汽包下半部分有一定量的水，供水冷壁蒸發(fā)，上半部分是蒸汽。

　　鍋爐在停爐冷卻過程中，由于汽包上半部分接觸的是蒸汽，而下半部分接觸的是水，所以汽包上半部分冷卻速度比下半部分慢，從而汽包上下壁面產(chǎn)生溫差。按規(guī)定，溫差不得超過50度，因此這就使汽壓不能急劇下降，否則會(huì)導(dǎo)致汽包下部分冷卻過快，最終導(dǎo)致汽包上下溫差超過50度。為什么規(guī)定上下溫差不能超過50度呢?因?yàn)闇夭畲?，?huì)造成較大的熱應(yīng)力，同時(shí)停爐冷卻期間汽包內(nèi)壓還較高，在熱應(yīng)力和內(nèi)壓的共同作用下，可能會(huì)出現(xiàn)超過材料許用應(yīng)力的情況，就會(huì)造成汽包損壞。

　　鍋爐點(diǎn)火升溫期間，汽包上下部分同樣也存在較大溫差，也就存在較大熱應(yīng)力。但此時(shí)汽包內(nèi)壓較低，只要升溫期間控制汽包上下溫差不超過50度，汽包壁面應(yīng)力仍會(huì)在許用范圍之內(nèi)。

　　可見，汽包在停爐冷卻期間，如果壓力下降太快，就會(huì)導(dǎo)致汽包下壁面降溫過快，汽包上下壁面產(chǎn)生熱應(yīng)力比點(diǎn)火升溫時(shí)更加危險(xiǎn)。

1. 受到向上的外力引起。

　　當(dāng)受到向上外力而發(fā)生彎曲變形時(shí)，汽包上半部分受到拉伸;汽包下半部分受到壓縮。原理見簡圖:

2. 汽包在點(diǎn)火升溫或者停爐冷卻過程中，熱應(yīng)力過大。

　　由于上半部分壁面溫度大于下半部分壁面溫度，汽包上半部分膨脹量大，而下半部分膨脹量小。汽包作為一個(gè)整體，這就導(dǎo)致上半部分受到下半部分的限制而不能充分膨脹，結(jié)果使上半部分產(chǎn)生了壓縮。汽包下半部分在上半部分膨脹量大的影響下，會(huì)被上半部分拉伸一起膨脹，結(jié)果結(jié)果使下半部分產(chǎn)生了拉升。所以：汽包上半部分受壓縮，上半部分受拉伸，導(dǎo)致汽包向上彎曲。

　　可見，同是汽包向上彎曲變形的情況，一個(gè)是由外力引起，一個(gè)是由熱應(yīng)力引起。

為什么汽輪機(jī)上下汽缸溫差不能超過50℃

　　汽輪機(jī)啟動(dòng)與停機(jī)過程中，很容易使上下汽缸產(chǎn)生溫差。通常上汽缸溫度高于下汽缸溫度。所以，上汽缸熱膨脹大于下汽缸。

汽輪機(jī)上下汽缸溫差過大造成彎曲變形示意圖

上下汽缸溫差為什么不允許超過50℃

　　汽輪機(jī)上、下汽缸的溫差沿軸向并不一樣，其最大值通常出現(xiàn)在調(diào)節(jié)級(jí)附近。通過試驗(yàn)得知，高壓氣輪機(jī)上、下汽缸溫差每增加10℃，調(diào)節(jié)級(jí)下部徑向間隙 約減少0.1mm左右。高壓氣輪機(jī)隔板汽封徑向間隙都較小，一般0.4～0.7mm， 因此上、下汽缸溫差常規(guī)定不得大于35～50℃。如果超過50℃，就有可能使徑 向間隙消失，造成徑向動(dòng)靜部分摩擦。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子一般為整段轉(zhuǎn)子，同時(shí)高壓轉(zhuǎn)子的軸封是直接在軸體上加工而成，一旦發(fā)生徑向動(dòng)靜部分摩擦，會(huì)引發(fā)大軸彎曲，發(fā)生振動(dòng)，如不及時(shí)處理可能會(huì)擴(kuò)大成永久變形。汽缸上下缸溫差造成的熱變形常是造成今后大軸彎曲的初始原因。另外，過大溫差的存在還會(huì)使隔板和葉輪偏離正常時(shí)所在的垂直平面的現(xiàn)象，使軸向間隙變化，甚至引起軸向動(dòng)、靜摩擦。

汽輪機(jī)動(dòng)靜部分圖片

上下溫差產(chǎn)生的原因：

　　1.下汽缸本身重量大于上汽缸，在相同熱量下，下汽缸溫度就比較低。同時(shí)下汽缸布置有抽汽管道和疏水管道，散熱面積大，散熱快。

　　2.汽缸內(nèi)熱汽向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過汽缸金屬壁冷卻后凝結(jié)水流到下汽缸，在下汽缸形成較厚的水膜，增加了蒸汽與壁面的傳熱熱阻，受熱條件惡化。如果疏水不良，就會(huì)使上下溫差大的情況更為嚴(yán)重。

　　3.當(dāng)汽輪機(jī)調(diào)速汽門開啟順序不當(dāng)或者在空負(fù)荷或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，由于部分進(jìn)汽，也會(huì)促使上下溫差增大。

　　4.因停機(jī)后新蒸汽的閥門、抽氣管道抽氣閥門或汽缸注水閥門不嚴(yán)密，向汽缸漏入汽水，或者停機(jī)后仍有蒸汽自軸封漏入汽缸，也會(huì)增大溫差。

運(yùn)行注意的問題：

　　汽輪機(jī)在啟動(dòng)過程中，上下汽缸存在一定溫差，當(dāng)蒸汽流量增加到一定數(shù)量時(shí)(相當(dāng)于20%～30%的額定負(fù)荷)，溫差才有所減小。所以為了防止熱變形，應(yīng)該改善下汽缸的疏水條件，防止疏水在下汽缸內(nèi)積存;同時(shí)下汽缸也要采用合理的保溫，根據(jù)情況加厚保溫層減少散熱，有條件加裝擋風(fēng)板減少空氣對(duì)流。機(jī)組啟動(dòng)和停機(jī)過程中，運(yùn)行人員應(yīng)正確及時(shí)使用各疏水門，減少蒸汽的凝結(jié)，嚴(yán)格控制溫升速度，高低壓加熱器與汽輪機(jī)同時(shí)啟動(dòng)。