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

2、此。迷宮式汽封是由帶汽封齒的汽封環與轉動部件之間構成很小的徑向間隙，形成許多環狀的節流圈，每個節流圈均緊接一個渦流室。其最簡單的結構型式如圖所示，圖中上一排是汽封環自帶汽封齒的整體式結構，下一排是在汽封環上另外鑲入汽封齒的鑲片式結構。 （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、軸封結構 本機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（調閥端）和后端軸封（電機端），

3、每端又分為內軸封和外軸封兩個部分。內、外軸封各有一個軸封持環，它們是與汽缸體分離的獨立部套。內軸封持環安裝在高、中壓外汽缸端部內環面凹槽上；外軸封持環用螺栓固定在外缸端部外環面。 （1）高、中壓汽缸內軸封 高、中壓汽缸的前端的內軸封和后端的內軸封的結構如圖所示。內軸封持環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向。這種布置允許內軸封持環隨溫度變化而自由膨脹和收縮，并保持相對汽輪機軸線的相對位置。軸封持環結構與平衡環汽封持環相似，裝配方法也相同。 高、中壓汽缸內軸封的汽封環也采用高、低齒的迷宮式汽封。兩端內軸封持環上都裝有二圈汽封，每個汽封環由八段帶有T型根部的弧段

4、組成，裝入內軸封持環相應的槽中，在上半弧段的水平中分而附近有兩個穿過槽的專用止動銷，以防止汽封環轉動，也用于防止吊起內軸封持環時汽封環落下。 內軸封持環上汽封環的齒數、弧段數、構造及安裝要求與前述高壓靜葉持環上的汽封環是一樣的，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裝配圖見圖所示。該軸封持環分為上、下兩半，在水平中分面處用法蘭螺栓連接。外軸封持環上的汽封環與前述高壓平衡活塞汽封環的構造原理一樣，采用高、低齒汽封片組成的迷宮式汽封。 2低壓汽缸外軸封 低壓汽缸外軸封結構如圖所示。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、”通過軸封持環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腔室流問汽機房。三、軸封結構(a)前端內軸封持環 (b)前端內軸封持環上汽封環結構(c)后端內軸封持環 (d)后端內軸封持環上汽封環結構 1-螺釘 2-彈簧片 3-專用銷 4、5、6-汽封片 7、8-軸封持環 9-軸封持環四、軸封系統介紹一、簡介 在汽輪機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，但漏汽（氣）現象不可能完全消除。為了有效抑制漏汽（氣）對運行環境和經濟性的不利影響，汽輪機都裝有軸封供汽及抽汽的軸封系統，此系統還將漏汽引向回熱加熱系統，可以回收工質并利用軸封漏汽的熱量，從而減少系

6、統的工質損失和熱量損失。汽輪機的軸封系統是由汽輪機的軸端汽封和有關附屬設備，加上與之相連接的管道和閥門組成的。不同型式的汽輪機組的軸封系統不完全相同，大中型汽輪機都采用具有自動調節裝置的閉式軸封系統。 本機組采用具有自動調節裝置的閉式軸封系統，它是由軸端汽封、軸封壓力調節站、低壓軸封減溫噴水調節站、軸封蒸汽冷卻器、蒸汽過濾器、安全閥等組成。汽輪機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，各有兩個汽室。所有汽缸軸封的汽室都由汽缸內端向汽缸外編為X腔室和Y腔室。 所有汽缸軸端外側的汽室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（電動風機）抽出軸封蒸汽冷卻器內的空氣，從而保持軸封蒸汽冷卻器內的壓力低于大氣壓力，則使所有汽缸的外側汽室（Y腔室）都能保持微負壓狀態（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。外界空氣會經軸封最外段的汽封環漏入外側的Y腔室，其Y腔室中的蒸汽、空氣混合物通過各軸封持環上特制的孔進入軸封蒸汽冷卻器，漏汽被冷卻成疏水，不凝結的空氣由軸封抽氣器抽出。 所有汽缸軸封的內汽室（X腔室），由軸封供汽母管來的蒸汽或汽缸內的高中壓漏汽進入這些汽室。在任何工況下，X 腔室中的壓力由軸封壓力調節站自動維持在約為113800Pa-126500Pa，即稍高于大氣壓力，

8、用以防止大氣中的空氣進入汽缸。進入X腔室的蒸汽稱為密封蒸汽。 四、軸封系統介紹 四、軸封系統介紹二、軸封壓力調節 軸封系統所需的蒸汽與汽輪機的負面有關。在啟動、空載和低負荷時，缸內出現真空，為防止空氣漏入，需向軸封供應低溫低壓蒸汽，以及在高負荷時為防止高中壓缸軸端漏汽，設有定壓軸封供汽母管。母管內蒸汽來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軸端內汽封環漏入X腔室的汽量超過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，供汽閥將完全關閉，而溢流閥開啟，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受熱變形和軸承潤滑油溫升高影響軸承正常工作，以防損壞汽輪機轉子。蒸汽的減溫一方面是利用裸露進汽管自然冷卻降溫，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來調節并加強冷卻。使用減溫系統后，當進入減溫器的蒸汽溫度達到260或更高的情況下，仍可使汽封蒸汽溫度維持在121177之間。如果進入減溫器的蒸汽溫度遠低于260，特別是接近控制范圍121177時，可停止噴水減溫，依靠進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。由軸封供汽母管來的過熱蒸汽進入減溫器

