軸封系統(tǒng)

1、軸封系統(tǒng),一、概述,主汽輪機和小汽輪機在啟動、停運過程中和帶負荷的情況下，其低壓缸排氣端處于真空狀態(tài)，為了防止大氣沿軸漏入缸內(nèi)，必須采取密封措施。在機組負荷增高時，為了防止高壓缸缸內(nèi)的濕蒸汽沿軸漏入大氣，也需要采取密封措施。為此，設計了汽機軸封系統(tǒng)。,二、軸封系統(tǒng)的功能,軸封系統(tǒng)的功能是在轉子穿出汽缸處，防止空氣進入汽缸或蒸汽由汽缸漏出。并回收汽機的汽封漏汽，利用其熱量加熱部分凝結水，同時還可抽出汽機軸封系統(tǒng)的氣體混合物，防止蒸汽漏出到

2、機房或油系統(tǒng)中去。,三、軸封原理,在汽輪機起動和低負荷時，所有汽缸中壓力都低于大氣壓力。密封汽供到“X”腔室，通過汽封片一邊漏入汽輪機，另一邊漏到“Y”腔室?！癥”腔室由裝于汽封冷卻器上的電動機驅動的風機使之保持稍低于大氣的壓力。從而使空氣從大氣通過外部汽封片漏到“Y”腔室。漏泄蒸汽和空氣混合物通過與汽封冷卻器的連接管從“Y”腔室抽出?！　　‘敻邏?、中壓或高、中壓合缸的排汽壓力超過“X”區(qū)的壓力時，汽流在內(nèi)汽封環(huán)發(fā)生相反流動。隨著排汽

3、區(qū)壓力增加，流量也增加，因此對于一個單獨高壓缸的汽封，在大約10%負荷時變成自密封，而對于一個中壓或高、中壓合缸的汽封，在大約25%負荷時變成自密封。大于這一負荷，蒸汽從“X”區(qū)排出，通到汽封系統(tǒng)總管。蒸汽再由總管流至低壓汽封。如有任何過剩的蒸汽，則通過溢流閥流到凝汽器。,四、軸封的結構,高低齒汽封 平齒汽封,樅樹形汽封 J形汽封,蜂窩帶汽封,蜂窩帶汽封,活動式密封油擋,,活動式密封油擋(

4、圖中左側所示)由外環(huán)和內(nèi)環(huán)二大部分組成，其外環(huán)用螺栓固定在原固定式齒片油擋的外擋(外擋不動)上，用復合材料制成的內(nèi)環(huán)始終與軸保持同心并可隨轉子自由擺動，其內(nèi)表面與軸徑表面的微小間隙形成的油膜便成為透平油外漏的有效屏障；同時由于內(nèi)外環(huán)之間特殊設計的“幾”字型彎曲界面，對阻止軸封漏汽進入軸承箱內(nèi)起到很好的作用。,自密封,,五、主機軸封,主機軸封采用的是迷宮式汽封。這種汽封由帶汽封齒的汽封環(huán)，固定在汽缸上的汽封套和固定在轉子上的軸套三部分組成

5、。這種汽封是通過把蒸汽的壓力能轉換成動能，再在汽封中將汽流的動能以渦流形式轉換成熱能而消耗。在汽封前后壓差及漏汽截面一定的條件下，隨著汽封齒數(shù)的增加，每個汽封齒前后壓差相應減少，這樣流過每一汽封齒的流速就比無汽封齒時小的多，就起到減少蒸汽的泄露量的作用。,主機軸封片,六、軸封汽源,每個供汽閥門站均配有電動截止閥，可根據(jù)需要對汽源的切換進行人工控制。由于超臨界機組的主蒸汽參數(shù)較高，高壓供汽一般配置2個串聯(lián)的減壓閥，第一個減壓閥將壓力控制在

6、5.0MPa左右，再經(jīng)第二個減壓閥將壓力控制在設定的壓力范圍，然后由高溫減溫器將溫度減至350～400℃，減溫水由高旁減溫水來。為防止高溫、高壓蒸汽對汽封系統(tǒng)造成不利影響，在不需要高壓供汽時，應由電動截止閥切斷主蒸汽的汽源。,七、軸封減溫器,低壓汽封減溫器在供汽管進入凝汽器之前用以降低低壓汽封密封蒸汽在供汽管中的溫度。使低壓汽封汽溫維持在121℃～176℃范圍，以防止汽封殼體可能的變形和損壞汽輪機轉子。過熱蒸汽進入減溫器后，汽流隨管道截

