第二篇 汽輪機的汽水系統(tǒng)

1、1 2 目錄 第一節(jié)第一節(jié) 原則性熱力系統(tǒng)原則性熱力系統(tǒng) 第二節(jié)第二節(jié) 凝結(jié)水系統(tǒng)凝結(jié)水系統(tǒng) 第三節(jié)第三節(jié) 除氧給水系統(tǒng)除氧給水系統(tǒng) 第四節(jié)第四節(jié) 高低加系統(tǒng)高低加系統(tǒng) 第五節(jié)第五節(jié) 循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng) 第六節(jié)第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng)軸封疏水系統(tǒng) 第第7節(jié)節(jié) 凝汽器及射水抽氣系統(tǒng)凝汽器及射水抽氣系統(tǒng) 3 第一節(jié) 原則性熱力系統(tǒng) 畫原則性熱力系統(tǒng)簡圖：一高兩低一除氧。 洪湖理昂汽機汽水系統(tǒng) 來自鍋爐的新蒸汽經(jīng)電動主汽門到自動主汽門。自動主汽門內(nèi)裝有蒸汽濾網(wǎng) ，以分離蒸汽中的水滴和防止雜物進入汽輪機。新蒸汽由自動主汽門經(jīng)三通 接頭分別進入汽輪機蒸汽室兩側(cè)，經(jīng)調(diào)節(jié)汽門后，在汽輪機中膨脹作功，乏 汽排入

2、冷凝器凝結(jié)成水，借助凝結(jié)水泵升壓，進入汽封加熱器，再進入1#低 壓加熱器，然后進入2#低壓加熱器；再進入除氧器，經(jīng)給水泵加壓后，進高 壓加熱器加熱，出來后進入鍋爐。 汽輪機具有四級回熱抽汽，分別由第2，5，8,10級后抽出，即為一、二、三 、四級抽氣，一級抽汽供高壓加熱器，二級抽汽供除氧器，三級抽汽供2#低 壓加熱器，四級抽氣供1#低壓加熱器。在各級抽汽管道上裝有液壓止回閥或 普通止回閥，以避免蒸汽倒流影響汽輪機運行安全。當主汽門關(guān)閉時，一、 二級抽汽逆止閥聯(lián)動裝置亦隨之動作，泄去操縱座活塞下方之壓力水，使抽 汽逆止閥在彈簧力作用下自動關(guān)閉。三、四級抽汽，由于壓力較低，逆止閥 為普通止回閥。

3、4 5 第二節(jié) 凝結(jié)水系統(tǒng) 凝結(jié)水系統(tǒng)的作用 凝結(jié)水系統(tǒng)的主要功能是將凝汽器熱井中的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵送出, 經(jīng)除鹽裝置、軸封冷凝器、低壓加熱器輸送到除氧器，期間還對凝結(jié) 水進行加熱、除氧、化學處理和除雜質(zhì)。此外還向各有關(guān)用戶提供水 源。凝結(jié)水系統(tǒng)的最初注水及運行時的補給水來自凝結(jié)水補充水箱。 （主凝結(jié)水系統(tǒng)還對凝汽器熱井水位和除氧器熱井水位進行必要的調(diào) 節(jié)。） 凝結(jié)水系統(tǒng)主要包括補充水箱、凝汽器、凝結(jié)水泵、軸封冷凝器、低 壓加熱器、除氧器以及連接管道閥門等 6 第二節(jié) 凝結(jié)水系統(tǒng) 凝結(jié)水系統(tǒng)的流程： 主凝結(jié)水系統(tǒng)組成 從凝汽器熱水井經(jīng)凝結(jié)水泵、軸封冷卻器、低壓加熱器到除氧器的全 部管道系統(tǒng)稱之

4、為主凝結(jié)水管道系統(tǒng)。 系統(tǒng)組成 1、凝結(jié)水泵 2、軸封加熱器 3、低壓加熱器 4、連接管道 5、由補水箱和補水泵組成的補水系統(tǒng) 7 第二節(jié) 凝結(jié)水系統(tǒng) 1、凝結(jié)水泵及其管道 本機組設置兩臺100%的凝結(jié)水泵，一臺運行，一臺備用。輸送介 質(zhì)是高度真空下的溫度低于80凝結(jié)水。 凝結(jié)水從凝汽器熱水井引出一根管道，用T型三通分別接至兩臺凝 結(jié)水泵的進口，在各泵的進口管道上裝有手動閘閥和排空氣門以及帶 法蘭的膨脹節(jié)。 閘閥用于檢修隔離，凝結(jié)水泵出口裝有止回閥和電動閘閥，閘閥上 裝有行程開關(guān)便于檢查閥門的開閉狀態(tài)。止回閥防止凝結(jié)水倒流 兩臺凝結(jié)水泵出口管道匯成一根總管，即凝結(jié)水總管，在總管上裝 有凝結(jié)水再

5、循環(huán)管道，低加出口裝有電動調(diào)節(jié)門，可以在集控室控制 閥門開度 8 第二節(jié) 凝結(jié)水系統(tǒng) 2、軸封加熱器 系統(tǒng)設置一臺汽封冷卻器，汽封冷卻器設有單獨的旁路； 汽封冷卻器為表面式熱交換器，用以凝結(jié)軸封漏汽和低壓門桿漏汽。 汽封冷卻器依靠汽封抽吸風機維持微真空狀態(tài)，以防蒸汽漏入大氣和 汽輪機潤滑油系統(tǒng)。為維持上述的真空還必須有足夠的凝結(jié)水量通過 汽封冷卻器，以凝結(jié)上述漏汽。 9 第二節(jié) 凝結(jié)水系統(tǒng) 3、凝結(jié)水最小流量再循環(huán) 凝結(jié)水系統(tǒng)設有最小流量再循環(huán)管路，自汽封冷卻器出口的凝結(jié)水 管道引出，經(jīng)最小流量再循環(huán)閥回到凝汽器，以保證啟動和低負荷期 間凝結(jié)水泵通過最小流量運行，防止凝結(jié)水泵汽蝕。同時也保證啟

