軸封系統(tǒng)組成,作用,原理,啟停,調整及事故處理

1、目錄一、軸封蒸汽系統(tǒng)的組成和作用1（一）軸封蒸汽系統(tǒng)的主要功能1（二）軸封系統(tǒng)介紹1（三）軸封結構3（四）系統(tǒng)組成及主要設備4二、汽封蒸汽的壓力和溫度控制8（一）密封蒸汽溫度極限控制裝置的工藝功能（高）8（二）密封蒸汽溫度極限控制裝置的工藝功能（低）8（三）功能描述8（四）運行注意事項9（五）軸封系統(tǒng)的溫度聯(lián)鎖9（六）啟動時允許空氣進入的時間限制10三、軸封系統(tǒng)的啟停11（一）軸封系統(tǒng)投運前的檢查11（二）軸封供汽系統(tǒng)的投入12（三）軸封供汽系統(tǒng)停運14（四）投運過程中的危險控制14（五）停運過程中的危險控制15四、日常監(jiān)視、調整和巡回檢查16（一）軸封供汽系統(tǒng)的調整16（二）運行注意事項17

2、（三）軸封系統(tǒng)故障處理17（四）軸封系統(tǒng)疏水19五、軸封系統(tǒng)事故分析21（一）軸封供汽不足：21（二）軸封溫度過低21（三）軸承溫度過高22（四）軸封帶水23一、軸封蒸汽系統(tǒng)的組成和作用（一）軸封蒸汽系統(tǒng)的主要功能軸封蒸汽的主要功能是向汽輪機的軸封和主汽閥、調節(jié)閥的閥桿汽封供送密封蒸汽，同時將各汽封的漏氣合理導向或抽出。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露，以確保汽輪機有較高的效率；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部，保證汽輪機有盡可能高的真空，也是為了保證汽輪機組的高效率。（二）軸封系統(tǒng)介紹軸封系統(tǒng)供汽有主蒸汽、冷再熱蒸汽和高壓輔汽三路供汽。主蒸汽汽源作

3、為備用汽源，用于在輔助汽源異常時使汽輪機安全停機。軸封供汽采用三閥系統(tǒng)，即在汽輪機所有運行工況下，供汽壓力通過三個調節(jié)閥即主蒸汽供汽調節(jié)閥、輔助汽源供汽調節(jié)閥和溢流調節(jié)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(jié)閥及其前截止閥和必需的旁路閥組成三個壓力控制站。本機組汽封系統(tǒng)采用自密封汽封系統(tǒng)，即在機組正常運行時，由高、中壓缸軸端汽封的漏汽經(jīng)噴水減溫后作為低壓軸端汽封供汽的汽輪機汽封系統(tǒng)，多余漏汽經(jīng)溢流站溢流至凝汽器。在機組啟動、停機或低負荷運行階段，汽封供汽由輔助汽源蒸汽（來自啟動鍋爐、鄰機供汽等）提供。自密封階段隨著機組負荷增加到60%，高中壓缸軸端漏入

4、供汽母管的蒸汽量將超過低壓缸軸端汽封所需的供汽量。當汽封供汽母管壓力升至0.130MPa時，供汽站的調節(jié)閥自動關閉，溢流站調節(jié)閥自動打開，將多余的蒸汽通過溢流控制站排至凝汽器。至此，汽封系統(tǒng)進入自密封狀態(tài)，汽封母管壓力維持在0.130MPa。（三）軸封結構在“汽封壓力分布圖”中,下圖A、B 以及后面的高壓汽封指在高中壓合缸的高壓部分排汽端的汽封以及在單獨的高壓缸排汽端的汽封。同樣，中壓汽封是指高中壓合缸的中壓部分排汽端的汽封以及單獨的中壓缸排汽端的汽封。低壓汽封是指低壓缸排汽端的汽封。在汽輪機起動和低負荷時（圖A），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，

