汽輪機(jī)給人們的生活和生產(chǎn)提供了很大的便利，但是一旦汽輪機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)嚴(yán)重影響人們的生活。本文系統(tǒng)地分析了汽輪機(jī)組停止工作的原因，對(duì)運(yùn)行的轉(zhuǎn)子和汽缸膨脹所產(chǎn)生的脹差進(jìn)行分析，探討脹差過(guò)大產(chǎn)生的影響，并且提出了一些預(yù)防措施，提出在實(shí)際操作中應(yīng)注意的一些事項(xiàng)，對(duì)汽輪機(jī)的生產(chǎn)運(yùn)行具有較大的意義。
    在汽輪機(jī)正常運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)子與汽缸保持大致相同的軸向膨脹速度是很重要的。膨脹值反映的是轉(zhuǎn)子和汽缸膨脹或在軸向位置相對(duì)變化的值，是一個(gè)非常重要的參數(shù)，脹差太大或太小都會(huì)使機(jī)組軸向間隙消失，導(dǎo)致動(dòng)態(tài)和靜態(tài)摩擦，這樣對(duì)設(shè)備的損壞是十分嚴(yán)重的，工作人員進(jìn)行操作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視脹差的變化。為了能夠更好的指導(dǎo)生產(chǎn)操作，需要對(duì)脹差過(guò)大產(chǎn)生的原因進(jìn)行有效分析，探討其變化規(guī)律，形成一套科學(xué)有效的預(yù)防控制措施，這對(duì)操作人員是大有幫助的。
    1.汽輪機(jī)脹差過(guò)大的影響因素
    1.1.負(fù)載變化率太大
    當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，各級(jí)渦輪機(jī)的蒸汽流量也會(huì)死隨之發(fā)生變化，特別是在低負(fù)荷的范圍內(nèi)，蒸汽溫度變化越大，負(fù)荷的增長(zhǎng)速度就會(huì)越大，蒸汽溫度上升得就更快。當(dāng)與金屬表面之間的溫度差較大時(shí)，汽缸的溫度上升就會(huì)推動(dòng)轉(zhuǎn)子加快速度。負(fù)荷增加的速度加快，脹差就會(huì)增大；相反情況就會(huì)出現(xiàn)負(fù)脹差，如果是單位的負(fù)荷運(yùn)行穩(wěn)定的時(shí)候，脹差將隨時(shí)間的變化而變化，最后穩(wěn)定在一個(gè)定值。
    1.2.蒸汽溫度上升速度的影響
    機(jī)組正常啟動(dòng)時(shí)，蒸汽溫度的變化是正常的。它將影響所有等級(jí)的蒸汽溫度，主蒸汽溫度上升越快的話，汽缸和轉(zhuǎn)子之間的脹差就會(huì)越大，而且有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)負(fù)脹差，這樣會(huì)嚴(yán)重影響汽輪機(jī)的運(yùn)行。
    1.3.軸封供汽溫度的影響
    密封體嵌入在汽輪機(jī)汽缸的兩端，在汽缸的軸向長(zhǎng)度幾乎沒(méi)有影響，但是當(dāng)轉(zhuǎn)子軸封段的發(fā)展影響了轉(zhuǎn)子的膨脹時(shí)，就會(huì)造成膨脹差。由于軸密封部分的轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度比較短，所以對(duì)膨脹產(chǎn)生比較小的影響，但密封脹差比較大的地方就會(huì)產(chǎn)生脹差過(guò)大的影響。如果蒸汽溫度太高就會(huì)密封，軸向間隙就會(huì)消失，隨之出現(xiàn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)摩擦。如果蒸汽溫度低于密封的金屬溫度，形勢(shì)就會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，局部膨脹密封性就會(huì)比較差。為了避免密封出現(xiàn)正脹差和負(fù)脹差，蒸汽溫度應(yīng)略高于密封的金屬溫度，熱啟動(dòng)時(shí)就應(yīng)該抽掉里面的空氣，以免造成軸封泄漏和局部負(fù)膨脹差異較大，影響汽輪機(jī)正常工作。
    2.脹差過(guò)大對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的影響