6、動 和低負荷期間有足夠的凝結(jié)水流過汽封冷卻器，維持汽封冷卻器的微 真空。最小流量再循環(huán)管道按凝結(jié)水泵、汽封冷卻器所允許的最小流 量中的最大者進行設計。最小流量再循環(huán)管道上設有調(diào)節(jié)閥以控制不 同工況下的再循環(huán)流量。 再循環(huán)組成：在軸封加熱器后#1低加前的主凝結(jié)水母管上設置一根返回凝汽器的凝結(jié)水最小流量再循環(huán)管道，該管 上設有凝結(jié)水最小流量再循環(huán)裝置。它是有一個電動調(diào)節(jié)閥、兩個手動閥和一個旁路閥組成。 調(diào)節(jié)原理：當運行中流量小于凝結(jié)水泵要求最小流量時，開啟再循環(huán)電調(diào)門已保證泵的進口不發(fā)生汽化 10 第二節(jié) 凝結(jié)水系統(tǒng) 4、低壓加熱器及其管道 本機組設置有兩臺低壓加熱器，兩臺均為表面立式懸掛結(jié) 構(gòu)。

7、每臺加熱器均設置了旁路，加熱器的水側(cè)均設有泄壓 閥，在進入除氧器之前 的凝結(jié)水母管上裝有止回閥，以 防止機組事故甩負荷時，除氧器的蒸汽倒流至凝結(jié)水系統(tǒng) 加熱器旁路作用 當某臺加熱器故障解列或停運時，凝結(jié)水通過旁路閥進入 除氧器。不因加熱器的故障而影響整臺機組的安全運行。 11 第二節(jié) 凝結(jié)水系統(tǒng) 5、補充水系統(tǒng) 機組的補充水來自化學處理水，機組啟動時通過補充水泵，經(jīng)補充調(diào) 節(jié)閥向凝汽器補水、鍋爐上水，正常運行時通過補水調(diào)節(jié)閥進行補水 已補充汽水循環(huán)過程中的汽水損失。 6、凝結(jié)水系統(tǒng)的疏放水 在凝汽器熱水井底部、最后一臺（凝結(jié)水流向）低壓加熱器出口凝結(jié) 水管道上、除氧器水箱底部都接有排地溝支管，

8、以便在機組投運之前 沖洗凝結(jié)水管道是將不合格凝結(jié)水順利排出。 12 第二節(jié) 凝結(jié)水系統(tǒng) 7、凝結(jié)水的雜項用戶： 1、均壓箱新蒸汽進汽、凝汽器喉部用凝結(jié)水噴淋減溫 2、真空系統(tǒng)管閥用凝結(jié)水做密封水 3、#1、#2給水泵機封冷卻用凝結(jié)水 4、抽汽逆止門用凝結(jié)水作為控制水 13 第二節(jié) 凝結(jié)水系統(tǒng) 凝結(jié)水泵設備規(guī)范： 14 第三節(jié) 除氧給水系 統(tǒng) u以回熱抽汽來加熱除去鍋爐給水中溶解氣體的混合 式加熱器，它既是回熱系統(tǒng)的一級， u又用以匯集主凝結(jié)水、補充水、疏水、生產(chǎn)返回水 、鍋爐連排擴容蒸汽、汽輪機門桿漏汽等各項汽水 流量成為鍋爐給水， u并要保證給水品質(zhì)和給水泵的安全運行，是影響火 電廠安全經(jīng)濟

9、運行的一個重要熱力輔助設備。 除氧器的作用除氧器的作用 15 第三節(jié) 除氧給水系 統(tǒng) u除去給水中溶解的氧和其它氣體，防止熱力設備及 管道的腐蝕和傳熱惡化。氣體主要來源是補充水及 真空系統(tǒng)漏入。 u說明：電站鍋爐，壓力5.8Mpa機組給水含氧量不 超過15g/ L，高壓及以上機組給水含氧量規(guī)定不超 過7g/ L，在大氣條件下天然水中溶解的氧氣量可達 10mgL，超過規(guī)定指標1400倍。 除氧器的任務除氧器的任務 16 第三節(jié) 除氧給水系 統(tǒng) 1、化學除氧 采用添加化學藥劑的方法能夠徹底除去給水溶氧，但 不能除去其他氣體且費用較高，生成鹽類，不單獨 使用。 2、物理除氧 熱力除氧：是電廠普遍采用

10、的一種除氧方法。即可以 除去氧氣又可以作為回熱加熱系統(tǒng)中的一級混合式 回熱加熱，價格便宜，熱經(jīng)濟性好 給水除氧的方法給水除氧的方法 化學除氧原理：在除氧器出口添加還原劑，經(jīng)化學 反應后除去水中溶解的氧氣。 常用的化學除氧方法： 1、亞硫酸鈉處理 2、聯(lián)氨處理 3、加氧加氨聯(lián)合水處理CWT 化學除氧：徹底除氧，但不能除去其他氣體，可能增加可溶 解鹽類的含量，且藥劑價格昂貴。中小型電廠不采用 熱力除氧：價格便宜，即能除去溶氧又能除去其他氣體，使 給水中不殘留任何其他物質(zhì) 熱力除氧是主要的除氧方法，化學除氧只能作為輔助除氧 和提高給水PH值的一種方法。 19 第三節(jié) 除氧給水系統(tǒng) u 除氧原理：將給