5、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。當高中壓合缸的排汽壓力超過“X”區(qū)的壓力時，汽流在內汽封環(huán)發(fā)生相反流動。隨著排汽區(qū)壓力增加，流量也增加，因此對于一個中壓或高中壓合缸的汽封，在大約60%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，則通過溢流閥流到空冷凝汽器（或低壓缸排汽管）。（四）系統(tǒng)組成及主要設備本系統(tǒng)由軸端汽封的供汽、漏汽管路，主汽閥和主汽調節(jié)閥的閥桿

6、漏汽管路，中壓聯(lián)合汽閥的閥桿漏汽管路以及相關設備組成。1.軸封冷卻器本系統(tǒng)設置一臺100%容量軸封冷卻器，用于抽出最后一段軸封腔室漏汽(或氣)，并維持該腔室微負壓運行。軸封冷卻器冷卻的是汽氣混合物，冷卻用的介質是凝結水，因此凝結水也得到了加熱（故也稱軸封加熱器）。2.軸加風機本系統(tǒng)采用兩臺100%容量軸封風機(其中一臺備用)。該風機為單級軸向進汽式風機，帶有傳動裝置，懸臂支撐固定于汽封冷卻器的支架上，主軸通過聯(lián)軸器與電機相聯(lián)，風機采用圓形的軸向吸入口和矩形的水平排出口；轉動裝置采用滾動軸承。轉子由葉輪和主軸等零件組成，葉片和蓋板采用塞焊接結構。葉片經(jīng)靜平衡校正，以保證轉子平衡。它的作用是將軸封

7、漏氣經(jīng)過軸封加熱器之后的乏汽（包括混入的空氣）抽走，并維持一定的負壓，使軸封汽的外擋漏氣不向外冒汽，而直接加熱軸封加熱器里的凝結水3.噴水減溫器從軸封母管過來的蒸汽壓力、溫度過高，通過溫度控制站控制其噴水量，從而實現(xiàn)減溫后的蒸汽滿足低壓軸封供汽要求。4.節(jié)流孔板為保證主蒸汽供汽站、輔助汽源供汽站在機組正常運行中始終處于熱備用狀態(tài)，在調節(jié)閥前設有帶節(jié)流孔板的旁路。節(jié)流孔版的作用一、是暖軸封進氣管的。因為大機組在正常運行中軸封進氣是不使用的.全靠高中壓缸軸封漏氣來密封低壓缸的軸封.所以為了防止軸封進氣管路長期不投用而變冷,在事故或需要緊急投用輔汽密封軸封的時候形成疏水,造成汽缸進水.所以正常情況下

8、需要對軸封進氣管路進行暖管。二、是保證當調節(jié)閥故障時能不使軸封汽中斷，保證軸封汽有一個最小的流量。5.安全閥由于到汽封系統(tǒng)的供汽壓力可能超過系統(tǒng)的設計允許壓力，系統(tǒng)中裝有安全閥，用以釋放可能由于調節(jié)閥的誤動作引起的超壓。安全閥整定壓力為0.24MPa。6. BDV閥（事故排泄閥）在緊急停機時，高壓缸內的蒸汽會經(jīng)過高中壓缸之間的中間汽封，漏至中壓缸，從而引起轉子飛車，所以在中間汽封引出管路，通過BDV閥，直接引入排汽裝置，將高壓缸內的汽排出。7. VV閥（高壓缸通風閥）在中壓缸啟動過程中，因高壓缸沒有進氣，通風摩擦使轉子動葉，隔板靜葉溫度升高，產(chǎn)生熱應力與熱變形，此時開啟VV閥利用排汽裝置的負壓

9、將高壓缸抽成真空，控制溫度的升高。8. 水封主要是防止軸封加熱器失水空氣和蒸汽進入凝汽器降低真空。二、汽封蒸汽的壓力和溫度控制（一）密封蒸汽溫度極限控制裝置的工藝功能（高）密封蒸汽溫度限制控制裝置的工藝功能是冷卻密封蒸汽母管中的蒸汽到一定范圍，不超過低壓缸的允許極限。（二）密封蒸汽溫度極限控制裝置的工藝功能（低）密封蒸汽溫度限制控制裝置的工藝功能是加熱密封蒸汽母管中的蒸汽到一定范圍，不超過高壓缸的允許極限。（三）功能描述在啟動和低負荷范圍內通過密封蒸汽調節(jié)閥向軸封供應相對冷的密封蒸汽。隨著輸出的增加，從高壓缸軸封進入密封蒸汽母管的蒸汽溫度也增加。密封蒸汽壓力控制器關閉密封蒸汽調節(jié)閥，防止密封蒸

