軸封系統當前1頁，總共43頁。一、軸封系統的作用二、軸封系統的工作原理三、軸封系統相關設備的簡介四、軸封系統的投入運行與停止五、軸封系統投運注意事項六、軸封系統的一般事故處理當前2頁，總共43頁。一、軸封系統的作用1、防止蒸汽沿高、中壓缸軸端由內向外泄漏，甚至竄入軸承箱使潤滑油中進水；2、防止空氣由外向內漏入低壓缸而破壞機組的真空；3、回收工質，減少熱量損失，并改善車間的環境條件。當前3頁，總共43頁。二、軸封系統的工作原理本工程軸封系統采用自密封系統。所謂“自密封系統”是指在機組正常運行時，由高、中壓缸軸端汽封的漏汽經噴水減溫后作低壓缸軸端汽封的供汽，多余漏汽經溢流站溢流到凝汽器。在機組啟動或低負荷運行階段，汽封供汽由外來蒸汽提供。本系統設置有溢流控制站、溫度控制站、主蒸汽供汽控制站、輔助汽源供應控制站，從啟動到滿負荷全過程均能按汽封供汽要求自動進行調整、切換。當前4頁，總共43頁。在啟動過程中，汽源供汽經壓力控制站調壓穩壓后，一部分向經壓力控制站調壓穩壓后，一部分向高、中壓汽封供汽，另一部分經噴水降溫向低壓汽封供汽；當機組達到一定負荷后，低壓軸封用汽完全由高、中壓前、后汽封的漏汽供給，隨著負荷繼續升高，高中壓汽封的多余漏汽自動溢流到凝汽器，并由汽封溢流控制站自動保持供汽壓力穩定。設置在低壓汽封供汽管路上的溫度控制站自動調節以保持低壓汽封供汽溫度的穩定。總之，從啟動前投汽封到停機后停止汽封送汽，該系統完全能自動調整，具有良好的負荷適應性當前5頁，總共43頁。當前6頁，總共43頁。當前7頁，總共43頁。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。“Y”腔室與軸封加熱器相連，軸加風機抽吸此漏氣，控制該室壓力具有一定的真空度。因而，外界空氣通過外部汽封片漏入“Y”腔室后，與從“X”腔室來的密封蒸汽混合，再流向軸封冷卻器。當前8頁，總共43頁。隨著機組負荷的增加，調速汽閥開大，進汽量增加，汽缸內壓力相應增大。當高中壓缸兩端的排汽壓力高于“X”腔室壓力時，汽流在內汽封環內發生相反流動，缸內的蒸汽經過汽封流向“X”腔室。大約10％額定負荷時，高中壓缸調閥端的高壓排汽壓力己達到密封蒸汽壓力；而大約25％額定負荷時，高中壓缸排汽壓力達到密封壓力，形成自密封。當前9頁，總共43頁。三、軸封系統相關設備的簡介本工程350MW汽輪機組軸封系統（包括兩臺給水泵汽輪機軸封系統）采用具有自動調節裝置（調整軸封供汽壓力）的閉式軸封系統。它由軸端汽封、供汽母管壓力調整機構、軸封加熱器、軸封風機、蒸汽過濾器、噴水減溫器以及有關管道組成的閉式軸封系統。當前10頁，總共43頁。1、軸端汽封本機組高、中壓缸和低壓缸共有6組汽封。高、中壓前后端汽封采用DAS汽封。低壓第1、2列汽封采用DAS汽封，低壓第3～5列汽封采用接觸式汽封。當前11頁，總共43頁。DAS汽封為東方汽輪機廠自主研制的先進性汽封（DAS為縮寫）也叫“大齒汽封”，其結構形式與梳齒類似，但汽封塊兩側的高齒部分齒寬加厚，它與軸的徑向間隙略小于其它齒，并采用鐵素體類材料將其嵌入汽封塊中，與轉子摩擦時產生的熱量小，不易彎軸。開機過臨界時如產生碰磨就會先與大齒磨，由于它厚不易磨掉故不會磨到其它的齒，保證正常運行時的汽封間隙。當前12頁，總共43頁。DAS汽封屬于傳統迷宮汽封的范疇，安全可靠性高。迷宮密封由一組環狀的密封齒片組成，齒與軸之間形成了一組節流間隙與膨脹空腔。氣體流經各個環形的齒頂間隙時，產生節流效應，間隙中的壓力溫度均降低。當氣體流經各個膨脹空腔時，則會產生一系列等焓熱力學過程。當前13頁，總共43頁。氣體穿過齒頂間隙進入空腔，由于容積突然擴大，氣體膨脹而產生劇烈的漩渦。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化為熱能，被腔室中的氣體吸收，氣體溫度又從流經間隙時的溫度回升到流入間隙前的溫度，在空腔內的壓力卻回升很小，使氣流的焓值保持接近于間隙前的數值。氣流殘存小部分動能，以余速穿過下一級齒頂間隙繼續降低壓力和流量。經過一級一級地重復上述節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。當前14頁，總共43頁。接觸式汽封是靠彈性構件(如彈簧)和介質的壓力在旋轉的接觸表面(端面)上產生適當的壓緊力，使端面緊密貼合，端面間維持一層極薄的液體膜而達到密封的目的。這層液體膜具有流體動壓力與靜壓力，起著潤滑和平衡壓力的作用。當前15頁，總共43頁。2、供汽母管壓力調整機構軸封供汽采用三閥系統，即在汽輪機所有運行工況下，供汽壓力通過三個調節閥即主汽供汽調節閥、輔助汽源供汽調節閥和溢流調節閥來控制，使汽輪機在任何運行工況下均自動保持供汽母管中設定的蒸汽壓力。上述三個調節閥及其前后截止閥和必需的旁路閥組成三個壓力控制站，分別為主汽汽源供汽站、輔汽汽源供汽站和溢流站。當前16頁，總共43頁。3、軸封加熱器主要作用是將汽—氣混合物的熱量傳給凝結水，提高了汽輪機熱力系統的經濟性。其次利用凝結水來冷卻各段軸封和高、中壓主汽調節閥閥桿抽出的汽—氣混合物，在軸封加熱器汽側腔室內形成并維持一定的真空，防止蒸汽從軸封端泄漏。使混合物中的蒸汽凝結成水，從而回收工質。同時，將混合物的溫度降低到軸加風機長期運行所允許的溫度。本公司軸封加熱器采用東方汽輪機廠生產的JQ－150型臥式軸封加熱器。當前17頁，總共43頁。運行時，凝結水由水室進水口流入冷卻鋼管內，經過U型管到水室出口并流出加熱器;汽—氣混合物進入殼體后，在冷卻鋼管處迂回流動，通過管壁與冷卻水進行熱交換，使凝結水溫度升高，而汽—氣混合物中絕大部分蒸汽凝結成水，通過水封U型管疏水至凝汽器，不凝結氣體和少量蒸汽則由軸封風機抽出并排放入大氣。當前18頁，總共43頁。軸封加熱器多級水封水封的級數可以用公式：P1:軸加內的壓力，kPa;P2:外界壓力，kPa;h:每級水封管的高度；ρ：水的密度，kg/m3.當前19頁，總共43頁。軸加多級水封圖凝結水來

