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汽轮机冷态起动胀差变化因素分析及控制
汽轮机冷态起动中的胀差变化因素分析及控制
摘要
汽轮机在冷态起动过程中，由于高温部件和低温部件的温度差异引起了机组的胀差变化，从而对机组的运行稳定性产生了一定的影响。本文针对冷态起动过程中的胀差变化因素进行了分析，并提出了一种新的控制方案，旨在提高机组的运行可靠性和经济性。
关键词：汽轮机；冷态起动；胀差变化；控制方案
Abstract
Duringthecoldstart-upprocessofthesteamturbine,thedifferenceintemperaturesbetweenhigh-temperaturepartsandlow-temperaturepartscausestheexpansiondifferenceoftheunit,whichhasacertainimpactontheoperationstabilityoftheunit.Inthispaper,thefactorsthatcausedtheexpansiondifferenceduringthecoldstart-upprocesswereanalyzed,andanewcontrolschemewasproposedtoimprovethereliabilityandeconomyoftheunit.
Keywords:steamturbine;coldstart-up;expansiondifference;controlscheme
1.引言
汽轮机是一种重要的动力设备，广泛应用于电力、冶金、石油化工等领域。在汽轮机的运行过程中，冷态起动是一个重要的步骤。由于汽轮机各部件的热膨胀系数不同，因此在冷态启动过程中，机组会产生不同程度的胀差变化，导致运行稳定性不足。
2.胀差变化因素分析
2.1热膨胀导致的胀差变化
汽轮机的各部件因为受热不均，其热膨胀系数会有所不同，造成机组不同部位产生不同程度的胀差，这是影响汽轮机冷态起动的主要因素。如图1所示，一台汽轮机的高温部件和低温部件在冷态起动过程中的长度变化曲线。
图1汽轮机高温部件和低温部件长度变化曲线
2.2冷态起动速度和温度的影响
汽轮机的冷态起动速度越快，胀差变化越大。因此，在冷态起动过程中应该逐步加热，使得机组各部件温度逐渐升高，热膨胀系数变化不会太大，减小胀差变化。同时，要强化预热与加热过程中机组各部件的温度分布均匀性，减小部件温度差异带来的胀差变化。
2.3机组结构和材料对胀差变化的影响
不同的汽轮机结构和材料对冷态起动中的胀差变化也会有所不同。为了减小胀差变化，可以采用材料极少被温度差异影响的合金。
3.控制方案的实现
为了解决汽轮机冷态起动过程中的胀差变化问题，可以采取以下控制措施。
3.1控制汽轮机的加热速度
控制汽轮机的加热速度，可以使机组各部件温度升高更为均匀，降低胀差变化。可以通过自主研发的控制程序实现。
3.2采用合适的材料和结构
合理设计机组结构，采用合适的材料，可以有效地减小胀差变化。这方面需要工程师根据实际情况灵活采用。
3.3优化预热过程
在汽轮机冷态起动前进行预热，可以有效地减小机组各部件的温度差异，降低胀差变化的程度。预热过程的优化可以通过控制预热时间和预热温度的方式实现。
4.结论
汽轮机冷态起动过程中的胀差变化是影响机组运行稳定性和经济性的一个重要因素。通过合理设计机组结构，采用合适的材料和控制汽轮机的加热速度和预热过程，可以有效地降低胀差变化的程度，提高机组的运行可靠性和经济性。