汽轮机运行43

鲁兰军

        汽缸法兰内、外壁温差和汽缸内、外壁温差引起的热变形
        在汽轮机启动、停机或负荷急剧变化时，法兰内外比会出现较大温差。
        汽轮机启动时，法兰内壁温度高于外壁温度，使法兰内壁伸长大于外壁，法兰在水平方向产生热变形。由于汽缸两侧法兰的约束，致使汽缸壁产生轴向热应力。法兰的这种变形，使汽缸中部截面由圆变为立椭圆，而汽缸前后端部截面由圆变为扁椭圆。前者引起汽缸水平径向间隙减小，后者引起汽缸上、下径向间隙减小。
        法兰内外壁温差除引起汽缸热变形外，还会在法兰内外壁上产生热压应力。若内壁温度高于外壁，则内壁金属热膨胀受阻而产生热压应力，若超过材料的屈服极限会产生塑性变形。当法兰两侧温差趋于一致时，在汽缸中部结合面上出现内张口，是汽缸法兰漏汽的主要原因。若运行机组的负荷或主蒸汽温度下降速度过快及发生水击事故等，使法兰内外壁温差如上所述结论相反。
        为控制汽缸法兰内外壁及法兰与螺栓的温差给机组安全运行带来的危害，故在大型机组上都设有法兰、螺栓加热装置，保持法兰内外壁和法兰与螺栓的合理温差。法兰、螺栓加热装置的作用，不但减少法兰内外壁及法兰与螺栓的温差，也有利于机组相对胀差的控制。
        使用法兰螺栓加热装置时，控制加热的进汽量，保持法兰上、下温差不大于15℃。螺栓温度要低于法兰温度，最大不得超过35℃，使螺栓应力不超过允许值，防止由于拉伸应力过大致螺栓断裂。高压缸调节级处的法兰内外比温差控制在30℃左右。另外，使用法兰螺栓加热装置过程中，加热蒸汽温度不能过高，防止由于汽温过高引起螺栓紧力减小，导致汽缸法兰漏汽。

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学习了！

马门溪龙

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