排空

放水

放水

軸加疏水來

至凝汽器

放水

放水

排空

排空

當前20頁，總共43頁。多級水封作為軸加的疏水裝置的優缺點：優點：沒有機械傳動，因而無磨損、無卡澀；沒有電氣元件，因而不需要調試，不耗電；結構簡單，維護方便。缺點：停機后水封管內有殘留積水，易造成金屬銹蝕，因而影響再次啟動時凝結水的質量；占地面積大，需挖深坑放置水封，以及僅能在加熱器間壓力差不大的情況下使用。當前21頁，總共43頁。4、軸封風機本系統采用兩臺100%容量軸封風機(其中一臺備用)。作用是用以抽出軸封加熱器內的不凝結氣體，以保證軸封加熱器在良好的換熱條件下工作，并維持汽封腔室一定的負壓，使軸封汽的外擋漏氣不向外冒汽。當前22頁，總共43頁。5、蒸汽過濾器作用：在汽封供汽管路中，防止供汽管路中的雜物進入汽輪機的軸端汽封，保證機組的安全運行1：閥體2：濾芯網3：墊片4：濾網蓋當前23頁，總共43頁。6、減溫器作用：用來降低低壓汽封供汽溫度，以免低壓汽封體和轉子產生熱變形。減溫器的水來自凝結水，由設置在噴水減溫器底部的法蘭口進入噴嘴，噴嘴使冷卻水霧化，且沿蒸汽流動方向噴出，同蒸汽充分混合，使其出口溫度保證在所要求的供汽溫度范圍內。當前24頁，總共43頁。四、軸封系統的投入運行與停止1、系統投運前的檢查和準備1)按輔機運行通則進行檢查。確認該系統及設備無任何檢修工作，周圍清潔無雜物，設備系統完好。2)啟動前各項試驗完成且合格。3)輔汽、儀用空氣系統、凝結水系統、開式水系統及循環水系統已投運正常。4)主機密封油系統、潤滑油、頂軸油、盤車等已投入運行處于盤車狀態。5)盤車已經連續運行1小時以上，且偏心度＜0.076mm。當前25頁，總共43頁。6)主機本體疏水閥開啟，各高、中壓主汽門、調門門桿漏汽疏水閥開啟。7)確認軸封加熱器水側已投入。8)真空系統具備投運條件。9)確認各調節門氣源正常，儀表一次門打開，液位計投入。10)打開全部汽輪機軸封進汽管道疏水門。11)軸封未投好前低壓軸封減溫水嚴禁投入，以防軸封汽帶水或汽缸進水。12)檢查并對軸加U形管注水正常。13)確認主汽供軸封調節門、電動門關閉。14)確認輔汽供軸封汽調閥、電動門、旁路門和冷再供軸封電動門關閉。15)確認軸封溢流調節門、旁路門、軸封溢流到凝汽器電動門和軸封溢流到#8低加電動門關閉。當前26頁，總共43頁。16)確認后缸噴水控制閥及旁路閥關，前、后隔離閥開，后缸噴水隔離總閥開。17)測量軸加風機A/B電機絕緣合格后送電。18）打開輔汽至軸封管道疏水電動門，疏水暖管，根據溫度情況打開輔汽至軸封減溫水。19）檢查開啟輔汽至主機軸封供汽隔離閥。20）打開汽輪機高中壓缸及低壓缸軸封供汽手動門，如給水泵汽輪機軸封一同投運，應打開給水泵汽輪機軸封供汽及回汽各手動門(如給水泵汽輪機軸封不投運，應確認給水泵汽輪機軸封供汽總門關閉)當前27頁，總共43頁。2、軸封系統投運

