北海電廠軸封系統(tǒng)介紹

1、軸封系統(tǒng)運(yùn)行二值 黃貽冠一、什么是汽輪機(jī)的汽封 在汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)，在靜葉環(huán)和主軸的間隙處，以及動(dòng)葉頂部與汽缸（或靜葉持環(huán)）的間隙處存在漏汽；此外，在汽輪機(jī)的高壓端或高中壓缸的兩端，在主軸穿出汽缸處，蒸汽會(huì)向外泄漏。這些漏汽都將使汽輪機(jī)的效率降低，并增大工質(zhì)損失。在汽輪機(jī)低壓端或低壓缸的兩端，因汽缸內(nèi)的壓力低于大氣壓力，在主軸穿出汽缸處，會(huì)有空氣漏入汽缸，使機(jī)組真空惡化，并增大抽氣器的負(fù)荷。 為了減少汽輪機(jī)各動(dòng)靜間隙處的漏汽和防止空氣從軸端漏入汽缸；以保證汽輪機(jī)正常安全運(yùn)行，在汽輪機(jī)的上述間隙部位都設(shè)置了汽封。二、汽封的分類 汽封的結(jié)構(gòu)形式有多種多樣，目前大型汽輪機(jī)組普遍采用迷宮式汽封，本機(jī)組也是如

2、此。迷宮式汽封是由帶汽封齒的汽封環(huán)與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間構(gòu)成很小的徑向間隙，形成許多環(huán)狀的節(jié)流圈，每個(gè)節(jié)流圈均緊接一個(gè)渦流室。其最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)型式如圖所示，圖中上一排是汽封環(huán)自帶汽封齒的整體式結(jié)構(gòu)，下一排是在汽封環(huán)上另外鑲?cè)肫恺X的鑲片式結(jié)構(gòu)。 （a）(e)平齒汽封 (b)(c)(f)(g)高低齒汽封 (d)(h)雙低齒汽封 汽封按其安裝位置的不同，可分為通流部分汽封、靜葉環(huán)汽封、平衡活塞汽封和軸端汽封四大類。軸端汽封又稱為軸封。 平齒汽封 高低齒汽封三、軸封結(jié)構(gòu) 本機(jī)組的軸端汽封包括高中壓缸兩端汽封和低壓缸兩端汽封。 1高、中壓汽缸軸封。 高、中壓汽缸的軸封包括前端軸封（調(diào)閥端）和后端軸封（電機(jī)端），

3、每端又分為內(nèi)軸封和外軸封兩個(gè)部分。內(nèi)、外軸封各有一個(gè)軸封持環(huán)，它們是與汽缸體分離的獨(dú)立部套。內(nèi)軸封持環(huán)安裝在高、中壓外汽缸端部?jī)?nèi)環(huán)面凹槽上；外軸封持環(huán)用螺栓固定在外缸端部外環(huán)面。 （1）高、中壓汽缸內(nèi)軸封 高、中壓汽缸的前端的內(nèi)軸封和后端的內(nèi)軸封的結(jié)構(gòu)如圖所示。內(nèi)軸封持環(huán)依靠水平中分面外伸支撐鍵搭在外下缸水平中分面上，并靠底部的定位鍵定位導(dǎo)向。這種布置允許內(nèi)軸封持環(huán)隨溫度變化而自由膨脹和收縮，并保持相對(duì)汽輪機(jī)軸線的相對(duì)位置。軸封持環(huán)結(jié)構(gòu)與平衡環(huán)汽封持環(huán)相似，裝配方法也相同。 高、中壓汽缸內(nèi)軸封的汽封環(huán)也采用高、低齒的迷宮式汽封。兩端內(nèi)軸封持環(huán)上都裝有二圈汽封，每個(gè)汽封環(huán)由八段帶有T型根部的弧段