10、汽母管中壓力升高。在高負荷范圍內，一旦密封蒸汽調節(jié)閥完全關閉，溢流調節(jié)閥打開將過量蒸汽排入凝汽器。即便密封蒸汽調節(jié)閥在節(jié)流狀態(tài)，密封蒸汽母管內的蒸汽可能變熱使低壓缸軸封的允許溫度超出。在設定限制點，密封蒸汽溫度極限（高）控制裝置介入并打開密封蒸汽調節(jié)閥，盡管此時的壓力控制器發(fā)出的是“關閉”信號。這允許冷卻蒸汽進入密封蒸汽母管。為了緩解壓力的升高，壓力控制器打開溢流調節(jié)閥，從高壓缸來的熱蒸汽（根據(jù)管道走向和溢流調節(jié)閥的布置）直接進入凝汽器。（四）運行注意事項除溫度極限控制外，監(jiān)測母管后（低壓缸）和母管前（高壓缸）的蒸汽溫度與附加的最大/最小極限的違背情況（設定比溫度極限控制的更高和更低的設定點）

11、。如果這些限制有一個違背，將發(fā)出警告。當警告顯示時，在電網(wǎng)允許的范圍內增加汽輪發(fā)電機的輸出。降低負荷并通過密封蒸汽調節(jié)閥進一步打開增加冷卻蒸汽的進入，僅在不干擾調節(jié)閥動作的情況下有意義。 注意：如果這些措施都不可行，必須手動啟動汽輪機遮斷。（五）軸封系統(tǒng)的溫度聯(lián)鎖1.介紹為了保護汽輪機軸和軸封，密封蒸汽調節(jié)閥前的蒸汽溫度不允許違背允許的上限和下限。這些限制根據(jù)轉子的平均溫度取不同的值。2.密封蒸汽調節(jié)閥運行溫度連鎖的工藝功能（1）密封蒸汽調節(jié)閥的溫度連鎖防止向軸封供應過冷或過熱蒸汽。如果蒸汽溫度（2）違背上限或下限設定值，連鎖將防止密封蒸汽調節(jié)閥打開。如果在運行期間（3）蒸汽溫度下降或上升超出

12、允許值。密封蒸汽調節(jié)閥將關閉。（4）當密封蒸汽取自蒸汽發(fā)生器可能供應過熱蒸汽時，要求防止過熱密封蒸汽連鎖。（六）啟動時允許空氣進入的時間限制1.一旦失去輔助蒸汽，汽輪機允許在沒有軸封汽的情況下短期運行。2.允許時間取決于轉子平均溫度。三、軸封系統(tǒng)的啟停（一）軸封系統(tǒng)投運前的檢查（1）確認汽輪機及軸封供汽系統(tǒng)檢修工作結束，工作票已終結，具備送汽條件。（2）汽輪機處于盤車狀態(tài)。（3）關閉各壓力調節(jié)站,接通供汽汽源,調節(jié)站前供汽管道暖至過熱溫度。（3）打開各壓力調節(jié)閥及溫度調節(jié)門后的手動和電動截至門。（4）開啟高低壓軸封供汽管疏水門，系統(tǒng)暖管疏水。（5）凝結水系統(tǒng)運行正常，軸封加熱器水側通暢。（6）

