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0 概述
我厂汽轮机型号为CC360/251.6-24.2/1.3/0.45/566/566，为东方汽轮机有限公司制造的超临界、一次中间再热、单抽、三缸两排汽、双抽可调供热、凝汽式汽轮机。主再热蒸汽温度均为566℃，高中压转子、低压转子均是由整体合金钢锻件加工的无中心孔转子，高中压转子为双流结构，反向布置；低压转子为双流对称结构。高压汽缸为双层缸，中压汽缸为双层缸，低压汽缸为三层缸。机组投运后的多次启动过程中，高压和中压胀差偏大，常接近报警值，影响启机并网及升负荷速度。
1 胀差概述
1.1 胀差的定义
当汽轮机启停及负荷变化时，转子和汽缸均会膨胀或者收缩。由于转子的质量比汽缸小，且转子受热表面积比汽缸要大，因此蒸汽对转子表面的放热系数较大。在相同的条件下，转子温度变化比汽缸快，转子和汽缸的膨胀存在着差值，定义为相对膨胀差（胀差）。当转子膨胀量大于汽缸膨胀量时为正胀差，当转子膨胀量小于汽缸膨胀量时为负胀差。
1.2 胀差大的危害
启动过程中，胀差偏大不仅延缓启机速度，当胀差超过规定值时，就会使汽轮机动静间的轴向间隙消失，发生动静摩擦，引起汽轮机组振动增大，甚至掉叶片、大轴弯曲等严重事故。无论是正差胀还是负差胀，达到某一数值，汽轮机轴向动静部分就要相碰发生摩擦。
2 冷态启动过程中胀差正值偏大的原因
2.1 汽轮机进汽温度高，冲转参数与厂家推荐的冲转参数有偏差
合适的启动参数能够减少转子和汽缸的膨胀差，冲转参数较高，转子和汽缸的温差也大，引起胀差也大。
2.2 轴封供汽温度高
本厂有两台同型号机组，启机过程中用辅助蒸汽供轴封，而辅助蒸汽汽源来自邻机四抽，邻机正常运行时，四抽温度380℃，高于厂家说明书推荐值208～260℃。由于轴封供汽直接与汽轮机大轴接触，因此轴封供汽温度的变化直接影响转子的伸缩。
2.3 高压缸倒暖不充分，中压缸正暖管道太细
本厂高压缸采用辅汽倒暖，中压缸采用辅汽正暖，暖机时间点为锅炉点火后。本厂采用中压缸启动，高压缸倒暖完成后进行闷缸，在冲转时，需开启高排通风阀以防止高压缸叶片过热。在开启高排通风阀时，高压缸缸温下降较快，说明高压缸未充分加热，只是表面测点温度达到了倒暖缸所做的要求。而中压缸正暖的管道太细，一部分取自中联门阀后的疏水管道进入中压缸，造成进汽量不足，中压缸正暖不充分。
2.4 高中压夹层加热装置未发挥作用
本厂高压缸夹层加热汽源来自冷再热蒸汽，中压缸启动过程中，在切缸完成后，高压缸外缸温度已经高于冷再热蒸汽温度，此时若投入高压缸夹层加热，只能起到冷却高压缸的作用，因此高压缸夹层加热无法投入。本厂汽轮机中压缸启动后，中压缸夹层加热汽源取自中联门门后的疏水管道，造成中压缸夹层加热汽量不足。两者均造成了外缸无法尽快膨胀。
2.5 升速过快，暖机时间不足
暖机能够使汽轮机各部金属温度得到充分的预热，减少汽缸法兰内外壁，法兰与螺栓之间的温差，转子表面和中心的温差，从而减少金属内部应力，使汽缸、法兰及转子均匀膨胀，各胀差值在安全范围内变化。暖机时间不足会造成汽缸无法得到充分膨胀，转子和汽缸的膨胀差值偏大。
3 控制措施
3.1 严格控制启动初参数
启动时加强与锅炉专业人员联系，严格控制启动参数。初参数控制低，有利于增加进入汽轮机的蒸汽流量，便于汽轮机暖缸，同时，主蒸汽温度控制低，也会限制汽轮机转子的温升速度，减少正胀差的出现。
3.2 采用合理的轴封供汽温度，适当缩短轴封供汽压力及送汽封时间
机组在正常运行中，冷再热蒸汽温度要低于四抽温度。辅汽汽源设计了冷再和四抽，冷态启机时可采用邻机冷再热蒸汽作为辅汽汽源，适当降低轴封供汽温度。冷态启动时，尽量缩短送汽封时间，在不影响真空的情况下汽封压力尽量降低。
3.3 充分进行高压缸倒暖
适当将高压缸暖缸时间提前，当高压缸内部表面温度达到暖缸规定值后，停止倒暖后观察，若缸温下降，则反复进行倒暖，让高压缸进行充分加热。
3.4 高压缸夹层加热装置及中压缸夹层加热管道改造
高压缸夹层加热汽源可改造为主汽，具体接口可取自主汽供轴封的管路，让高压缸夹层加热在启动过程中发挥实际作用。中压缸夹层加热进汽管路可适当改粗，让中压缸夹层加热汽量充足。
3.5 升速过程中充分暖机
按照设置的暖机点充分暖机。若升速或升负荷后胀差有不断增大的趋势，应稳定转速或负荷继续暖机，不要时可以降低转速或负荷。
3.6 充分疏放水
充分的疏放水可以提高下汽缸的温度，降低上下缸的温差，也就提高了汽缸整体的平均温度。各抽汽管道充分疏放水，能够提高各抽汽口的温度，相应提高汽缸的整体平均温度。同时，能够使各抽汽管道充分膨胀，减少抽汽管道阻碍汽缸热膨胀现象的发生。
3.7 低压加热器随机启动
胀差产生的主要原因是汽缸加热慢，而转子加热快，采用低压加热器随机滑启，能够使下汽缸汽流流动充分，彻底排尽积水，提升了下汽缸的加热速度，使得下汽缸尽快胀出，从而减少了正胀差。
3.8 并列后全周进汽，适当降低主汽压力
汽轮机并列后，全开调门，采用全周进汽，使各部分均匀加热。在一定负荷下适当降低主汽压力能够增加汽轮机的进汽量，加快汽缸加热速度。现今大容量机组采用CCS控制，若CCS已经投入，可将滑压偏置设置为负值。