1）軸封送汽原則：冷態啟動應先抽真空、后送軸封。熱態啟動應先送軸封、后抽真空。2）確認輔汽參數與高中壓缸轉子金屬溫度相適應：壓力為0.588～0.784MPa，冷、溫態啟動時溫度為150～260℃，熱態啟動時溫度為250～375℃。3）確認主汽、冷再、輔汽供汽調節閥進口側已完全疏水。4）按下列順序打開各壓力調節閥后的隔離閥：軸封溢流閥，軸封主供汽閥，最后是軸封輔汽供汽閥(熱態啟動時，輔汽供汽隔離閥關閉)。關閉各個調節閥的旁路閥。當前28頁，總共43頁。5）打開輔汽供軸封站電動門及輔汽供軸封調節閥前電動門，稍開輔汽至軸封供汽調節閥，向軸封母管供汽暖管疏水，檢查疏水暢通，暖管情況正常，軸封母管溫度緩慢上升，溫度正常后緩慢調節軸封輔汽供汽調節閥向軸封供汽并投入自動調節，確認壓力穩定。6）緩慢開啟高、中、低壓缸軸封進汽隔離閥向各軸端送汽，檢查軸封回汽正常，投入輔汽或冷再至軸封壓力調節閥自動，壓力設定值設定為27kPa。檢查軸封汽母管壓力應正常，低壓軸封汽溫度在121℃～177℃之間，汽輪機各端部汽封處不冒汽。7）開啟軸封加熱器水側進、出水門；汽側進汽門及疏水門，投入軸封加熱器運行。8）啟動一臺軸加風機，另一臺投備用。檢查軸加負壓及水位正常。9）打開低壓缸軸封減溫水調節閥前后隔離門，減溫水投入自動，溫度設定值設定為150℃，確認低壓軸封母管溫度正常。當前29頁，總共43頁。10)隨機組負荷升高，投入溢流調節閥“自動”，并開啟軸封溢流至#8低加電動門(＃7、8低加水側已投)。壓力設定值為30kPa，檢查溢流閥動作正常。11)在機組盤車、沖轉及低負荷時，軸封汽源來自輔助汽源，維持供汽壓力在0.023MPa。12)當負荷達到25%～60%，再熱冷段已能滿足汽封供汽要求，根據情況可將軸封汽源切至再熱冷段供，維持軸封母管壓力在27kPa左右。正常情況下不切換。13)隨著機組負荷的升高，輔汽或冷再至軸封壓力調節閥將自動關小直至關閉。當負荷達到60%以上時，軸封供汽由高中壓缸軸封漏汽來維持，汽機軸封系統進入自密封狀態，由軸封溢流閥調節軸封母管壓力在30kPa左右，軸封汽溢流至#8低加運行。投入輔汽或冷再至軸封壓力調節閥聯鎖開關。軸封供汽站投入熱備用時，檢查自動疏水器工作正常。14)關閉汽輪機軸封供汽管道上的各疏放水門。當前30頁，總共43頁。3、運行監視調整及維護1）檢查軸封各調整門工作正常，壓力、溫度控制在規定的范圍內,防止軸封帶水或影響凝器真空。2）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。3）監視軸加風機運行正常，監視軸加水位正常。軸加負壓維持在-0.5kPa，防止軸封蒸汽外溢。檢查軸加U型管水封正常，軸加進、出水溫正常。4）軸封系統投入正常運行時，維持疏水運行。輔汽至軸封供汽管道疏水器進出口手動門保持開啟。當前31頁，總共43頁。5）如軸封壓力降低可通過調整軸封供汽旁路門，使軸封壓力恢復正常；軸封供汽調節閥或軸封溢流調節閥故障時，也可通過旁路門調整。6）監視凝汽器真空正常，真空泵水位正常。7）機組正常運行時，軸封溢流排至#8低加，當#8低加停運時排至凝汽器。8）當機組甩負荷時，軸封系統調整處理：a)如機組輔汽溫度達到208～375℃要求，則軸封供汽由輔汽供給。