13、輔汽系統(tǒng)運行正常。（7）檢查確認下述壓力調節(jié)器正常：汽封輔助供汽調節(jié)閥（SSAFV）、汽封溢流調節(jié)閥（SPUV）、汽封主汽供汽調節(jié)閥（SSFV）動作正確。（8）檢查確認汽封排汽系統(tǒng)的”U”型密封疏水管內已注入水。（9）真空系統(tǒng)完好備用。（10）將一臺軸加風機投入運行，另一臺備用，將軸加負壓維持在9599kPa(絕對)。（11）確認軸封系統(tǒng)暖管完成。（二）軸封供汽系統(tǒng)的投入（1）真空系統(tǒng)根據(jù)機組缸溫決定投入時間。（2）冷態(tài)啟動采用輔助汽源站供汽。確認主汽汽源供汽站和溢流站調節(jié)閥關閉后，開啟輔助汽源供汽站調節(jié)閥管路上的電動截止閥，供汽系統(tǒng)正常投入，并按下述步驟自動運行:1）盤車、沖轉及低負荷階段汽

14、封供汽來自輔助汽源，供汽母管壓力維持在0.127MPa。2）25%負荷到60%負荷階段當機組負荷升至25%額定負荷時，此時再熱冷段已能滿足全部汽封供汽要求，供汽可以由再熱冷段提供，也可以繼續(xù)使用輔助蒸汽，并自動維持供汽母管壓力0.127MPa。3）60%以上負荷階段當負荷增至60%以上時，高中壓缸軸端漏入供汽母管的蒸汽量超過低壓缸軸端汽封所需的供汽量。當蒸汽母管壓力升至0.130MPa時，所有供汽站的調節(jié)閥自動關閉，溢流站調節(jié)閥自動打開，將多余的蒸汽通過溢流控制站排至排汽裝置。至此，汽封系統(tǒng)進入自密封狀態(tài)，汽封母管壓力維持在0.130MPa，正常運行時應關閉再熱冷段管路上電動截止閥。 （3）熱

15、態(tài)啟動，若機組有符合溫度要求的輔助汽源，汽封供汽由輔助汽源供汽站供給。若機組輔助汽源的參數(shù)達不到要求，汽封供汽由主汽汽源供汽站供給；若采用主汽汽源供汽站供汽，確認輔助汽源供汽站和溢流站調節(jié)閥關閉后，開啟主汽汽源供汽站調節(jié)閥管路上的電動截止閥，供汽系統(tǒng)正常投入，并按下述步驟自動運行:1）盤車、沖轉及低負荷階段汽封供汽來自主汽汽源供汽站，供汽母管壓力維持在0.118MPa。2）25%負荷到60%負荷階段當機組負荷升至25%額定負荷時，此時再熱冷段已能滿足全部汽封供汽要求，供汽切換成由再熱冷段提供，并自動維持供汽母管壓力0.127MPa。3）60%以上負荷階段當負荷增至60%以上時，高中壓缸軸端漏入

16、供汽母管的蒸汽量超過低壓缸軸端汽封所需的供汽量。此時，蒸汽母管壓力升至0.13MPa，所有供汽站的調節(jié)閥自動關閉，溢流站調節(jié)閥自動打開，將多余的蒸汽通過溢流控制站排至排汽裝置。至此，汽封系統(tǒng)進入自密封狀態(tài)，汽封母管壓力維持在0.13MPa， 正常運行時應關閉再熱冷段管路上電動截止閥。（4）機組甩負荷時，分以下兩種情況處理:1）若機組有符合溫度要求的備用輔助汽源，汽封供汽母管壓力降至0.127MPa， 溢流調節(jié)閥關閉，汽封供汽由輔助汽源供汽站供給。2）若機組無備用輔助汽源或輔助汽源的參數(shù)達不到要求，此時輔助汽源和再熱冷段供汽不能利用，必須關閉輔助汽源供汽站調節(jié)閥前的電動截止閥，汽封供汽母管壓力降