11、水加熱至除氧器壓力下的飽和溫度，水蒸氣的分壓力接近水 面上的全壓力，其它氣體的分壓力趨近于零，于是溶解在水中的氣體將從水 中逸出被除掉。 u 理想的除氧效果，必須滿足下面的條件： (1) 一定要把水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度，以保證水面上水蒸氣的壓 力接近于水面上的全壓力。實驗證明：即使有少量的加熱不足，都會引起除 氧效果的惡化。在大氣壓力下，水加熱不足1時，水中的含氧量就接近 1mg/l。 (2) 必須將水中逸出的氣體及時排出，使水面上各種氣體的分壓力減至零或 最小。 (3) 被除氧的水與加熱蒸汽應有足夠的接觸面積，且兩者逆向流動，這樣不 僅強化傳熱，而且保證有較大的不平衡壓差，使氣體易于

12、從水中離析出來。 除氧的方法：熱力除氧除氧的方法：熱力除氧 20 第三節(jié) 除氧給水系 統(tǒng) （1）初期除氧 水中溶解的氣體以小氣泡形式克服粘滯力和表面張力逸出， 此階段可除去80以上的氣體。 （2）深度除氧 水中殘留的氣體依靠單個分子的擴散作用離析出來。 一般除氧器的原理動畫 除氧的兩個階段除氧的兩個階段 1、類型 按結(jié)構(gòu)：淋水盤式、噴霧填料式 按壓力：真空式、大氣壓式、高壓除氧器 按布置：立式和臥室 2、結(jié)構(gòu) 立式淋水盤式 噴霧式 旋膜式 熱力除氧的類型及結(jié)構(gòu)熱力除氧的類型及結(jié)構(gòu) 除氧器壓力因根據(jù)電廠的參數(shù)、類型和水質(zhì)對含氧 量的要求選擇，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟性比較選擇 大氣式除氧器 大氣式除氧器的工

13、作壓力選擇高于大氣壓 工作壓力低，設備造價低，土建造價低 工況適應能力差，除氧效果差 使用于中、低參數(shù)的電廠 高壓除氧器 高參數(shù)電廠采用高壓除氧器的原因 可以減少高加的數(shù)目 對鍋爐運行有利 有利于避免自生沸騰 對提高除氧效果有利 自生沸騰：指過量的高溫蒸汽或疏水進入除氧器，其汽化產(chǎn)生的蒸汽 量以滿足加熱水到除氧器工作壓力下的飽和溫度，使進入除氧器的凝 結(jié)水不需要回熱加熱就能沸騰。 危害：回熱抽汽管道的止回閥關(guān)閉，破壞汽水的逆向流動，排汽工質(zhì)損 失加大熱量損失加大，除氧效果惡化。同時威脅除氧器安全運行 防止措施：排污擴容器來的蒸汽、漏汽或高壓加熱器的疏水引致別處 。設置高壓加熱器疏水冷卻器，提高

14、除氧器工作壓力，補水引入除氧 器 除氧器的自生沸騰除氧器的自生沸騰 定壓運行：保持除氧器工作壓力為定值。需要在進 汽管道上加裝壓力調(diào)節(jié)閥 滑壓運行：在滑壓范圍內(nèi)運行時，其工作壓力隨著 主機出力和抽汽壓力的變化而變化，沒有額外的 節(jié)流損失，熱經(jīng)濟性高 除氧器的運行方式除氧器的運行方式 除氧的滑壓運行 1、負荷驟升 原因：負荷驟升，除氧器壓力上升很快，水箱中的 水由于熱慣性滯后于壓力的變化，由飽和狀態(tài)變 成未飽和狀態(tài)。水面上分離的氣體又重新返回水 中 結(jié)果:除氧器出口含氧量增加，除氧效果惡化 措施：嚴格控制負荷驟升速度，在沸騰管直接加熱 水箱中的水，使溫度變化跟上壓力變化對滑壓范 圍進行適當壓縮

15、2、負荷驟減 原因：負荷驟減，水箱里的水由飽和狀態(tài)變成飽和 水發(fā)生閃蒸 結(jié)果：除氧效果由于水的自沸騰變得更好，水溫也 因此而下降 發(fā)生汽蝕，威脅到水泵的安全運行。 3、給水泵安全工作的條件 有效汽蝕余量：在泵的吸入口，單位重量液體所具有的超過汽化壓 力的富裕能量即液體所具有的避免在泵內(nèi)發(fā)生汽化的能量。，它只 與吸入系統(tǒng)的情況有關(guān) 必須汽蝕余量：反應泵本身汽蝕性能的好壞，與泵的結(jié)構(gòu)、流速、 流量有關(guān) 防止泵汽蝕的措施： 提高除氧的安裝高度 采用低速前置水泵 降低泵吸入管道的壓差 提高泵吸入管道的流速 增加給水泵的流量 在給水泵的入口注入冷水 適當增加除氧器水箱的儲水量 29 第三節(jié) 除氧給水系

16、統(tǒng) 除氧器設備規(guī)范除氧器設備規(guī)范 30 第三節(jié) 除氧給水系統(tǒng) 給水泵設備規(guī)范給水泵設備規(guī)范 水泵電機 型號DG85-8011T型號YKK450-2 流量100 m3/h額定功率400 Kw 揚程800 m額定電壓10000 V 轉(zhuǎn)速2950 r/min額定電流28.7 A 必須汽蝕余量額定轉(zhuǎn)速2985 r/min 軸功率功率因數(shù)0.86 制造廠上海連成集團有限公司制造廠佳木斯電機股份有限公司 31 第三節(jié) 除氧給水系統(tǒng) 給水泵多級葉輪給水泵多級葉輪 32 第三節(jié) 除氧給水系統(tǒng) 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng) 設置2臺電動給水泵，一運一備，采用分段單母管制。 經(jīng)給水調(diào)節(jié)后進入汽包。 33 第四節(jié) 洪湖理昂汽輪