當前32頁，總共43頁。b)如輔汽溫度達不到要求，而冷再溫度達到要求，則關閉輔汽至軸封電動門，軸封供汽切至冷再供給；如冷再溫度也達不到要求，則打開主汽至軸封電動門及調閥，將軸封供汽切至主蒸汽供給。c)單臺機組運行時，如機組跳閘或機組停機時，應調整高低壓旁路開度及減溫水，調整冷再壓力在0.7～1.4MPa，溫度在300～371℃，打開冷再供軸封電動門，調整軸封壓力至正常，保證汽機惰走期間真空正常。d)當冷再溫度與軸封要求不匹配時，及時將軸封汽源切至主蒸汽，如軸封壓力無法維持，在汽機轉速降至2000r/min以下時，凝汽器破壞真空，真空到零后停止軸封系統。e)查找機組跳閘原因，盡快恢復機組運行.9)完成定期切換、試驗工作。當前33頁，總共43頁。4、軸封蒸汽系統停運1）確認機組處于停機狀態，轉子已靜止，真空到零，方可停運軸封系統。2）若第一路備用汽源使用冷再蒸汽時，負荷25%以下時，及時將供汽切換為輔汽供給。3)關閉主汽、冷再、輔汽至軸封調節閥及隔離門，關閉軸封溢流調節閥及隔離門，關閉低壓軸封母管減溫水調節閥及隔離門。確認減溫水已可靠隔離，軸封母管壓力降至零，溫度逐漸下降。4）解除備用軸加風機聯鎖，停運軸加風機。5）打開軸封系統管道上的各疏放水門。6）確認軸封汽溫度持續下降，若發現軸封冒汽或軸封汽溫度未連續下降，須立即查明原因、進行系統隔離、聯系檢修處理設備缺陷，并注意監視主油箱油位。當前34頁，總共43頁。五、軸封系統投運注意事項1）投運軸封前，機組盤車裝置必須運行正常。2）冷態投運軸封應先抽真空，后投軸封；熱態正相反，應先投軸封，后抽真空。3）冷態投運軸封系統時，必須充分暖管、疏水，以防軸封管道振動和軸封蒸汽帶水。4）冷態時軸封投運不宜過早，以免機組啟動過程中脹差不易控制。當前35頁，總共43頁。5）軸封加熱器水位維持正常，以防水位過高軸封風機進水，燒壞電機、損壞軸承。6）低壓軸封減溫水不宜突然開得過大，以防霧化不好，軸封蒸汽帶水。7）軸封蒸汽汽源應盡量選擇與高、中壓缸末級溫度相匹配的。8）機組負荷大幅度變動，不能滿足自密封時，應即時切換汽源。當前36頁，總共43頁。六、軸封系統的一般事故處理1、軸封供汽不足

1）現象

A:凝汽器真空下降。B:軸封供汽母管壓力下降。2)原因A:溢流站調節閥失靈。B:溢流站旁路閥誤開。C:開、停機時，高、低壓軸封供汽調節閥失靈，或有關閥門誤關。當前37頁，總共43頁。3)處理A:溢流站調節閥失靈，應關小調節閥前截門，并手動調整以維持正常的軸封母管壓力，并聯系維修處理。旁路門誤開，應立即關閉。B:開、停機時，若高、低壓軸封供汽調節閥失靈，應開啟調節閥旁路門手動調整，并關閉調節閥前后截門，聯系維修處理。有關閥門誤關，應立即開啟。2、軸封溫度過低

1）原因

A:軸加滿水了，水通過軸封回汽管路進入軸封母管，引起溫度下降當前38頁，總共43頁。B:軸封減溫水自動失靈，大量的減溫水進入軸封母管，引起軸封溫度驟降。C:軸加注水管路一直在注水，引起軸加滿水，水通