汽轮机轴向位移和胀差

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轴向位移轴向位移又叫串轴，就是沿着轴的方向上的位移。

轴向位移反映的是汽轮机转动部分和静止部分的相对位置，轴向位移变化，也是定子和转子轴向相对位置发生了变化。

全冷状态下一般以转子推力盘紧贴推力瓦为零位。

1、向发电机为正，反之为负，汽轮机转子沿轴向移动的距离就叫轴向位移。

2、影响轴向位移的因素：负荷变化；叶片结垢严重；汽温变化；蒸汽流量变化；高压轴封漏汽大,影响轴承座温度的升高；频率变化；运行中叶片断落；水冲击；推力轴瓦磨损或损坏；抽汽停用,轴向推力变化；发电机转子窜动；高压汽封疏汽压调节变化；真空变化；电气式轴位移表受频率,电压的变化影响；液压式轴位移表受主油泵出口油压,油温变化等影响。

3、轴向推力增大的因素有（负载增加，则主蒸汽流量增大，各级整齐压差随之增大，使机组轴向推力增大。

4、抽气供热式或背压式机组的最大轴向推力可能发生在某一中间负荷，因为机组除了电负荷增加外，还有供热负荷增加的影响因素。

（主蒸汽参数降低，各级的反动度都将增大，使机组轴向推力增大。

（隔板气封磨损，漏气量增加，使级间压差增大。

5、（机组通流部分因蒸汽品质不佳而结垢时，相应级的叶片和叶轮前后压差将增大，使机组的轴向推力增加。

（发生水冲击事故时，机组的轴向推力将明显增大。

6、轴向位移增大的处理当轴向位移增大时，应严密监控推力轴承的进、出口油温、推力瓦金属温度、胀差及机组振动情况；当轴向位移增大至报警值时，应报告管理人员，要求降低机组负荷；若主、再热蒸汽参数异常，应恢复正常参数；若系统周波变化大、发电机转子串动，应尽快恢复正常；当轴向位移达0mm或+2mm时保护动作机组自动停机，否则手动紧急停机；轴向位移增大虽未达跳机值，但机组有明显的摩擦声及振动增加或轴承回油温度明显升高应报告管理人员，请示紧急停机；若轴向位移增大而停机后，必须立即检查推力轴承金属温度及轴承进、回油温度，并手动盘车检查无卡涩，方可投入连续盘车，否则进行定期盘车。

必须经检查推力轴承、汽轮机通流部分无损坏后方可重新启动。

7、机组的轴向位移应保持在允许范围内，一般为0mm，超过这个数值就会引起动静部分发生摩擦碰撞，发生严重损坏事故，如轴弯曲，隔板和叶轮碎裂，汽轮机大批叶片折断等。

8、转子轴向位移（也被成为窜轴）这一指标主要是用以监督推力承轴的工作状况。

目前部分机组还装设了推力瓦油膜压力表，利用这些表计监视汽轮机推力瓦的工作状况和转子轴向位移的变化。

汽轮机轴向位移停机保护值一般为推力瓦块乌金的厚度减2mm，其意义是当推力瓦乌金磨损熔化而瓦胎金属尚未触及推力盘时即跳闸停机，这样推力盘和机组内部都不致损坏，机组修复也比较容易。

轴位移指的是轴的位移量，而胀差则指的是轴相对于汽缸的相对膨胀量,一般轴向位移变化时其数值较小。

轴向位移为正值时，大轴向发电机方向移，若此时汽缸膨胀远小于轴的膨胀,胀差不一定向正值方向变化；如果机组参数不变，负荷稳定，胀差与轴向位移不发生变化。

机组启停过程中及蒸汽参数变化时，胀差将会发生变化，由于负荷的变化而轴向位移也一定发生变化。

运行中轴向位移变化，必然引起胀差的变化。

汽轮机的转子膨胀大于汽缸膨胀的胀差值称为正胀差，当汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值称为负胀差。