17、機的高、低加系統(tǒng) 高低加設備規(guī)范： 34 第四節(jié) 汽輪機的高、低加系統(tǒng) 高壓加熱器的配置： 采用一級高壓加熱器。 給水加熱器按汽輪機組VWO工況進行設計。 加熱器為立式、法蘭式，采用盤香管結(jié)構(gòu),能承受高真空、連接管 道的反作用力及熱應力的變化。 所有加熱器的疏水、蒸汽進口設有保護管子的不銹鋼緩沖擋板。 加熱器分別設置起動和連續(xù)運行用的排氣接口。 高加設置正常疏水口和緊急疏水口。 加熱器上有供充氮保護的接口。 加熱器符合勞動部壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程中的有關(guān)要求 。 35 第四節(jié) 洪湖理昂汽輪機的高、低加系統(tǒng) 高壓加熱器配置： 水側(cè)設計流量能滿足100%負荷的凝結(jié)水量。 當鄰近的加熱器故障時，給

18、水加熱器能適應由此所增加的汽側(cè)流量而持 續(xù)運行。 為控制疏水水位并保證在各種工況下疏水區(qū)的管子都浸在水中。該加熱 器有足夠的貯水容積。 加熱器水位有正常水位、高水位、高-高水位和低水位。 加熱器就地帶420mA遠傳功能磁翻板水位計。 加熱器汽側(cè)（殼側(cè)）設置泄壓閥，當管子破裂時能保護殼體的安全，其 最小容量能通過10%的給水流量。 當汽輪機跳閘時，為防止過多的蒸汽倒入汽輪機，高加配有可靠的液動 力止回閥。 36 第四節(jié) 汽輪機的高、低加系統(tǒng) 低壓加熱器的配置： 采用二級低壓加熱器。 給水加熱器按汽輪機組VWO工況進行設計。 加熱器為立式、法蘭式，能承受高真空、抽汽壓力、連接管道的反作用 力及熱應

19、力的變化。 當汽輪機跳閘時，為防止過多的蒸汽倒入汽輪機，全部低加配有可靠的 止回閥。 其余配置同高壓加熱器。 三段式高壓加熱器的演示動畫 37 第四節(jié) 洪湖理昂汽輪機的高、低加系統(tǒng) 表面式加熱器的結(jié)構(gòu)：管板U形管加熱器 第四節(jié) 高、低加系統(tǒng) 1.立式加熱器 的結(jié)構(gòu) 特點：特點： （1）檢修方便且占地面積小， （2）熱經(jīng)濟性較臥式差。 2.立式加熱器 應用：一般用在中、小型電廠（200MW）。 39 第四節(jié) 洪湖理昂汽輪機的高、低加系統(tǒng) 高低加的疏水放氣系統(tǒng)： 40 第四節(jié) 洪湖理昂汽輪機的高、低加系統(tǒng) 加熱器投停原則： (1)高、低壓加熱器原則上應隨機組滑啟滑停。若因某種原因不能隨機滑 啟滑停

20、時，應按抽汽壓力由低到高的順序依次投入各加熱器，按抽汽 壓力由高到低的順序依次停止各加熱器。 (2) 嚴禁泄漏的加熱器投入運行。因為加熱器U形管中水的流速很高，一 旦某一處泄漏將嚴重沖刷其他管子，致使事故擴大。 (3) 必須在加熱器各種保護裝置及水位計完好的情況下，方可投入加熱器 運行。 (4) 加熱器投入時，要先投水側(cè)，再投汽側(cè)。加熱器停止時，要先停汽側(cè) ，后停水側(cè)。 (5) 加熱器投運過程中，應嚴格控制加熱器出水溫度變化率在規(guī)定的范圍 內(nèi)，以防熱沖擊而損壞設備。實例：某實例：某機組低加出水溫度變化率 3/分，高加出水溫度變化率 1.85/分。 41 第四節(jié) 洪湖理昂汽輪機的高、低加系統(tǒng) 高

21、低加運行注意事項： 1. 當加熱器管束破裂或管束接口滲漏，而同時抽汽管上逆止閥又不嚴密 時，給水可能進入汽輪機，造成汽輪機事故，鍋爐斷水。故面式加熱 器需要設置旁路管道。 2. 加熱器水位（加熱器汽側(cè)水位過高、過低，不僅影響回熱經(jīng)濟性，還 威脅機組的安全運行。） （1）水位過高，將淹沒部分傳熱面積引起汽壓擺動或升高，水可能從 抽汽管倒流入汽輪機造成水擊，使抽汽管，加熱器殼體產(chǎn)生振動。 （2）水位過低或無水位，蒸汽經(jīng)疏水管流進相鄰壓力較低一級加熱器 ，排擠該低壓抽汽，降低熱經(jīng)濟性，并可能使該級加熱器汽側(cè)超壓、 尾部管束受到?jīng)_蝕（對內(nèi)置式疏冷器危害尤甚），同時加速對疏水管 、閥門的沖刷和汽蝕。 3