17、至0.118MPa，溢流調節(jié)閥早已自動關閉，主汽供汽調節(jié)閥自動打開，供汽由主汽汽源供汽站供給。（5）溫度調節(jié)站在所有運行工況下，溫度調節(jié)站均自動維持低壓缸汽封腔室處溫度在121177范圍。（6）旁路閥的投運當輔助供汽調節(jié)閥的節(jié)流壓力低于額定值的25%時或汽封磨損后啟動汽輪機時，為了獲得足夠的蒸汽流量來密封汽輪機，開啟輔汽站旁路閥以補充蒸汽，當節(jié)流壓力高到能自動保持汽封用汽時，旁路閥關閉。如果旁路閥仍開著，剩余蒸汽將通過溢流閥自動排入排汽裝置（這種情況對汽輪機運行無任何影響）。（三）軸封供汽系統(tǒng)停運（1）真空為零后，才允許停止軸封供汽。（2）軸封供汽系統(tǒng)停用步驟。1）關閉軸封供汽母管減溫水門。2

18、）軸封汽源停運后，關閉主汽、冷再或輔汽至軸封供汽電動門。3）延時（）分鐘解除軸加風機聯(lián)鎖，停運軸加風機。4）開啟主機軸封母管各處疏水。（四）投運過程中的危險控制順序投軸封危險因素預控項目1防止軸封帶水，使軸封齒或軸封段轉子遭受水擊、低壓軸封供汽受阻；2抽真空前，禁止關閉真空破壞閥，防止低壓缸安全門動作；3防止軸封壓力過高，安全門動作，軸封處冒汽，造成主機油中進水；4送軸封前，盤車須運行；（五）停運過程中的危險控制順序停軸封危險因素預控項目1只有確認真空到零才可以停止軸封2真空到零應及時停止軸封運行。防止低壓缸安全閥爆破3停止軸封時及時隔離相關減溫水。防止軸封段進水或積水4真空到零應關閉相關疏水

19、到凝汽器。并打開疏水到地溝閥。5停機時停軸封，如果盤車不能及時投運。應立即破壞真空停止軸封系統(tǒng)運行6停軸封前小機不再需要軸封汽源四、日常監(jiān)視、調整和巡回檢查（一）軸封供汽系統(tǒng)的調整（1）事故調整：為了防止系統(tǒng)發(fā)生供汽超壓事故,在供汽母管上設置了一臺整定壓力為0.24MPa的帶散熱器彈簧全啟式安全閥。為保證安全運行，在汽封母管上應裝設超壓聲光報警裝置，報警壓力為0.21MPa，以便對系統(tǒng)運行進行監(jiān)視。（2）汽封回汽壓力調整：系統(tǒng)在運行過程中發(fā)現(xiàn)汽缸軸端漏汽,可以通過調節(jié)汽封加熱器的冷卻水量或軸封風機的風門來保證汽封加熱器維持一定負壓,約95kPa。（3）當供汽站和溢流站調節(jié)閥故障時,可利用相應的

20、調節(jié)閥及旁路閥對系統(tǒng)進行操作。（4）在非正常工況情況下，如供汽調節(jié)閥旁路被開啟，或供汽站調節(jié)閥處于開啟狀態(tài)，從而導致超過需要的蒸汽經(jīng)供汽站進入供汽母管，不論哪一種情況，溢流調節(jié)閥將自動打開，如果溢流調節(jié)閥同時也發(fā)生故障，可打開溢流站旁路上的電動閘閥。汽輪機汽封輔助蒸汽參數(shù)的要求序號用途蒸汽壓力（MPa）溫度（）用于汽源1汽輪機汽封0.60.8MPa約208375熱態(tài)啟動輔助蒸汽聯(lián)箱約150260冷態(tài)啟動注：冷態(tài)啟動：0.750.8MPa 150260 熱態(tài)啟動：0.550.6MPa 208375 高中壓缸較好的送汽溫度208260，低壓缸150或更低一些。（二）運行注意事項1.為保證系統(tǒng)安全運

