【简单明了】今天学汽轮机的热变形！！

汽缸或转子金属内部同一截面存在温差，引起热应力，同时产生热变形。

一、 热变形的危害：

①转子和汽缸的变形增大；

②动静径向间隙发生变化；

③碰摩；

④引起大的振动；

⑤造成转子弯曲。

二、 上下缸温差引起的热变形

1. 原因分析

① 系统和布置方面

② 传热方面：上半缸好于下半缸

③ 启动方式：如蒸汽参数不符合要求，启动时间过短，暖机不合理，汽缸疏水不畅，暖机时间不充分等。

④ 停机不当，如停轴封汽过早。

2. 径向间隙和金属温差间的关系

1) 汽轮机动、静部分的最小径向间隙在：隔板汽封 0.4 ~ 0.7mm 和轴端汽封。

2) 上、下缸温差引起热变形：猫拱背

3) 上、下缸温差的危害：

① 下缸隔板汽封间隙减小，动、静部分摩擦；

② 汽缸变形，造成中心不正；

③ 机组振动增大。

4) 运行规程对上、下缸温差的限制：35~50℃

依据：

① 隔板汽封间隙（猫拱背）：0.4~0.7mm(单边)；

② 上、下缸温差每增加 10℃，隔板汽封径向间隙变化 0.1mm。

三、 汽缸内外壁和法兰内外温差引起的热变形

1. 现象

汽缸法兰随机组容量增大变厚，启动停机负荷变动时，内外壁温差产生热应力外，还可能导致热变形。

内温度高时，内、外壁温差引起热变形中部为立椭圆，法兰出现内张口；两端为横椭圆，法兰出现外张口。

2. 危害

① 法兰产生塑性变形，漏汽；

② 隔板汽封径向间隙减小，碰摩；

③ 法兰螺栓受力增大,损伤法兰螺栓。

注：运行规程对内、外壁温差的限制：有法兰螺栓加热装置小于 30℃，无法兰螺栓加热装置小于 100℃。

3. 内、外壁温差控制方法

① 控制蒸汽与缸内壁的温差和蒸汽温升率。

② 投入法兰螺栓加热装置。

四、 转子的热弯曲

1. 弯曲的分类：弹性（暂时），塑性（永久）。

由于转子的径向温差太大，其热应力超过材料的屈服极限，造成转子的永久变形，为塑性弯曲。

2. 弯曲的危害：

① 振动加大；

② 动、静部分径向间隙减小，碰摩。

注：盘车装置的作用，上下存在温差时，盘动转子，上下受热均匀，减少转子的热弯曲。

1. 引起大轴弯曲的原因

① 转子存在径向温差（停机，转子静止，上、下缸温度不等）；

② 离心力的作用；

③ 静止状态下进蒸汽；

④ 碰磨，局部加热；

⑤ 冷态原始弯曲过大；

⑥ 汽缸进水。

3. 热弯曲的测量

① 晃动的测量位置：轴承附近的轴径处。

② 晃动的测量内容：转子转动中，轴径表面与探头的径向间隙,直流分量。

③ 晃动的组成 ：临时弯曲 + 原始晃动

④ 晃动变化值就是轴承附近的轴径处的轴弯曲增加值

⑤ 运行规程对弯曲的限制：测得转子晃度.不得超过原始晃度 0.025mm

⑥ 验收规范：冷态最大弯曲 > 0.05mm，必须直轴。