7、面縮減而加速。然后，蒸汽通過噴射噴嘴，在那里冷卻水被吸入高速汽流，這就保證可靠的霧化，隨冷卻水蒸發(fā)而使蒸汽降溫。減溫水來自凝結水母管。到噴射噴嘴的冷卻水量由氣動調整門控制。,八、汽封冷卻器,汽封冷卻器的作用是維持汽封漏泄系統(tǒng)的壓力略低于大氣壓力，防止從各汽封端逸出蒸汽以及抽取和凝結蒸汽。并利用這些蒸汽的熱能來加熱主凝結水，提高了汽輪機熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟性，又分離了空氣，保證軸封系統(tǒng)的正常工作。汽封冷卻器必須維持一個稍低于大氣壓的壓力。通常

8、取0.00689MPa大氣壓（71mm水柱）的負壓。它的汽源主要有主機、小機軸封回汽和門桿漏汽。主要由殼體，進、出口水室，熱交換管組成。,運行時，主凝結水進入汽封冷卻器進口腔室，流過冷卻器中的管子，由出口腔室排出。汽封密封蒸汽漏泄通過蒸汽進入口進入冷凝段,然后它流過管子的外側被凝結。所形成的疏水通過合適的密封U型管排至低壓凝汽器?？諝夂推渌荒Y氣體由軸加風機排至大氣。汽封冷卻器設有兩臺軸加風機。正常運行時，一臺運行，一臺備用。,九、

9、軸封系統(tǒng)設備規(guī)范,序號設備項目規(guī)范單位1軸加風機流量2100m3/h壓力5.23kPa（g）轉速2900rpm2軸加風機電動機功率18.5kW電壓380V轉速2930rpm型式Y2-160L-23軸封加熱器型式JQ-156冷卻表面積150m2冷卻水流量400000kg/h管子根數(shù)307根傳熱系數(shù)261.7W/m2&

10、#183;℃管阻0.03MPa（g）總長5000mm殼體直徑920mm管側設計壓力4300kPa（g）殼側設計壓力95.1kPa（g）管側設計溫度100℃殼側設計溫度300℃,十、軸封系統(tǒng)聯(lián)鎖與保護,軸加風機聯(lián)鎖軸加風機自啟動條件：運行風機跳閘。汽封加熱器壓力(H)〉5KPa 聯(lián)鎖啟軸加風機。軸封蒸汽母管蒸汽壓力(H)〉0.25Mpa。,十一、啟動前檢查與操作,

11、對軸封系統(tǒng)進行檢查。檢查確認軸封系統(tǒng)相關檢修工作已完畢,工作票已全部收回。輔汽、儀用空氣系統(tǒng)、凝結水系統(tǒng)已投運正常。檢查確認盤車已經(jīng)連續(xù)運行2小時以上，且偏心度＜0.076mm。檢查確認汽封輔助供汽閥（SSAFV），汽封溢流閥（SPUV）和汽封主汽供汽閥（SSFV）等壓力調節(jié)器安裝正確，控制空氣壓力調節(jié)是有效的。檢查確認輔助蒸汽聯(lián)箱的壓力為：600～1000KPa，蒸汽溫度應為250～300℃±15℃，蒸汽過熱度＞5

12、0℃。高中壓軸封供汽溫度與轉子金屬溫度差＜110℃（冷態(tài)啟動時允許溫度）。低壓缸軸封汽溫度設定為150℃。軸封未投運前低壓軸封減溫水嚴禁投入，以防軸封汽帶水或汽缸進水。確認軸封加熱器水側已投入。再熱冷段供軸封汽源電動閥全關。主蒸汽供軸封汽源電動閥全關。軸封溢流站至凝汽器電動閥全開。,十二、系統(tǒng)啟動,軸封系統(tǒng)注水：開啟多級水封注水閥注水，注滿水后，稍開注水閥，全關放氣閥。軸封系統(tǒng)暖管確認主汽、冷再、輔汽供汽調節(jié)閥前已完全疏

