《浅析轴封系统对机组的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅析轴封系统对机组的影响（3页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、浅析轴封系统对机组的影响作者：张德娟来源：科技创新导报2012年第9期张德娟(大庆油田电力集团宏伟热电厂黑龙江大庆163411)摘要:本文以宏伟热电厂100MW汽轮机组为例，针对机组运行中出现的问题,分析轴封系统对机组安全经济性的影响,并使得电厂员工在机组运行过程中对其引起重视。关键词:汽轮机轴封系统经济性中图分类号:TK26文献标识码:A文章编号：1674-098X(2012)03(c)-0059-02AnalysestheInfluenceofShaftSealSystemonUnitZhangDejuan(HongweiThermalPowerPlant,DaqingOilFieldPo
2、werGroup,Daqing163411,China)Abstract:Thispapertakinga100MWthermalpowerunitasanexample,inallusiontotheproblemsduringtheunitrunninganalyzestheinfluenceofshaftsealsystemonsafetyandeconomyofunit,andmakethestaffofpowerplantscanpayattentiontoitintheprocessofoperating.Keywords:steamturbine;shaftsealsystem;
3、economy1 引言汽轮机轴封系统是火电机组热力系统的一个重要子系统。在汽轮机转子伸出汽缸的两端处和转子穿过隔板中心孔的地方,为了避免通流部分的转动部件与静止部件的摩擦、碰撞,留有一定的间隙。但由于压力差的存在,蒸汽不可能完全从喷嘴和叶片的流道内通过,在这些间隙处不可避免地要产生漏汽。为了减少这些漏汽损失,在发生漏汽的部位都要装有轴封。高压缸向外漏汽,将使汽轮机的效率降低,并增大凝结水损失,由于低压缸内的压力低于大气压力则会有空气漏入而使机组真空恶化,并增大抽气器的负荷。因此轴封系统对机组的经济性与安全都有重要的影响。2 轴封系统简介为了便于分析，现以宏伟热电厂100MW机组的轴封系统为例。
4、此机组为CC100-8.83/0.981/0.245型高压、双抽、双缸双排汽冲动凝汽式汽轮机。从图1轴封系统图可以看出高压缸前后端各有五段轴封,低压缸前后各有三段轴封。高压缸前端第一段漏汽(简称一漏)由于压力、温度很高,其中部分蒸汽通过管道引到三级抽汽至脱氧器管和高温高压轴封供汽管上。高压缸前端第三段漏汽和高压缸后端第一段漏汽(统称二漏)通过管道引到七级抽汽电动门前。轴封供汽分为低温低压轴封供汽和高温高压轴封供汽。轴封供汽压力由压力调整门控制,调节后的压力经轴封供汽联箱由四根管道分别引至高、低压缸前后轴封。轴封回汽由两台轴流风机抽至轴封加热器与其水侧的凝结水换热,混合物中的蒸汽凝结成疏水经水封
5、排入凝汽器,而空气则通过轴流风机排到大气。在机组正常运行和冷态启动过程中轴封系统采用低压低温轴封供汽,其蒸汽采用饱和蒸汽,汽源来自高压脱氧器汽平衡母管。在机组热态启动时采用高温高压轴封供汽。高温高压轴封供汽汽源有两处，当机组启动前汽缸金属温度在150C350C之间时轴封供汽汽源采用高脱加热蒸汽，当机组启动前汽缸金属温度在350C以上时，高压段前轴封使用来自电动主闸门前的主蒸汽，此时将一漏至三抽门关闭，电动主闸门前的蒸汽由管道引出，通过一漏至三抽管道向高压缸前端提供高温高压轴封供汽，而高压缸后轴封和低压缸轴封供汽使用高脱加热蒸汽。3 运行中轴封系统对机组的影响3.1 轴封供汽温度由于轴封供汽直接