4、組成，裝入內(nèi)軸封持環(huán)相應(yīng)的槽中，在上半弧段的水平中分而附近有兩個(gè)穿過(guò)槽的專用止動(dòng)銷(xiāo)，以防止汽封環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，也用于防止吊起內(nèi)軸封持環(huán)時(shí)汽封環(huán)落下。 內(nèi)軸封持環(huán)上汽封環(huán)的齒數(shù)、弧段數(shù)、構(gòu)造及安裝要求與前述高壓靜葉持環(huán)上的汽封環(huán)是一樣的，這里不再贅述。 （2）高、中壓汽缸外軸封 高、中壓汽缸前、后端外軸封及汽封環(huán)裝配圖見(jiàn)圖所示。該軸封持環(huán)分為上、下兩半，在水平中分面處用法蘭螺栓連接。外軸封持環(huán)上的汽封環(huán)與前述高壓平衡活塞汽封環(huán)的構(gòu)造原理一樣，采用高、低齒汽封片組成的迷宮式汽封。 2低壓汽缸外軸封 低壓汽缸外軸封結(jié)構(gòu)如圖所示。它是迷宮式汽封，由許多汽封片組成，可使汽封漏汽減少至最低限度。汽封漏汽從腔室“Y

5、”通過(guò)軸封持環(huán)下半的接口通向汽封冷卻器，冷卻器維持腔室“丫為部分真空從而防止漏汽通過(guò)腔室流問(wèn)汽機(jī)房。三、軸封結(jié)構(gòu)(a)前端內(nèi)軸封持環(huán) (b)前端內(nèi)軸封持環(huán)上汽封環(huán)結(jié)構(gòu)(c)后端內(nèi)軸封持環(huán) (d)后端內(nèi)軸封持環(huán)上汽封環(huán)結(jié)構(gòu) 1-螺釘 2-彈簧片 3-專用銷(xiāo) 4、5、6-汽封片 7、8-軸封持環(huán) 9-軸封持環(huán)四、軸封系統(tǒng)介紹一、簡(jiǎn)介 在汽輪機(jī)的各汽缸端部雖然裝有軸端汽封，能減少蒸汽漏出和空氣漏入汽輪機(jī)，但漏汽（氣）現(xiàn)象不可能完全消除。為了有效抑制漏汽（氣）對(duì)運(yùn)行環(huán)境和經(jīng)濟(jì)性的不利影響，汽輪機(jī)都裝有軸封供汽及抽汽的軸封系統(tǒng)，此系統(tǒng)還將漏汽引向回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)，可以回收工質(zhì)并利用軸封漏汽的熱量，從而減少系

6、統(tǒng)的工質(zhì)損失和熱量損失。汽輪機(jī)的軸封系統(tǒng)是由汽輪機(jī)的軸端汽封和有關(guān)附屬設(shè)備，加上與之相連接的管道和閥門(mén)組成的。不同型式的汽輪機(jī)組的軸封系統(tǒng)不完全相同，大中型汽輪機(jī)都采用具有自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的閉式軸封系統(tǒng)。 本機(jī)組采用具有自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的閉式軸封系統(tǒng)，它是由軸端汽封、軸封壓力調(diào)節(jié)站、低壓軸封減溫噴水調(diào)節(jié)站、軸封蒸汽冷卻器、蒸汽過(guò)濾器、安全閥等組成。汽輪機(jī)所有汽缸的軸封都分段，段間形成軸封的抽汽室或供汽室，前面已作敘述。本機(jī)組高中壓汽缸的前、后軸封和低壓汽缸的前、后軸封都是分成三段，各有兩個(gè)汽室。所有汽缸軸封的汽室都由汽缸內(nèi)端向汽缸外編為X腔室和Y腔室。 所有汽缸軸端外側(cè)的汽室Y都與軸封蒸汽冷卻器蒸汽空