13、水。檢查核實軸封供汽溫度與所測量的高中壓缸轉子金屬溫度相適應。開啟軸封母管及低壓缸軸封供汽母管疏水閥。順序打開軸封溢流閥、軸封高壓供汽調節(jié)閥、軸封低壓供汽調節(jié)閥（熱態(tài)啟動時，輔汽供汽隔離閥關閉）前、后隔離閥，關閉各個調節(jié)閥的旁路閥。稍開輔汽供軸封調節(jié)閥暖管。啟動軸加風機，維持軸風加熱器負壓為-5－-10KPa。檢查軸加負壓及水位正常。,十三、軸封系統(tǒng)投運,軸封系統(tǒng)暖管完畢后，關閉各疏水閥。打開低壓缸軸封減溫閥前后隔離閥，關

14、閉旁路閥，減溫閥投入自動，確認低壓軸封母管溫度控制噴水壓力正常，并投入溫度自動低壓軸封母管溫度正常。確認汽機軸封無蒸汽泄漏到大氣中，否則調整軸加真空度或軸封母管壓力，直到外部泄漏停止為止。關閉真空破壞門凝汽器抽真空，檢查輔汽壓力調節(jié)閥動作開正常。,十四、運行監(jiān)視調整及維護,定期檢查軸承回油是否帶水，以便分析軸封汽壓力設定是否偏高或軸封汽疏水是否通暢。軸封蒸汽壓力設定為0.04～0.09MPa，如果汽封蒸汽壓力低于預定的限制值，則手

15、動打開汽封蒸汽輔助供汽閥的旁路閥；低壓缸軸封供汽溫度為120～170℃。根據(jù)凝汽器真空進行適當調整，高壓側軸封供汽溫度與高中壓缸溫度相適應。監(jiān)視軸加風機運行正常，軸封加熱器內(nèi)負壓維持在－5～－10 KPa。監(jiān)視軸封加熱器內(nèi)水位正常不滿水。,十五、軸封系統(tǒng)故障,軸封蒸汽壓力低檢查汽封蒸汽聯(lián)箱壓力。檢查輔助蒸汽聯(lián)箱蒸汽壓力。確認汽封主汽供汽閥和輔汽供汽閥工作正常。確認汽封溢流閥工作正常。,軸封蒸汽壓力高檢查汽封蒸汽聯(lián)箱壓力。

16、確認汽封蒸汽安全閥已提起。確認汽封溢流閥工作正常。確認輔汽供汽閥和汽封主汽供汽閥工作正常。軸封蒸汽壓力波動檢查確認壓縮空氣壓力正常。確認控制器的放大和復位控制機構工作正常。,十六、啟動前向軸封送汽要注意什么問題？,軸封系統(tǒng)暖管。軸封供汽前應先對送汽管道進行暖管，使疏水排盡；盤車在運行。必須在連續(xù)盤車狀態(tài)下向軸封送汽。熱態(tài)啟動應先送軸封供汽，后抽真空；選擇恰當?shù)乃推麜r間。沖轉前過早地向軸封供汽，會使上、下缸溫差增大或使脹差

17、增大；過晚則拖延了真空建立（或提高）的時間；溫度要匹配。要注意軸封汽溫度與金屬溫度的匹配。熱態(tài)啟動最好用適當溫度的高溫汽源，有利于脹差的控制，如果系統(tǒng)有條件對軸封汽的溫度進行調節(jié)，使之高于軸封體溫度則更好；而冷態(tài)啟動軸封供汽最好選用低溫汽源；汽源切換要謹慎。在高、低溫軸封汽源切換時必須謹慎，切換太快不僅引起脹差的顯著變化，而且可能產(chǎn)生軸封處不均勻的熱變形，從而導致摩擦、振動等。,十七、投、停軸封系統(tǒng)有何注意事項？,系統(tǒng)投運前，應先啟

18、動盤車。檢查凝結水系統(tǒng)已運行，軸加已投入，軸加風機啟動后才可以向軸封系統(tǒng)供汽。供汽前一定要對軸封系統(tǒng)充分暖管疏水，確保汽源過熱度符合要求。冷態(tài)啟機應先抽真空后送軸封，熱態(tài)啟機應先送軸封后抽真空。軸封系統(tǒng)停運后確保系統(tǒng)隔離嚴密，防止汽缸進汽、進水造成變形損壞。,十八、汽封常見問題,1、汽封塊在高溫汽封體槽道中，受高溫蒸汽長時間的氧化作用，往往被銹死，使其不能正常退讓，特別是在機組啟停機時，由于振動增大，容易造成動靜磨擦事故，對機組