对汽轮机运行中上下缸温差大的有效对策研究

艾常青

摘 要：本文主要针对上下缸温差过大的问题进行了阐述，着重分析了产生这一状况的原因和危害，并且提出了一些针对性的措施来对这一问题加以解决，希望可以在以后对上下缸温差大的问题进行解决的时候有所依据，有所参考，让汽轮机的运行不断趋于稳定和安全。

关键词：汽轮机；温差大；质量；疏水系统；维修

随着我国经济的发展，工业化的进程也在加快，各种工业化设备也在不断扩大需求。当前急需解决的就是设备运行的安全性和稳定性，所以我们应该不断加大投入的力度。在设备的使用中，汽轮机的上下缸温差过大的问题经常给汽轮机带来很严重的损害，甚至有时会导致故障的出现，给我国的汽轮机产业的发展带来了很大的掣肘，所以对于这个问题，应该重视起来。

一、导致汽轮机云兄中上下缸溫差过大的原因

（一）设计和安装环节中的不合理因素

从构成上来说，汽轮机由气缸和转子以及其他附属设备组成的，其中为了制造和运输便利而分成两个部分，有些大型汽轮机也会把气缸分成几个部分，并且加上外套层，以达到保温的效果。而转子部分又由主轴、叶轮以及叶片组成，而其他设备又包括输水系统、测温系统以及进风系统和排风系统等等。汽轮机的内部结构非常复杂，并且在安装工作上具有很高的精度要求，所以在进行结构设计的时候如果出现一个小部件的设计不合理，也会经常导致在实际运作的时候出现上下文差扩大的情况。而另一方面，如果在进行组装工作中出现了偏差， 导致借口没有严加密封。会导致漏气和漏水的情况，也会导致上下缸温差过大。

（二）运行不当并且维护不及时

（1）下缸保温性不足

在进行下缸设计的时候如果布置了多个抽气管道，就会导致下缸过分发挥散热性，而保温性不足，这其实是导致上下缸温度差过大的一个主要原因，如果设计环节没有注重下缸的保温性能，上下缸温差最多可以达到70℃。

（2）疏水系统运行不流畅

在机器启动和停止的时候下缸温度变化过于明显。如果输水系统没有流畅运行，机器停止的时候，有一部分冷水会经过抽水管道倒流回到气缸里，造成气缸温度下降的情况。

（3）受到冷凝作用的影响

气缸运行的时候温度升高，导致水分汽化，而水蒸气节粗到气缸壁的时候又凝结成水珠，又流回下气缸，导致下气缸的温度降低。

（4）热量测量装置没有正常运行

没有把热敏传感器进行合理安装，就会导致在热量测量的时候出现故障。

（5）没有按照要求运行和维护

在进行气门启动的时候没有按照响应的顺序，导致气缸进气的情况，下气缸温度明显下降，扩大了上下温差。如果没有对气缸接点的密封垫济宁更换，导致了漏气的情况，也会导致上下气缸温差过大的情况吗。

（三）温度控制测点不合适

正常来说，高压缸和低压缸的温度测点会在外缸内壁进行布置，这种布置方式虽然有利于进行日常的检修工作和维护工作，但是对于温度变化则无法进行体现，导致漏气的情况，加大了上下缸的温差。

（四）设备本身存在质量问题

有些设备在自身质量上也存在问题，也会导致上下缸温差过大的问题。例如有些设备经过检查之后发现是因为进气管道的密封质量不达标，密封件没有采用合格的材料而造成的情况，有时也会在设计上存在较大的失误，例如两个测温点孔深不一致，也很容易导致上下缸温差过大，进而导致故障的出现。