7、間相連接。利用軸封抽氣器（電動(dòng)風(fēng)機(jī)）抽出軸封蒸汽冷卻器內(nèi)的空氣，從而保持軸封蒸汽冷卻器內(nèi)的壓力低于大氣壓力，則使所有汽缸的外側(cè)汽室（Y腔室）都能保持微負(fù)壓狀態(tài)（一般保持其壓力低于大氣壓力約1.2KPA），防止蒸汽從汽缸軸端漏出。外界空氣會(huì)經(jīng)軸封最外段的汽封環(huán)漏入外側(cè)的Y腔室，其Y腔室中的蒸汽、空氣混合物通過(guò)各軸封持環(huán)上特制的孔進(jìn)入軸封蒸汽冷卻器，漏汽被冷卻成疏水，不凝結(jié)的空氣由軸封抽氣器抽出。 所有汽缸軸封的內(nèi)汽室（X腔室），由軸封供汽母管來(lái)的蒸汽或汽缸內(nèi)的高中壓漏汽進(jìn)入這些汽室。在任何工況下，X 腔室中的壓力由軸封壓力調(diào)節(jié)站自動(dòng)維持在約為113800Pa-126500Pa，即稍高于大氣壓力，

8、用以防止大氣中的空氣進(jìn)入汽缸。進(jìn)入X腔室的蒸汽稱為密封蒸汽。 四、軸封系統(tǒng)介紹 四、軸封系統(tǒng)介紹二、軸封壓力調(diào)節(jié) 軸封系統(tǒng)所需的蒸汽與汽輪機(jī)的負(fù)面有關(guān)。在啟動(dòng)、空載和低負(fù)荷時(shí)，缸內(nèi)出現(xiàn)真空，為防止空氣漏入，需向軸封供應(yīng)低溫低壓蒸汽，以及在高負(fù)荷時(shí)為防止高中壓缸軸端漏汽，設(shè)有定壓軸封供汽母管。母管內(nèi)蒸汽來(lái)自冷再熱蒸汽或主蒸汽或者輔助蒸汽，以及高中壓缸軸端X腔室漏出的蒸汽。 如果高中壓汽缸通過(guò)軸端內(nèi)汽封環(huán)漏入X腔室的汽量超過(guò)各低壓軸封需要的密封汽量，則軸封供汽母管的壓力將升高，供汽閥將完全關(guān)閉，而溢流閥開(kāi)啟，將多余為蒸汽排往凝汽器，從而控制軸封供汽母管的壓力恒定。三、低壓軸封蒸汽減溫 從軸封供汽母

9、管進(jìn)入低壓缸軸端汽封X腔室前，密封蒸汽需減溫，以控制蒸汽溫度在121-177之間，防止高溫蒸汽使軸封持環(huán)受熱變形和軸承潤(rùn)滑油溫升高影響軸承正常工作，以防損壞汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子。蒸汽的減溫一方面是利用裸露進(jìn)汽管自然冷卻降溫，另一方面是由低壓缸軸端汽封的溫度傳感器控制的噴水減溫系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)并加強(qiáng)冷卻。使用減溫系統(tǒng)后，當(dāng)進(jìn)入減溫器的蒸汽溫度達(dá)到260或更高的情況下，仍可使汽封蒸汽溫度維持在121177之間。如果進(jìn)入減溫器的蒸汽溫度遠(yuǎn)低于260，特別是接近控制范圍121177時(shí)，可停止噴水減溫，依靠進(jìn)汽管的自然冷卻就能使蒸汽降溫，甚至降低至121以下。 減溫器及其連接管道中。由軸封供汽母管來(lái)的過(guò)熱蒸汽進(jìn)入減溫器