22、. 端差。端差增大的原因可能是加熱器的受熱面結(jié)垢、汽側(cè)主要抽空氣 不良、使傳熱系數(shù)值減小，水位過高淹沒受熱面，或水側(cè)旁路門漏水 引起的。 42 第五節(jié) 循環(huán)水系統(tǒng) 循環(huán)水系統(tǒng)：為凝汽器、水水熱交換器提供全廠的冷卻水 供水方式 1. 直流供水（開式） l具備充分的水源：海、江 2. 循環(huán)供水（閉式） l冷水塔 主要動力設備 循環(huán)水泵 l低壓頭大流量水泵 43 第五節(jié) 循環(huán)水系統(tǒng) 循環(huán)水系統(tǒng)： 44 第五節(jié) 循環(huán)水系統(tǒng) 45 第五節(jié) 循環(huán)水系統(tǒng) 循環(huán)水泵設備規(guī)范： 46 47 第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng) 48 第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng) 軸封和汽封 軸封是汽封的一種。為了防止汽輪機汽缸與轉(zhuǎn)子動、靜之 間的碰撞

23、，必須留有適當?shù)拈g隙，這些間隙的存在勢必導 致漏氣，為此必須加裝密封裝置，也就是汽封。 根據(jù)汽封在汽輪機中所處位置可分為：軸端汽封、隔板汽 封、和圍帶汽封。 汽封類型：汽輪機汽封大部采用迷宮式汽封。按其形式有如下 幾種：最常見的為梳齒式迷宮汽封。現(xiàn)有部分機組改造成蜂窩式汽封。此類 汽封可減少原30%的漏汽量 ，為了進一步縮小動靜間的間隙?，F(xiàn)有更為先進 的刷式汽封，因此類汽封材料要求很高，目前未能得到廣泛的推廣。 51 第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng) 高低壓軸封的作用：高低壓軸封的作用： 在汽輪機的高壓區(qū)段， 軸封系統(tǒng)的正常功能是 防止蒸汽向外泄漏，造 成工質(zhì)損失，并使軸頸 加熱或沖進軸承箱破壞 潤滑油質(zhì)

24、； 在汽輪機的低壓區(qū)段， 則是防止外界的空氣進 入汽輪機內(nèi)部，保證汽 輪機有盡可能高的真空 。 52 第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng) 軸封系統(tǒng)的功能：向汽輪 機的軸封和主汽閥、調(diào)節(jié) 閥的閥桿汽封供送密封蒸 汽，將各汽封的漏汽合理 導向或抽出。 軸封系統(tǒng)主要裝置：密封 裝置、軸封蒸汽母管、軸 封加熱器等設備及相應的 閥門、管路系統(tǒng)構(gòu)成。 53 第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng) 汽輪機軸封蒸汽系統(tǒng)包括： 1. 主汽門和調(diào)節(jié)汽門的閥桿漏汽 2. 汽輪機汽缸的前后軸封漏汽和軸封用汽 3. 軸封壓力調(diào)節(jié)器能適應來自回熱抽汽、輔助蒸汽兩種汽源向軸封供 汽的調(diào)節(jié)要求。不論使用何種汽源，均可防止汽輪機進水，并使汽 缸與轉(zhuǎn)子之間的相

25、對膨脹差在允許范圍內(nèi)。軸封系統(tǒng)配置簡便，調(diào) 壓、調(diào)溫裝置可靠，滿足軸封的供汽參數(shù)要求。 4. 1臺100容量的軸封加熱器。其為管殼表面式換熱方式，管子材料 為不銹鋼。 5. 在機組啟動和各種運行工況下，軸封供汽系統(tǒng)能自動調(diào)整壓力，并 設置安全門和溢流裝置。 54 第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng) 洪湖汽輪機汽封系統(tǒng)： 前后汽封均為梳齒式高低齒結(jié)構(gòu)，有軸封抽汽裝置，汽輪機前 后汽封近大氣端的腔室，和主汽門、調(diào)速汽門、各抽汽閥門桿 近大氣端漏氣均有管道與汽封加熱器低壓室相連。前后汽封的 平衡腔室和各閥桿的高壓漏氣端均與均壓箱相連，均壓箱上裝 有汽封壓力調(diào)整分配閥，使均壓箱保持2.94kpa29.4kpa的壓

26、力，當均壓箱中壓力低于2.94kpa時，二抽蒸汽則通過該分配閥 向均壓箱補充；當均壓箱中壓力高于29.4kpa時，多余的蒸汽也 通過分配閥排入冷凝器中。 軸封的結(jié)構(gòu)和工作原理 汽輪機軸封是由：汽封塊、汽封套、彈簧片構(gòu)成 的。 一般汽機采用的是高低齒梳齒彈性汽封，它是由許多和兩 齒之間的環(huán)形汽室組成。汽封齒有高有低，正好和軸套上 的高低臺階相對應，蒸汽汽封齒尖進入環(huán)形汽室后，容積 增大，壓力降低，產(chǎn)生渦流和碰撞，動能被消耗，轉(zhuǎn)換為 熱能。這樣，每經(jīng)過一道汽封齒，就重復一次上述過程， 蒸汽流經(jīng)的汽封齒越多，齒隙的流速就越小，漏汽量就越 小。 氣體穿過齒頂間隙進入空腔，由于容積突然擴大，氣體 膨脹而

27、產(chǎn)生劇烈的漩渦。在容積比間隙容積大很多的空腔中 氣體流速幾乎等于零，這時，氣流的絕大部分動能轉(zhuǎn)化為熱 能，被腔室中的氣體吸收，氣體溫度又從流經(jīng)間隙時的溫度 回升到流入間隙前的溫度，在空腔內(nèi)的壓力卻回升很小，使 氣流的焓值保持接近于間隙前的數(shù)值。氣流殘存小部分動能 ，以余速穿過下一級齒頂間隙繼續(xù)降低壓力和流量。經(jīng)過一 級一級地重復上述節(jié)流及等焓熱力學過程，使氣體的殘余速 度非常低，氣體壓力逐漸降低，最終氣體的外漏量非常小， 起到了密封作用。 軸封的工作原理 58 主蒸汽系統(tǒng)從鍋爐過來一共分兩路至汽機系統(tǒng)。 1.一路供汽輪機做功用。 2.一路供均壓箱備用用汽。 均壓箱-主要作用就是匯集、分配及均衡