    汽輪機(jī)脹差的大小，直接表明汽輪機(jī)的軸向間隙內(nèi)部靜態(tài)部分的一些基本變化。當(dāng)汽輪機(jī)的脹差為零，轉(zhuǎn)子和汽缸的膨脹值就會(huì)相等，最終的軸向間隙就會(huì)保持正常；如果脹差是一個(gè)正值的話，表明轉(zhuǎn)子的汽缸膨脹差值大，轉(zhuǎn)子推力軸承的一個(gè)固定點(diǎn)，相對(duì)于汽缸向后伸，出口軸向間隙就會(huì)隨之增加，軸向間隙就會(huì)降低膨脹差。如果脹差是一個(gè)負(fù)值的話，那么表明轉(zhuǎn)子缸快速收縮比，噴嘴出口軸向間隙就會(huì)降低，軸向間隙就會(huì)增大。顯然，任何軸向間隙消失，都會(huì)使汽輪機(jī)出現(xiàn)動(dòng)摩擦或者靜摩擦，這樣容易損壞設(shè)備，造成一些生產(chǎn)事故。為了減少損失，提高汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率，應(yīng)該提高噴嘴出口，通常這種動(dòng)態(tài)軸向間隙比葉片出口噴嘴的人口軸向間隙要小，所以脹差是負(fù)值的情況下風(fēng)險(xiǎn)比較大，所以一般規(guī)定，汽輪機(jī)脹差的值不應(yīng)該過(guò)大，避免產(chǎn)生一些不必要的損失。
    3.控制脹差過(guò)大的有效措施
    3.1.控制蒸汽溫度的升降
    嚴(yán)格控制升降的負(fù)荷速度，確保汽缸和轉(zhuǎn)子的溫度在工作允許的范圍內(nèi)。這是開(kāi)始或者停止時(shí)控制脹差過(guò)大的一種有效方法。產(chǎn)生脹差的根本原因是汽缸和蒸汽的溫度差造成溫度上升速度過(guò)快，轉(zhuǎn)子的溫度差比較大，就會(huì)引起膨脹差值過(guò)大。因此，在啟動(dòng)和停機(jī)的過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照制造商的要求，嚴(yán)格控制蒸汽溫度的速度，達(dá)到有效控制脹差的目的，提高汽輪機(jī)的生產(chǎn)效率。
    3.2.加熱缸及螺栓裝置的合理使用
    在啟動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)高、中壓缸脹差達(dá)到一定值時(shí)再投入到加熱裝置中，注意調(diào)整加熱蒸汽的溫度、蒸汽的量，需要滿足供暖的要求。為了有效地加熱法蘭，還要有效避免法蘭過(guò)度加熱，應(yīng)控制加熱蒸汽溫度高于外壁溫度，如果負(fù)脹差太大的話，也可用于低溫蒸汽源輸入法蘭的冷卻加熱裝置，把蒸汽溫度嚴(yán)格控制在低于80℃的金屬溫度。在啟動(dòng)和停止汽輪機(jī)汽缸的法蘭螺栓加熱裝置的使用過(guò)程中，可以有效提高或降低汽缸法蘭螺栓的溫度，有效降低內(nèi)外溫差，加快汽缸的膨脹或收縮，控制脹差產(chǎn)生的不利影響。如果液壓缸法蘭螺栓加熱裝置的使用不當(dāng)，就會(huì)造成蒸汽供應(yīng)短缺，加熱時(shí)間就會(huì)比較短，可能會(huì)造成一定程度的汽輪機(jī)軸向間隙中降到不允許的程度。所以操作人員需要合理使用加熱缸和螺栓裝置。
    3.3.密封蒸汽來(lái)有效控制脹差
    由于密封蒸汽與汽輪機(jī)軸有直接的接觸，所以其溫度能夠影響伸縮軸，從而影響汽輪機(jī)的脹差。在穩(wěn)定的狀態(tài)，如果脹差發(fā)生變化，一般是由蒸汽溫度的變化引起的，需要操作人員及時(shí)調(diào)整。密封蒸汽溫度差的影響，主要取決于蒸汽和蒸汽溫度，蒸汽供應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)越影響脹差。冷卻啟動(dòng)可以有效防止脹差過(guò)大，應(yīng)選用低溫度的蒸汽源來(lái)供汽，并盡可能地在轉(zhuǎn)向上縮短密封蒸汽的接觸時(shí)間。必須注意的是軸封蒸汽進(jìn)料過(guò)早的話，會(huì)使轉(zhuǎn)子軸封段的加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使膨脹差增大；如果軸封蒸汽進(jìn)料太晚就會(huì)導(dǎo)致凝汽器真空度達(dá)不到運(yùn)行條件，所以在啟動(dòng)的時(shí)候應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，防止出現(xiàn)脹差過(guò)大，一般用高壓密封蒸汽來(lái)供應(yīng)蒸汽，但要嚴(yán)格控制蒸汽的溫度。
    3.4.加強(qiáng)工作人員的培訓(xùn)工作
    提高工作人員的素質(zhì)和工作能力是十分有必要的。如果有一個(gè)優(yōu)秀的運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)，擁有控制高溫高壓汽輪機(jī)脹差的能力，每個(gè)起始和停止條件都能夠嚴(yán)格有效地進(jìn)行控制，那么這個(gè)單位將不會(huì)出現(xiàn)脹差失控的現(xiàn)象。因此，為了保證機(jī)組能夠安全高效運(yùn)行，提高操作人員的素質(zhì)這項(xiàng)工作，也是企業(yè)的重點(diǎn)所在。

    汽輪機(jī)的脹差是汽輪機(jī)的一個(gè)重要的監(jiān)測(cè)與保護(hù)系統(tǒng)，所以對(duì)脹差控制要進(jìn)行科學(xué)分析，有效避免脹差過(guò)大的現(xiàn)象發(fā)生，提高機(jī)組的安全性能，保持機(jī)組的正常運(yùn)行。