10、，在減溫器管子的收縮部位蒸汽流速增加；由凝結(jié)水泵來(lái)的減溫水通過(guò)減溫器喉部收縮管最小截面處的噴嘴噴出而注入高速汽流中，以保證減溫水全部霧化，隨著減溫水的汽化而使蒸汽的溫度降低。經(jīng)過(guò)噴嘴的冷卻水量由膜板驅(qū)動(dòng)閥對(duì)應(yīng)于來(lái)自控制器的空氣信號(hào)進(jìn)行控制，而控制器（傳感器）感受低壓軸封的溫度。在噴嘴出口約1.52m處的供汽管道中裝有一個(gè)疏水閥。 五、軸封系統(tǒng)運(yùn)行1、啟動(dòng)前準(zhǔn)備工作1.1 確認(rèn)主機(jī)及給水泵汽輪機(jī)處于盤(pán)車(chē)狀態(tài)，閉式水、凝結(jié)水（保證軸加正常通凝結(jié)水）、輔助蒸汽系統(tǒng)已投運(yùn)正常， 壓縮空氣系統(tǒng)運(yùn)行正常。1.2 執(zhí)行“輔機(jī)投運(yùn)通則”。1.3 軸加回水至地溝手動(dòng)門(mén)開(kāi)啟，軸加多級(jí)水封至凝汽器手動(dòng)門(mén)關(guān)閉。2、

11、軸封系統(tǒng)投運(yùn)2.1 輔助蒸汽聯(lián)箱至軸封母管輔助蒸汽閥門(mén)站管道暖管：2.1.1檢查輔汽至軸封調(diào)節(jié)門(mén)前電動(dòng)門(mén)及旁路門(mén)關(guān)閉。2.1.2稍開(kāi)輔汽聯(lián)箱至軸封供汽手動(dòng)門(mén)。2.1.3檢查輔汽聯(lián)箱至軸封母管輔助蒸汽閥門(mén)站管道暖管、疏水情況正常。2.1.4暖管10min后，全開(kāi)輔助蒸汽聯(lián)箱至軸封母管手動(dòng)門(mén)。2.1.5確認(rèn)軸封輔助汽閥門(mén)站進(jìn)口疏水器保持連續(xù)疏水。2.2 軸封系統(tǒng)暖管:2.2.1打開(kāi)高、低壓軸封母管疏水門(mén)，打開(kāi)高低壓軸封進(jìn)汽濾網(wǎng)排污門(mén)。2.2.2稍開(kāi)輔汽至軸封調(diào)節(jié)門(mén)旁路門(mén)暖管20min。2.2.3檢查高低壓軸封母管、高低壓軸封進(jìn)汽濾網(wǎng)疏水暢通，暖管情況良好。2.2.4檢查高中壓軸封汽溫度與高中壓缸軸

12、封段金屬溫度之差應(yīng)111。2.2.5待高低壓軸封進(jìn)汽濾網(wǎng)排污門(mén)全為蒸汽后關(guān)閉排污門(mén)。 五、軸封系統(tǒng)運(yùn)行2.3 軸封系統(tǒng)暖管結(jié)束后，投入低壓軸封減溫水“自動(dòng)”調(diào)節(jié)，投入輔汽至軸封調(diào)節(jié)門(mén)“自動(dòng)”，檢查調(diào)節(jié)門(mén)動(dòng)作情 況及軸封母管壓力應(yīng)正常，關(guān)輔汽至軸封母管調(diào)整門(mén)旁路門(mén)。軸封各汽源、溢流站充分疏水后投入軸封各汽源、 溢流閥。低壓缸軸封供汽溫度在121177之間，正常溫度應(yīng)為149。2.4 啟動(dòng)軸加風(fēng)機(jī)，檢查軸加風(fēng)機(jī)振動(dòng)、聲音、電流、軸加真空正常。投入軸加風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖。檢查汽輪機(jī)各端部汽封處 不冒汽，否則應(yīng)調(diào)整軸封供汽母管壓力或軸加風(fēng)機(jī)進(jìn)口門(mén)開(kāi)度。2.5 關(guān)閉各汽源疏水手動(dòng)門(mén)及疏水器旁路手動(dòng)門(mén)，疏水器前后手