28、汽壓，是 針對汽封設立的。 1. 將接入箱體和漏入箱體的汽源擴容減壓均衡，調(diào)整啟機前軸封所需 壓力溫度的蒸汽：2.9429.4KPa，溫度120至140度，啟機前給前 后軸封供汽，正常運行時利用前軸封高壓漏汽補充后軸封汽源。 2. 防止汽機前軸封往外漏汽，以改善車間環(huán)境； 3. 防止低壓段軸封往里吸氣，影響真空； 4. 熱態(tài)啟動時，給前后軸封提供高溫軸封蒸汽。 均壓箱有兩路備用汽源。 1. 一路為新蒸汽， 2. 還有一路為除氧器的二抽蒸汽。 第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng) 59 均壓箱 1. 正常壓力：2.94KPa29.4KPa 2.正常溫度：150250 汽封壓力調(diào)整分配閥（如右圖） 第六節(jié) 軸封疏

29、水系統(tǒng) 軸封系統(tǒng)設備的作用和組成、類型： 軸封采用自密封系統(tǒng)，備有主蒸汽、除氧器汽平衡母管來、門桿漏 汽、抽汽汽源。正常運行時軸封2#機組由新蒸汽為軸端汽封汽源，直 接用來汽手動門調(diào)節(jié)均壓箱壓力（可考慮用一段抽汽供汽，但需調(diào)整 好自力式調(diào)節(jié)器）；1#機組由高壓端漏汽反供均壓箱，使用至凝汽器 調(diào)節(jié)閥控制均壓箱壓力。調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)范圍為0-50，0位為調(diào)門全開 位， 50為至凝汽器全關(guān)位， 50以上開度時，門桿漏汽與二段抽 汽來汽開始供汽至均壓箱（但此汽源供汽時存在一定的風險，無法保 證管線無疏水）。機組啟動、停止或異常工況運行時也可根據(jù)情況選 擇主汽汽源供汽。 61 當啟停機或機組低負荷時，前軸封高

30、壓漏汽無法滿 足后軸封供汽時我們要投入主蒸汽以保證后軸封的 用汽，避免后軸封密封汽失汽而降真空。（同時我 們均壓箱的備用用汽還有一路為除氧器的二抽蒸汽 ，但是我們基本不用這一路，因為二抽蒸汽壓力較 低且投用時管道還要進行暖管，所以在緊急情投用 的情況下不如新蒸汽系統(tǒng)來的快而有效。在長時間 投用新蒸汽的情況下一定要投用均壓箱的減溫水以 控制均壓箱的壓力和溫度。） 第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng) 62 均壓箱 63 軸封加熱器系統(tǒng) 軸封加熱器：它與軸加風機組合。軸封加熱器：它與軸加風機組合。 軸封加熱器的作用是回收軸封漏汽并利用其熱量來加熱凝 結(jié)水的裝置,減少能源損失,提高機組熱效率。 工作原理：利用軸加風

31、機對軸加產(chǎn)生微負壓，使得機組 后軸封回汽高壓調(diào)門漏汽主汽門漏汽及前軸封高壓漏汽各 抽汽逆止門低壓漏汽回收至軸加并加熱凝結(jié)水后冷凝成疏 水回收至凝汽器，控制軸端漏汽，防止蒸汽順軸進入軸承 箱，導致潤滑油油質(zhì)劣化，調(diào)節(jié)元件及管道嚴重銹蝕。 若汽封漏汽過大，還將使靠近軸封處的軸承溫度升高，并 進入軸承室中，造成油內(nèi)進水。 由于凝汽器真空遠遠高于加熱器內(nèi)部真空，因此軸封加熱 器的過低水位直接影響到凝汽器的真空，但水位過高也會 造成加熱器換熱效果降低。 65 軸加多級水封：多級水封，疏水采用逐級溢流，而 加熱器內(nèi)的蒸汽被多級水封內(nèi)的水柱封住不能外泄 。水封的水柱高度取決于加熱器的壓力與外界壓力 之差。水

32、封的優(yōu)點：沒有機械傳動，因而無磨損、 無卡澀，沒有電氣元件，沒有電耗，結(jié)構(gòu)簡單、維 護方便。 注意： 機組開機前，多級水封要注水排空，否則運 行中會漏真空。 （當軸封加熱器水位過低或無水后 ，會影響真空） 第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng) 軸封加熱器多級水封軸封加熱器多級水封 水封的級數(shù)可以用公式：水封的級數(shù)可以用公式： gh pp n 21 P1:軸加內(nèi)的壓力，kPa; P2:外界壓力，kPa; h :每級水封管的高度； ：水的密度，kg/m3. 軸加多級水封圖軸加多級水封圖 凝結(jié)水來 排 空 放水 放 水 軸 加 疏 水 來 至 凝 汽 器 放 水 放 水 排 空 排 空 軸封送汽注意事項 1、軸封供