6、与汽轮机大轴接触，它的温度直接影响大轴的伸缩。汽轮机在稳定运行和热态启动时相应转子的温度很高，如果轴封供汽温度过低，大量的低温蒸汽通过轴封进入汽缸，它不仅将在转子上引起较大的热应力，而且会造成前段轴封大轴的急剧冷却收缩，破坏机组平衡导致强烈的振动。当收缩量过大时，将有可能导致动静摩擦。这种局部段大轴收缩造成的相对位移的变化，其潜在的危害是很大的。3.2 轴封供汽压力轴封供汽压力过高时轴封供汽会沿转子流入轴承中，使润滑油中进水，进而使得润滑油油质恶化，威胁机组安全运行。此外，轴封供汽压力过高时蒸汽会沿轴封处漏出，造成了工质的浪费。轴封供汽压力过低对低压缸影响较大。汽轮机低压缸前后轴封会因压力不足
7、而导致轴封处空气漏入汽缸内，使机组排汽温度升高，真空下降，机组热效率相应地下降。同时还会因冷空气冷却轴颈使转子收缩造成负差胀。3.3 轴封加热器水位轴封加热器水位的高低对机组安全经济运行有很重要的意义。轴加疏水经过水封后自流入凝汽器。水封是为了防止轴封加热器失水而使得其内的空气和蒸汽混合物直接排入凝汽器，严重破坏凝汽器的真空，真空每下降1%汽耗也约增加1%，这就使机组的经济效率降低。若轴封加热器的水位过高，淹没了风机的抽气口，那么轴流风机就有可能抽出的不是气体而是汽水混合物，使轴流风机过负荷，严重时将造成电机烧坏，同时轴加疏水也可能沿轴封回汽管道倒流回轴封系统，造成轴封进水的严重后果。轴封加热
8、器的水位过高，还会造成轴封回汽不畅，使其管道内压力升高，进而使气体返流回轴封并顺轴向大气溢出。宏伟热电厂2007年就发生过因轴封加热器水位过高而使得低压缸后轴封冒汽的事故。3.4 轴封漏汽如图1轴封系统图可以看出，宏伟热电厂100MW机组有两次漏汽。总结运行经验发现，轴封二段漏汽对机组平稳运行有着重大的影响。当二漏至七抽截门开度过小时,会导致漏汽压力升高,漏汽因此可能顺着轴窜入轴承中，直接加热轴承，同时使润滑油中混入水分，加速油质乳化。而当二漏至七抽截门开度过大时，转子相对膨胀负值增大。运行经验表明，调整二漏至七抽截门，会很大程度的改变低压缸相对膨胀值。由于七抽管道内蒸汽压力较低，是低于大气压
9、力的负压区，当二漏过多排入七抽管道时，轴封漏汽及轴封供汽压力下降较大，导致空气沿轴封进入低压缸，使真空恶化。4 结语针对前文所述，汽轮发电机组的轴封系统在实际运行中应注意以下几方面问题:(1) 严格控制轴封供汽温度和压力。保证轴封供汽温度与转子温度相匹配，防止轴封温度过低造成转子冷却，杜绝轴封进水。轴封供汽压力要控制在合理的范围，并随负荷的改变随时调整，原则是保证高压缸轴封不向外冒汽，低压缸轴封不漏进空气。(2) 恰当调整轴封漏汽量，运行中应注意机组负荷改变时轴封供气压力的变化。(3) 机组运行期间应及时调整轴封加热器疏水水位，保证轴加水位在水位计1/2至2/3之间轴封系统结构复杂，实际运行中有诸多因素影响轴封系统的正常工作，例如高脱压力、轴加风机的因素等，轴封系统各项参数又随运行工况的改变而改变，因此调整操作中应根据具体情况，准确分析，确保轴封系统的稳定运行。参考文献1 王加璇，姚文达.电厂热力设备及其运行.北京:电力工业出版社，1980.2 郑体宽.热力发电厂.北京:中国电力出版社，1997.缪国钧，葛晓霞汽轮机轴封系统漏汽对机组经济性的影响J.汽轮机技术，2007,49(4):305307,320.3 刘吉臻，詹巍，曾德良，王玮定功率下轴封系统对机组热经济性的影响动力工程学报，2011，31(11):830834.
浅析轴封系统对机组的影响