10、，在減溫器管子的收縮部位蒸汽流速增加；由凝結水泵來的減溫水通過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。經過噴嘴的冷卻水量由膜板驅動閥對應于來自控制器的空氣信號進行控制，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疏水閥。 五、軸封系統運行1、啟動前準備工作1.1 確認主機及給水泵汽輪機處于盤車狀態，閉式水、凝結水（保證軸加正常通凝結水）、輔助蒸汽系統已投運正常， 壓縮空氣系統運行正常。1.2 執行“輔機投運通則”。1.3 軸加回水至地溝手動門開啟，軸加多級水封至凝汽器手動門關閉。2、

11、軸封系統投運2.1 輔助蒸汽聯箱至軸封母管輔助蒸汽閥門站管道暖管：2.1.1檢查輔汽至軸封調節門前電動門及旁路門關閉。2.1.2稍開輔汽聯箱至軸封供汽手動門。2.1.3檢查輔汽聯箱至軸封母管輔助蒸汽閥門站管道暖管、疏水情況正常。2.1.4暖管10min后，全開輔助蒸汽聯箱至軸封母管手動門。2.1.5確認軸封輔助汽閥門站進口疏水器保持連續疏水。2.2 軸封系統暖管:2.2.1打開高、低壓軸封母管疏水門，打開高低壓軸封進汽濾網排污門。2.2.2稍開輔汽至軸封調節門旁路門暖管20min。2.2.3檢查高低壓軸封母管、高低壓軸封進汽濾網疏水暢通，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111。2.2.5待高低壓軸封進汽濾網排污門全為蒸汽后關閉排污門。 五、軸封系統運行2.3 軸封系統暖管結束后，投入低壓軸封減溫水“自動”調節，投入輔汽至軸封調節門“自動”，檢查調節門動作情 況及軸封母管壓力應正常，關輔汽至軸封母管調整門旁路門。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，正常溫度應為149。2.4 啟動軸加風機，檢查軸加風機振動、聲音、電流、軸加真空正常。投入軸加風機聯鎖。檢查汽輪機各端部汽封處 不冒汽，否則應調整軸封供汽母管壓力或軸加風機進口門開度。2.5 關閉各汽源疏水手動門及疏水器旁路手動門，疏水器前后手

13、動門應保持全開。2.6 當軸封供汽母管壓力達0.024MPa，檢查輔汽至軸封調節門應自關。當軸封供汽母管壓力達0.031MPa，檢查軸 封供汽母管溢流門自動調節維持軸封供汽母管壓力正常。小機軸封汽需投入時，調節小機軸封進汽門。調整原則 為：控制小機軸封母管壓力在0.0100.020 MPa左右，前后端軸封處不漏汽。2.7 機組負荷達240MW時，汽輪機軸封應能自密封。2.8 確認輔汽、冷再、主汽供軸封汽應處于熱備用狀態，并調整各汽源設定值以保持各備用汽源調整門在5%開度， 否則投入各汽源前應充分疏水暖管。2.9 機組熱態啟動時，根據轉子溫度確定軸封供汽是主汽或冷再，使軸封供汽溫度與轉子表面溫度

14、間的溫差保持在最 低限度。 五、軸封系統運行3、軸封系統停運3.1 機組停運過程中，當軸封供汽母管壓力0.031MPa，檢查軸封供汽母管溢流門應關閉，軸封供汽母管壓力正常。3.2 當軸封供汽母管壓力低至0.024MPa時，檢查輔汽至軸封調節門應自動調節，并維持軸封供汽母管壓力 0.024MPa。3.3 隨機組負荷降低，根據轉子溫度確定軸封供汽是主汽或冷再或輔汽。3.4 機組停機后，凝汽器真空至“0”，停運軸加風機，停運軸封供汽。3.5 退出低壓缸軸封減溫水調節門自動，關閉調節門。3.6 開啟軸封系統各疏水閥。4、 運行維護4.1 檢查軸封供汽母管壓力、各進汽調節閥和溢流閥動作情況應正常。4.2

15、 檢查軸封供汽母管溫度、低壓缸軸封供汽溫度調節應正常。4.3 檢查軸加風機振動、聲音應正常。4.4 檢查軸加真空應正常（95KPa(a)），汽輪機各端部汽封處不應冒汽。4.5 檢查軸加無高、低水位報警信號，軸加疏水應走U型管，U型管水封正常，軸加進出水溫度應正常。 五、軸封系統運行5、軸封系統使用注意事項5.1 進入汽輪機汽封體內的蒸汽應保持有14以上的過熱度。5.2 為了避免轉子彎曲，在盤車裝置投運前，不得投運軸封系統。5.3 為了保護軸封段轉子，使之免受熱應力造成的損害，開、停機時均應使軸封汽溫度與轉子表面溫度間的溫差 111。5.4 高、低壓軸封應分別供汽，供汽過程中保持疏水暢通。 六、軸封系統設備參數 軸封加熱器軸封加熱器型號型號LQ-116-1設計壓力（MPa）（汽側/水側）0.59/3.45設計溫度（）（