根据汽缸分类又可分为高差、中差、低I差、低II差。

胀差数值是很重要的运行参数，若胀差超限，则热工保护动作使主机脱扣，避免动静部分发生碰撞，损坏设备。

启动时，一般应用加热装置来控制汽缸的膨胀量，而转子主要依靠汽轮机的进汽温度和流量以及轴封汽的汽温和流量来控制转子的膨胀量。

启动时胀差一般向正方向发展。

汽轮机在停用时，随着负荷、转速的降低，转子冷却比汽缸快，所以胀差一般向负方向发展，特别是滑参数停机时尤其严重，必须采用汽加热装置向汽缸夹层和法兰通以冷却蒸汽，以免胀差保护动作。

汽轮发电机中，由于蒸汽在动叶中做功，以及隔板汽封间隙中的漏汽等原因，使动叶前后的蒸汽压力有一个压降。

这个压降使汽轮机转子顺着蒸汽流动方向形成一个轴向的推力，从而产生轴向位移。

如果轴向位移大于汽轮机动静部分的最小间隙就会使汽轮机静、转子相碰而损坏。

轴向位移增大，会使推力瓦温度开高，乌金烧毁，机组还会出现剧烈振动，故必须紧急停机，否则将带来严重后果。

差胀保护是指汽轮机转子和汽缺之间的相对膨胀差。

在机组启、停过程中，由于转子相对汽缸来说很小，热容量小，温度变化快，膨胀速度快。

若不采取措施加以控制升温速度，将使机组转子与汽缸摩擦造成损坏。

故运行中差胀不能超过允许值。

汽轮机转子停止转动后，负胀差有可能会更加发展，因此应当维持一定温度的轴封蒸汽，以免造成恶果。

使胀差向正值增大的主要因素简述如下：启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快。

汽缸夹层、法兰加热装置的加热汽温太低或流量较低，引起汽加热的作用较弱。

滑销系统或轴承台板的滑动性能差，易卡涩，汽缸胀不出。

轴封汽温度过高或轴封供汽量过大，引起轴颈过份伸长。

机组启动时，进汽压力、温度、流量等参数过高。

推力轴承工作面、非工作面受力增大并磨损，轴向位移增大。

汽缸保温层的保温效果不佳或保温层脱落，在严禁季节里，汽机房室温太低或有穿堂冷风。

双层缸的夹层中流入冷汽（或冷水）。

胀差指示器零点不准或触点磨损，引起数字偏差。

多转子机组，相邻转子胀差变化带来的互相影响。

真空变化的影响(真空降低，引起进入汽轮机的蒸汽流量增大)。

转速变化的影响(转速降低)。

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。

轴承油温太高。

机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。

差胀指示表不准，或频率，电压变化影响。

使胀差向负值增大的主要原因：负荷迅速下降或突然甩负荷。

主汽温骤减或启动时的进汽温度低于金属温度。

轴承油温太低。

轴封汽温度太低。

轴向位移变化。

真空过高，相应排汽室温降低而影响。

启动进转速突升，由于转子在离心力的作用下轴向尺寸缩小，尤其低差变化明显。

双层汽缸夹层中流入高温蒸汽，可能来自汽加热装置，也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。

汽缸夹层加热装置汽温太高或流量较大，引起加热过度。

滑销系统或轴承台板滑动卡涩，汽缸不缩回。

差胀值示表不准，或频率，电压变化影响。

正胀差-影响因素主要有：、蒸汽温升或温降速度大启动时，一般应用加热装置来控制汽缸的膨胀量，而转子主要依靠汽轮机的进汽温度和流量以及轴封汽的汽温和流量来控制转子的膨胀量。

启动时胀差一般向正方向发展。

汽轮机在停用时，随着负荷、转速的降低，转子冷却比汽缸快，所以胀差一般向负方向发展，特别是滑参数停机时尤其严重，必须采用汽加热装置向汽缸夹层和法兰通以冷却蒸汽，以免胀差保护动作。

汽轮机转子停止转动后，负胀差可能会更加发展，为此应当维持一定温度。