21、行，高壓站、輔助站、和再熱冷段供汽調節(jié)閥為氣閉式；低壓汽封溫度站、溢流站調節(jié)閥為氣開式。2.各蒸汽供氣控制站在閥后低位點應設置疏水管，疏水管經(jīng)節(jié)流裝置進入排氣裝置。3.噴水減溫器后應設置疏水點，其位置應在噴水后2.5m疏水經(jīng)節(jié)流裝置進入排氣裝置。4.噴水部分距汽封腔室最近在13-15m，噴水后提供3m以上直流段，其管徑應與噴水減溫器殼體管徑相同。5.汽封加熱器的蒸汽疏水通過水封管排至排氣裝置熱井。6.供氣管道上的蒸汽過濾器應安裝在水平位置。7.各氣動壓力控制信號取自供氣母管，溫度控制信號取自汽封腔室。8.同一去處的汽封管道可以合并，但管徑需足夠。9.投運前所有管道應按規(guī)定進行吹掃，并保證清潔，

22、無焊渣、鐵屑等異物。10.備用軸封風機的出口門必須關閉嚴密。11.蒸汽過濾器應經(jīng)常清洗。（三）軸封系統(tǒng)故障處理1.軸封蒸汽壓力低（1）檢查軸封蒸汽聯(lián)箱壓力。（2）檢查輔助蒸汽聯(lián)箱蒸汽壓力。（3）確認軸封蒸汽供給閥（SSFV）和軸封輔助供汽閥（SSAFV）工作正常。（4）確認軸封卸載閥（SPUV）工作正常。（5）機組加輔汽供暖缸供汽手動一、二次門，疏水一、二次門沒有關到位。2.軸封蒸汽壓力高（1）檢查軸封蒸汽聯(lián)箱壓力。（2）確認軸封蒸汽安全閥已提起。（3）確認軸封卸載閥（SPUV）工作正常。（4）確認軸封蒸汽供給閥（SSFV）和軸封輔助供汽閥（SSAFV）工作正常。（5）機組加輔汽供暖缸供汽手動

23、一、二次門，疏水一、二次門沒有關到位。3.軸封蒸汽壓力波動（1）檢查確認儀用壓縮空氣壓力正常。（2）確認控制器的放大和復位控制機構工作正常。4.軸封蒸汽溫度波動（1）確認下述節(jié)流孔沒有阻塞：1）軸封蒸汽聯(lián)箱疏水節(jié)流孔。2）軸封蒸汽卸載疏水節(jié)流孔。3）安裝在低壓缸汽封進口上的疏水分離節(jié)流孔。（2）確認輔助蒸汽供給閥進口的減溫器工作正常。（3）確認軸封蒸汽減溫站、調節(jié)閥及噴水減溫器工作正常。5.軸加風機跳閘（1）確認備用軸加風機能自動啟動。（2）檢查軸加風機跳閘原因。（3）檢查確認軸封冷卻器和疏水箱內水位正常。6.軸封系統(tǒng)緊急故障操作（1）軸封蒸汽壓力低1）當軸封蒸汽壓力連續(xù)下降時，應降低汽輪機的

24、負荷。2）當凝汽器真空度下降至保護值時，機組需要停機。（2）軸封蒸汽壓力高7.如果汽封卸載閥（SPUV）的旁路閥打開后，汽封仍然出現(xiàn)漏汽時，應降低汽輪機的負荷。（四）軸封系統(tǒng)疏水軸封進汽總管有一手動疏水閥，作為軸封系統(tǒng)暖管用。高中壓缸后軸封供汽管各有一個手動門，手動門前各有一濾網(wǎng)，每個濾網(wǎng)有排污門，低壓缸前后軸封也各有一個手動門，手動門前各有一濾網(wǎng)，每個濾網(wǎng)有排污門，排污至無壓放水母管，高低壓軸封供汽母管各有一節(jié)流孔連續(xù)疏水。五、軸封系統(tǒng)事故分析（一）軸封供汽不足：現(xiàn)象：1. 凝汽器真空下降。2. 軸封供汽母管壓力下降。原因：1. 溢流站調節(jié)閥失靈。2. 溢流站旁路閥誤開。3. 開、停機時，高、低壓軸封供汽調節(jié)閥失靈，或有關閥門誤關。處理：1. 溢流站調節(jié)閥失靈，應關小調節(jié)閥前截門，并手動調整以維持正常的軸封母管壓力，并聯(lián)系維修處理。旁路門誤開，應立即關閉。2.