33、汽前應先對送汽管道進行暖管，使疏水排盡。（暖均壓箱時，暖均壓箱時， 必須確認均壓箱至前后軸封手動門關(guān)閉狀態(tài)，疏水全開必須確認均壓箱至前后軸封手動門關(guān)閉狀態(tài)，疏水全開）湖南湘澧鹽 礦6000KW機組發(fā)生過熱態(tài)投軸封時均壓箱疏水進入軸封，造成轉(zhuǎn)子 彎曲事故。 2、必須在連續(xù)盤車狀態(tài)下向軸封供汽，熱態(tài)啟動應先向軸封供汽，后抽 真空。 3、向軸封供汽時間必須恰當，沖轉(zhuǎn)前過早地向軸封供汽，會使上、下缸 溫差增大，或使脹差向正值增大。 4、注意軸封送汽的溫度與轉(zhuǎn)子溫度匹配。熱態(tài)啟動要選用適當?shù)钠矗?熱態(tài)盡可能通過均壓箱暖箱提高其溫度通過均壓箱暖箱提高其溫度），高于軸封體溫度，有利于 脹差的控制，而冷態(tài)啟

34、動軸封供汽最好選用低溫汽源。 5、軸封汽源切換時必須謹慎（防止因負荷低切換供汽導致均壓箱壓力不防止因負荷低切換供汽導致均壓箱壓力不 足影響真空足影響真空） 汽封系統(tǒng)的投停 軸封系統(tǒng)的投運 冷態(tài)啟動時：先暖均壓箱（檢查均壓箱至高低壓端軸封進汽手動門處 于關(guān)閉狀態(tài)，確認均壓箱底部疏水全開）；當凝汽器真空值達-35kpa 后，調(diào)整均壓箱壓力，高低壓端軸封送汽，關(guān)閉均壓箱疏水閥門。 熱態(tài)啟動時：要先送汽封供汽，后抽真空，向軸封送汽是時間要恰當 ，防止脹差增大。軸封送汽要及時啟動射泵，防止軸封汽進入排氣缸 ，排氣壓力升高，造成排氣缸安全門動作，影響開機。 汽封系統(tǒng)的停運和注意事項 汽機打閘后，根據(jù)凝汽器

35、真空及時調(diào)整均壓箱壓力。監(jiān)視汽機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 速到零，凝汽器真空到零，方可停止軸封供汽。 如真空未到零就停止軸封供汽，則冷空氣將自軸端進入汽缸，使轉(zhuǎn)子 和汽缸局部冷卻，嚴重時會造成軸封摩擦或汽缸變形。 70 第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng) 疏水膨脹箱-在啟停機時當蒸汽通過管道預熱或者冷 卻的過程中,有一部分蒸汽會冷凝成水,但這部分水是不能 夠進入汽輪機的，所以疏水膨脹箱用來收集各處管道壓力 溫度相近的各處疏水，不同來源的疏水一起匯到疏水膨脹 箱之后可以進行“膨脹”，這樣各路疏水的溫度壓力就會 接近相同，形成同樣參數(shù)的疏水或是汽水混合物，疏水和 汽再分別回收至凝汽器。 71 第六節(jié) 軸封疏水系統(tǒng) 疏水系統(tǒng)： 設

36、有一臺疏水箱和一臺疏水擴容器。另設有二臺疏水泵 ，一臺運行，一臺備用。疏水經(jīng)疏水泵升壓后，進入除氧 器。疏水箱的水位設有自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 本體疏水：疏水管、閥門和疏水擴容器組成的汽機本體疏 水系統(tǒng)，確保啟動和停機時，將汽缸、蒸汽室、主汽管及 各抽汽管、各閥門的凝結(jié)水疏走并回收利用，以免汽缸內(nèi) 積水，造成汽機轉(zhuǎn)子彎曲等重大事故。當不能回收利用時 ，將其及時排出，確保機組安全。 72 第七節(jié) 凝汽器及射水抽氣系統(tǒng) 1、凝汽系統(tǒng)的組成：凝汽 器、抽氣設備、凝結(jié)水 泵、循環(huán)水泵及其連接 管道。 2、凝汽系統(tǒng)的任務： 在汽輪機排氣口建立 并維持高度真空； 將汽輪機排汽凝結(jié)成 凝結(jié)水作為鍋爐給水循環(huán) 使用。

37、 73 第七節(jié) 凝汽器及射水抽氣系統(tǒng) 3、凝汽系統(tǒng)的原理 在凝汽器中，不斷循環(huán)的冷卻水創(chuàng)造凝汽器中的低溫 環(huán)境，使排汽釋放汽化潛熱而發(fā)生凝結(jié)。凝汽器中 蒸汽凝結(jié)的空間是汽液兩相共存的，汽側(cè)壓力等于 蒸汽凝結(jié)溫度所對應的飽和壓力。蒸汽凝結(jié)溫度由 冷卻條件決定。只要冷卻水溫不高，蒸汽凝結(jié)溫度 也不高，一般為30左右，所對應的飽和壓力約為 4-5kPa,該壓力大大低于大氣壓力，從而在凝汽器中 形成高度真空。 真空是如何形成的？ 汽輪機的排汽進入凝汽器汽側(cè)，循環(huán)水泵不間斷地把冷卻水送入凝汽 器水側(cè)銅管內(nèi)，通過銅管把排汽的熱量帶走，使排汽凝結(jié)成水，排汽 的比容急劇減?。s減少到原來的三萬分之一），因此，

38、原來蒸汽端 占據(jù)的空間便形成了真空。 74 第七節(jié) 凝汽器及射水抽氣系統(tǒng) 4、表面式凝汽器 75 第七節(jié) 凝汽器及射水抽氣系統(tǒng) 表面式凝汽器結(jié)構(gòu)簡圖 76 第七節(jié) 凝汽器及射水抽氣系統(tǒng) 表面式凝汽器結(jié)構(gòu)： 1.1.凝汽器的外殼凝汽器的外殼 材料：生鐵鑄造或鋼板焊接 外形：圓形（中小機組）或方箱形（大機組） 2.2.水室和端蓋水室和端蓋 材料：生鐵或鋼板 3.3.管板和隔板管板和隔板 材料：黃銅和不銹鋼 4.4.凝汽器管凝汽器管 材料：銅管、不銹鋼管或鈦管 隔板隔板 穿插銅管穿插銅管 79 第七節(jié) 凝汽器及射水抽氣系統(tǒng) 凝汽器設備規(guī)范： 凝汽設備運行的好壞對整個機組運行的經(jīng)濟性和 安全性有很大影