13、動(dòng)門(mén)應(yīng)保持全開(kāi)。2.6 當(dāng)軸封供汽母管壓力達(dá)0.024MPa，檢查輔汽至軸封調(diào)節(jié)門(mén)應(yīng)自關(guān)。當(dāng)軸封供汽母管壓力達(dá)0.031MPa，檢查軸 封供汽母管溢流門(mén)自動(dòng)調(diào)節(jié)維持軸封供汽母管壓力正常。小機(jī)軸封汽需投入時(shí)，調(diào)節(jié)小機(jī)軸封進(jìn)汽門(mén)。調(diào)整原則 為：控制小機(jī)軸封母管壓力在0.0100.020 MPa左右，前后端軸封處不漏汽。2.7 機(jī)組負(fù)荷達(dá)240MW時(shí)，汽輪機(jī)軸封應(yīng)能自密封。2.8 確認(rèn)輔汽、冷再、主汽供軸封汽應(yīng)處于熱備用狀態(tài)，并調(diào)整各汽源設(shè)定值以保持各備用汽源調(diào)整門(mén)在5%開(kāi)度， 否則投入各汽源前應(yīng)充分疏水暖管。2.9 機(jī)組熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)子溫度確定軸封供汽是主汽或冷再，使軸封供汽溫度與轉(zhuǎn)子表面溫度

14、間的溫差保持在最 低限度。 五、軸封系統(tǒng)運(yùn)行3、軸封系統(tǒng)停運(yùn)3.1 機(jī)組停運(yùn)過(guò)程中，當(dāng)軸封供汽母管壓力0.031MPa，檢查軸封供汽母管溢流門(mén)應(yīng)關(guān)閉，軸封供汽母管壓力正常。3.2 當(dāng)軸封供汽母管壓力低至0.024MPa時(shí)，檢查輔汽至軸封調(diào)節(jié)門(mén)應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，并維持軸封供汽母管壓力 0.024MPa。3.3 隨機(jī)組負(fù)荷降低，根據(jù)轉(zhuǎn)子溫度確定軸封供汽是主汽或冷再或輔汽。3.4 機(jī)組停機(jī)后，凝汽器真空至“0”，停運(yùn)軸加風(fēng)機(jī)，停運(yùn)軸封供汽。3.5 退出低壓缸軸封減溫水調(diào)節(jié)門(mén)自動(dòng)，關(guān)閉調(diào)節(jié)門(mén)。3.6 開(kāi)啟軸封系統(tǒng)各疏水閥。4、 運(yùn)行維護(hù)4.1 檢查軸封供汽母管壓力、各進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥和溢流閥動(dòng)作情況應(yīng)正常。4.2

15、 檢查軸封供汽母管溫度、低壓缸軸封供汽溫度調(diào)節(jié)應(yīng)正常。4.3 檢查軸加風(fēng)機(jī)振動(dòng)、聲音應(yīng)正常。4.4 檢查軸加真空應(yīng)正常（95KPa(a)），汽輪機(jī)各端部汽封處不應(yīng)冒汽。4.5 檢查軸加無(wú)高、低水位報(bào)警信號(hào)，軸加疏水應(yīng)走U型管，U型管水封正常，軸加進(jìn)出水溫度應(yīng)正常。 五、軸封系統(tǒng)運(yùn)行5、軸封系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)5.1 進(jìn)入汽輪機(jī)汽封體內(nèi)的蒸汽應(yīng)保持有14以上的過(guò)熱度。5.2 為了避免轉(zhuǎn)子彎曲，在盤(pán)車(chē)裝置投運(yùn)前，不得投運(yùn)軸封系統(tǒng)。5.3 為了保護(hù)軸封段轉(zhuǎn)子，使之免受熱應(yīng)力造成的損害，開(kāi)、停機(jī)時(shí)均應(yīng)使軸封汽溫度與轉(zhuǎn)子表面溫度間的溫差 111。5.4 高、低壓軸封應(yīng)分別供汽，供汽過(guò)程中保持疏水暢通。 六、軸封系統(tǒng)設(shè)備參數(shù) 軸封加熱器軸封加熱器型號(hào)型號(hào)LQ-116-1設(shè)計(jì)壓力（MPa）（汽側(cè)/水側(cè)）0.59/3.45設(shè)計(jì)溫度（）（