二、汽轮机的上下缸温差大在生产中的危害

（一）导致汽缸的形状发生变化，削弱材料的强度

根据常识可知材料具有热胀冷缩的性质，汽轮机上下缸的温差过大，会导致汽缸上下缸壁的热胀冷缩程度不同，因此很容易导致汽缸发生变形，使汽缸密封性能降低，从而产生漏汽的情况。尤其是在高压缸调节级处，由于缸内压力较大，汽缸壁所受的冲击力也较大，再加上汽缸由于温差而产生的不均匀变形很容易发生一种动静摩擦的现象，造成主轴的弯曲，进而造成汽轮机的振动剧烈，有时严重时会损坏汽轮机，对电网的正常供电造成严重影响。

（二）对汽轮机的正常启动造成影响

汽轮机在调试过程中，若是在使用冷态额定参数的方式启动时，由于机组启动冲转后进行中速和高速暖机时上下缸升温的速度一般是不相同的。这种情况下，上缸的升温速度比下缸有明显加大，当上下的温差超过50℃时，汽轮机会自动停机。等到汽缸温差缩小至10℃以下时才允许再次启动，在这种情况下汽轮机的启动时间延长，锅炉的能耗加大，从而增加了电厂的成本。

三、对汽轮机运行过程中上下缸温差大这一问题的合理有效的解决措施

（一）监测好汽轮机运行中上下缸的温差

汽轮机在运转的过程中，由于汽缸内密封性好，蒸汽温度高，不容易散热，设备之间的相互摩擦会产生大量的热。因此必须定期的对汽轮机的温度进行测量，并且详细记录每一次的温度变化，对采集的这些温差数据进行分析和总结，从而了解和掌握汽缸各处的温度及上下缸温差变化的情况，如果发现异常状况，要果断的采取相应的措施加以解决，最终保证温差始终在合理的范围内。

（二）规范操作流程，定期进行维护保养

在准备开机时，一定先要仔细检查疏水系统是否畅通，进、排气管、抽气管状态是否完好，查看测温装置能否正常工作等。排除全部潜在的威胁后，然后在开始启动汽轮机进行试运转，同时要时注意汽轮机上下汽缸温差的变化。定期对汽轮机的零部件进行保养维护，对于易损坏的零件及时更换，以防止上下缸温差过大而导致停机。

（三）合理安装，优化设计

一般情况下汽轮机设计主要以疏水系统的设计为主要部分，如果只考虑疏水压力分布状况，没有将机组运行后的负荷量这一因素考虑在内的话。就会导致汽轮机冲转前启动时本体动力不足，从而导致疏水情况不乐观。因此我们在进行设计时，要充分考虑各方面的因素，将各种因素综合作用的结果加入到设计的理念中，同时对疏水系统、进排气管要布置合理，要做到疏水管内压力高于疏水箱及扩容器的压力，防止发生倒流现象。

（四）对零件及设备的质量严格把控

在进行设备及零件的购买时要严格按照电厂设计标准到指定的正规厂家购买，要严格的把握好质量。对所购买的抽气管、喷嘴、进排气管输水管、密封垫等零部件型号等要严格把控，保证零部件的设计标准不低于原先的零部件，性能指标符合国家规定的相关要求。运输的过程中也要做好防护工作，以防在运输途中发生损坏。设备及零部件在入库时做好防锈的措施，排放整齐，保证设备及零部件的质量完好无损。

四、结语

在汽轮运行中，上下温差过大对于汽轮机的正常运行造成了很大的影响，在严重的时候甚至会导致发电厂无法正常进行供电，给人们的日常生活造成麻烦，并且也影响到工业生产。对于汽轮机上下缸温差大的原因进行了解了之后，我们就可以从原因上入手，在设计环节和制造环节不断对其进行优化、革新工艺，提出新的方案来对这个问题加以解决，确保汽轮机运行的安全性和稳定性。

参考文献：

[1] 惠万万. 对汽机运行中的上下缸温差大问题探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2015（36）

[2] 菅治邦，梁志敏. 汽轮机组冷态启动过程中汽缸温差大原因分析及处理[J]. 内蒙古电力技术. 2015（01）

[3] 谢国栋. 汽机中压缸温差大原因分析及改造[J]. 西北电力技术. 2004（05）