汽轮机低压缸胀差增大的问题解析

张永光， 张洋

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046）

1 引 言

某厂150MW 机组投产于2008 年，2011 年机组进行了检修，经启机运行后出现低压缸胀差大的问题，不敢加大负荷运行，采取多种措施防范也无济于事，这个问题一直困扰着机组的正常运行。

汽轮机在稳定工况下汽缸和转子的温度趋于稳定值，相对胀差也趋于一个定值。在正常情况下，这一定值比较小。但在启动或停止、汽轮机工况发生变化时，由于转子和汽缸温度变化的速率不同，可能产生较大的胀差。这就意味着汽轮机动静部份相对间隙发生了变化，如果相对胀差值超过了规定值，就会使动静间隙消失，发生动静摩擦，可能引起机组振动增大，甚至叶片断裂、大轴弯曲等事故。因此，在汽轮机启动、事故、停机过程中应该严密监视和控制高低压缸胀差在规定的范围内变化。

2 汽轮机胀差变化的影响因素分析

引起汽轮机胀差发生变化的因素主要是什么呢？汽轮机滑销系统通畅与否，蒸汽压力、温度上升（或者下降）和流量变化速度，是控制胀差的有效方法。在汽轮机启动或停止过程中，控制蒸汽温度和流量变化速度，就可以达到控制胀差的目的；轴封供汽温度的影响，由于轴封供汽直接与汽轮机大轴接触，故其温度变化直接影响转子的伸缩。此外，汽缸上下缸的温差、汽缸内外壁温差引起汽缸的膨胀或收缩；凝结器真空的影响、汽缸保温和疏水等都是影响胀差的因素。

汽轮机在启机运行时操作人员对汽轮机的胀差变化是十分关注的，但在检修时对各部检测的探头质量是否合乎国家检测标准，安装的探头间隙是否合乎设计要求，安装的位置是否能够检测到信号等却未能引起充分的重高。如果检测探头安装不当也会给运行提供虚假数据造成误判，在检修期间对应该能够检测的元件是否符合国家检测和设计所要求的标准，也是值得考虑的。

3 汽轮机低压缸胀差增大原因排查

下面先了解一下此汽轮机设计规定：（1）此机组2#轴承箱是高中压缸的死点，推力瓦固定在2#轴承箱内，转子受热后推力瓦为原点向机组前后两边膨胀，高中压缸和前轴承箱则以2#轴承箱横销和纵销的交点为原点，通过定中心梁向前膨胀。（2）前轴承箱主油泵带有推力瓦。

胀差保护相关参数：（1）高压缸胀差大I 值5mm、-2.5mm 报警。（2）低压缸胀差大I 值+5.5mm、-3mm 报警。（3）高压缸胀差大Ⅱ值6mm、-3.3mm 跳机（主汽门、调门、抽汽逆止门，高排逆止门、工业抽汽快关门关闭）。（4）低压缸胀差大Ⅱ值7mm、-4mm 跳机（主汽门、调门、抽汽逆止门，高排逆止门、工业抽汽快关门关闭）。

机组运行时低压胀差值在5.6～6.0mm 之间已超出报警值维持运行，负荷带到120MW 左右运行时。产生胀差正值增大方向，能引起胀差向正值增大的主要因素逐一进行分析判断：（1）启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快。该因素不存在。（2）滑销系统或轴承台板的滑动性能差，易卡涩。机组运行时间年限短，该因素存在的可能性不大。（3）轴封供汽温度过高或轴封供汽量过大，引起轴颈过份伸长。该因素不存在。（4）机组启动时，进汽压力、温度、流量等参数过高。该因素不存在。（5）汽缸保温层的保温效果不佳或保温层脱落，汽机房室温太低或有穿堂冷风。该因素不存在。（6）转速变化的影响。该因素不存在。（7）真空变化的影响。该因素不存在。（8）各级抽汽量变化的影响，若一级抽汽停用，则影响高差很明显。该因素不存在。（9）轴承油温太高。该因素不存在。

经上述有可能引起的低压缸胀差大的原因都进行了分析和排查但问题没能解决。怀疑低压胀差大为热控系统带来的。进行多次调整运行参数仍没能解决，下一步需要考虑的就是胀差指示器零点不准或触点磨损引起数字偏差。

由于机组运行负荷不满影响生产产值，电厂很重视在下次检修时要求做进一步深入检查处理。在检修时，检查现场监测胀差探头的安装位置，检测位移量又进行重新校对确定，对后轴承箱与台板也进行了加固。经启机运行后，机组胀差恢复正常，胀差大的问题消除了。

经分析，在上次机组大修时，因当时机组启机3#瓦5#瓦振动大，在现场进行配重时(现场作动平衡)，动了胀差监测探头，后来回装时未进行校正所引起的，现场又重新进行了校对安装时，绝对膨胀差1mm、低压缸胀差0.26mm，机组运行显示跳机值是7.4（8.4）mm，维持运行不跳机值是6.4mm，看来问题是检修安装时检测探头没有进行校准，造成虚假数据所致。

4 结 语

机组检修时，一时的疏忽，在现场拆装低压缸检测探头时，没有拆装检测记录，给运行人员提供了虚假的测量数据，造成了错误判断，也给电厂带来了经济损失。为此，机组检修要有计划按步骤进行，要有专人做好现场的拆装记录并对安装探头重新进行检测校对，确保检测的数值真实准确无误，避免其他电厂类似的事情发生。