39、響。凝汽設備的運行主要是保證凝汽器 維持最有利真空、減小凝結(jié)水的過冷度和凝結(jié)水品質(zhì)合 格。 凝汽設備運行時，首先是對凝汽器的真空的監(jiān)視。 1、凝汽器真空（影響因素，提高途徑）； 2、凝汽器的熱力特性； 3、凝汽器真空對汽輪機的安全性的影響； 4、凝汽器真空對汽輪機的經(jīng)濟性的影響； 5、N20-4.9對凝汽器真空的規(guī)定。 第八節(jié) 凝汽器的運行與維護 一、影響凝汽器真空的因素一、影響凝汽器真空的因素 1）冷卻水溫度冷卻水的進水溫度（tw1） 2）冷卻水量（t）， 主要是冷卻水不足，而水量不足的原因是泵出力不足或水 阻大；水阻大的原因是泵出口閥或凝汽器進水閥開度不足、 虹吸破壞及冷卻管堵塞； 3）冷

40、卻管冷卻管表面臟污或結(jié)垢；凝汽器水位高，淹 沒部分管束；或者堵管太多。 4）抽氣設備 5）負荷（Dc） 6）真空系統(tǒng)的嚴密性： 真空嚴密性差是造成汽輪機真空低 的主要原因。 二、提高真空的途徑和措施二、提高真空的途徑和措施 1）提高真空系統(tǒng)的嚴密性 真空系統(tǒng)嚴密性試驗，凝汽器汽側(cè)灌水查漏，鹵 素檢測法等等。 2）清洗受熱面 膠球清洗系統(tǒng)；凝汽器半側(cè)隔離清洗 3）降低冷卻水溫 冷卻塔；取水點 4）適時增大冷卻水量 可根據(jù)不同季節(jié)和機組功率的變化調(diào)節(jié)水量；兩 機三泵 五、洪湖N20-4.9對凝汽器真空的規(guī)定。 凝結(jié)水過冷度1-1.5 凝汽器端差10 三、真空系統(tǒng)的嚴密性三、真空系統(tǒng)的嚴密性 1、空

41、氣對凝汽器運行的影響 空氣來源：（1）由新蒸汽帶入汽輪機；（2）處于真空狀態(tài)下的低壓各 級與相應的回熱系統(tǒng)、排汽缸、凝汽設備不嚴密處漏入的； 空氣的危害： （1）空氣漏進凝汽器的真空系統(tǒng)內(nèi)要影響機組的經(jīng)濟性和安全性，漏泄 嚴重時要被迫停機。 （2）當空氣漏入凝汽器后，換熱效果降低，凝汽器內(nèi)的真空降低； （3）凝結(jié)水中的含氧量增加，設備的腐蝕速度加快； （4）蒸汽分壓相對降低，其凝結(jié)水溫度低于凝汽器內(nèi)總壓力所對應的飽 和溫度，過冷度增加。 真空系統(tǒng)易泄漏空氣的薄弱環(huán)節(jié)有： （1） 凝汽器熱井、低壓加熱器玻璃管水位計經(jīng)常出現(xiàn)漏點、缺陷，漏入空氣，造成嚴密 性下降。 （2） 軸封加熱器水位自動調(diào)節(jié)失

42、靈導致水位偏低，水封無法建立，導致空氣漏入。 （3） 采用迷宮式水封的給水泵，其密封水排至凝汽器，水封無法有效建立，導致空氣漏 入。 （4） 低壓缸防爆門、凝汽器人孔門等也經(jīng)常由于密封不嚴，或防爆門出現(xiàn)裂縫，導致空 氣漏入。 （5） 汽機低壓軸封由于軸封壓力不能滿足需要，造成軸封泄漏，另外，汽封間隙的大小、 汽封的完好程度也是造成軸封泄漏的重要因素。 （6） 凝結(jié)水泵進口法蘭、凝泵水封泄漏也經(jīng)常導致凝結(jié)水溶氧不合格。 （7） 管道安裝。目前的新建機組，安裝質(zhì)量較好，壓力管道均進行水壓試驗，真空管道 均進地灌水試驗，由于法蘭，閥門盤根等原因?qū)е滦孤┑那闆r較小。 （8） 部分低壓管道上的疏水閥、排

43、汽閥，關(guān)閉不嚴，導致真空泄漏。 真空嚴密性試驗：（正常運行后） 1 實驗前應具備的條件： a試驗時凝汽器真空必須大于90Kpa b試驗時負荷及其他運行狀況穩(wěn)定 c保持機組負荷不低于80%額定負荷 2 試驗方法 a記錄試驗前負荷、真空、及當?shù)卮髿鈮毫χ怠?b 關(guān)閉運行抽氣器空氣門。 c每半分鐘記錄一次真空值，5分鐘后開啟抽氣器空氣門恢復正常 d取后3分鐘真空下降值，求取每分鐘真空下降平均值。 e真空嚴密性標準為： 真空下降率小于0.13KPa/min(1mmHg/mim)則為優(yōu)； 小于0.27 KPa/min(2mmHg/mim) 則為良； 小于0.4 KPa/min(3mmHg/mim)則為合格。 f注意事項：試驗過程中應嚴密監(jiān)視凝汽器真空