軸封系統(tǒng)課件

1、汽輪機軸封系統(tǒng)流程圖講課人：侯永勝2015.12.25CONTENTS目錄軸封系統(tǒng)簡介1軸封系統(tǒng)流程2軸封系統(tǒng)原理及圖片展示3主要設(shè)備的作用4軸封系統(tǒng)事故處理5巡檢項目61.軸封系統(tǒng)簡介汽輪機軸端漏汽為了防止轉(zhuǎn)動部分與靜止部分發(fā)生摩擦，汽輪機氣缸兩端與所穿過主軸之間必須留有一定的間隙。由于壓力差的存在，在高壓端總有部分蒸汽向外泄露，而在低壓端為避免空氣進入氣缸破環(huán)真空，一般要送入略大于大氣壓的軸封蒸汽，該蒸汽一部分漏人低壓缸內(nèi)，另一部分向外漏出，這些漏汽不做任何有用功，造成外部漏汽損失。漏汽的弊端（1）損失了做功做功工質(zhì)，減少了汽輪機發(fā)出的功率，造成漏汽損失。（2）造成凝汽器壓力升高，汽輪機做

2、功減少。（3）氧化設(shè)備，使得安全性變差，并破壞工作環(huán)境。軸封作用高壓軸封用來防止蒸汽漏出汽缸，以確保汽輪機有較高的效率，低壓軸封用來防止空氣漏入汽缸，保證機組有盡可能高的真空，也是為了保證汽輪機組的高效率。1.1軸封系統(tǒng)作用1.2.軸封系統(tǒng)介紹 軸封系統(tǒng)采用自密封系統(tǒng)。所謂“自密封系統(tǒng)”是指在機組正常運行時，由高、中壓缸軸端汽封的漏汽經(jīng)噴水減溫后作低壓缸軸端汽封的供汽，多余漏汽經(jīng)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。 汽輪機軸封系統(tǒng)有兩種供汽方式，10%負荷以下用軸封母管供汽，10%負荷高壓缸實現(xiàn)自密封，25%負荷中壓缸實現(xiàn)自密封，60%負荷機組實現(xiàn)自密封，多

3、余的汽溢流至凝汽器。 啟動初期、高壓缸未進汽或者低負荷時進汽壓力較低，此時軸封系統(tǒng)由輔汽系統(tǒng)供汽，分別供給高、低軸封。經(jīng)過各個軸封后，部分蒸汽進入到汽輪機內(nèi)部，部分蒸汽通過軸封系統(tǒng)回汽管道回至軸封加熱器，最后通過軸封疏水回到汽輪機凝汽器。 高負荷期間，高壓缸進汽壓力較高，大于軸封系統(tǒng)供汽。此時，高壓缸漏氣至軸封供汽管道，實現(xiàn)汽輪機自密封。由高壓缸漏氣分別供給高、低壓軸封，最后分別經(jīng)過軸封加熱器和軸封疏水回到汽輪機凝汽器。 該系統(tǒng)還向給水泵汽輪機供軸封汽源，該系統(tǒng)設(shè)有軸封壓力自動調(diào)整裝置、溢流泄壓裝置、軸封抽氣裝置和低壓軸封減溫裝置等。2.軸封系統(tǒng)流程2.1軸封系統(tǒng)流程2.2運行數(shù)據(jù)2.3運行參

4、數(shù)1.軸封供汽母管壓力達0.11MPa時“軸封壓力高”報警，壓力為0.14MPa時安全門動作。2.軸封母管壓力應(yīng)維持在0.040-0.055MPa之間，輔汽處于熱備用狀態(tài)，過熱度14。供汽母管溫度208375。3.低壓軸封進汽溫度應(yīng)維持在121到177范圍內(nèi)。4.軸加負壓維持在-6.3kPa以上，防止軸封蒸汽外溢。5.當負荷在210MW以上時，檢查軸封系統(tǒng)應(yīng)在自密封控制方式，此時軸封蒸汽母管壓力由軸封溢流調(diào)節(jié)閥控制壓力在0.05MPa，維持軸封壓力正常。3.軸封系統(tǒng)原理3.1軸封實物圖 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，通過汽封環(huán)一邊漏入汽輪機，另一邊漏

5、到“Y”腔室?！癥”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環(huán)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。隨著機組負荷的增加，調(diào)速汽閥開大，進汽量增加，汽缸內(nèi)壓力相應(yīng)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(nèi)汽封環(huán)內(nèi)發(fā)生相反流動，缸內(nèi)的蒸汽經(jīng)過汽封流向“X”腔室。3.2 迷宮式汽封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(zhuǎn)子上的軸套三部分組成。氣體穿過間隙進入空腔，由于容積擴大，氣體膨脹而產(chǎn)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(zhuǎn)化為熱

6、能，被腔室中的氣體吸收，氣體溫度又從流經(jīng)間隙時的溫度回升到流入間隙前的溫度，在空腔內(nèi)的壓力卻回升很小，使氣流的焓值保持接近于間隙前的數(shù)值。氣流殘存小部分動能，經(jīng)過下一級齒頂間隙繼續(xù)降低壓力和流量。經(jīng)過一級一級地重復節(jié)流及等焓熱力學過程，使氣體殘余速度，壓力逐漸降低，最終氣體的外漏量非常小，起到密封作用。迷宮式示意圖4.主要設(shè)備的作用4.1 VV閥在中壓缸啟動過程中，因高壓缸沒有進氣，通風摩擦使轉(zhuǎn)子動葉，隔板靜葉溫度升高，產(chǎn)生熱應(yīng)力與熱變形，此時開啟VV閥利用凝汽器的負壓將高壓缸抽成真空，控制溫度的升高。4.2 BDV閥在緊急停機時，高壓缸內(nèi)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

7、起轉(zhuǎn)子飛車，所以在中間汽封引出管路，通過BDV閥，直接引入凝汽器，將高壓缸內(nèi)的汽排出。4.3 軸加風機機組運行中依靠軸加風機使軸封加熱器里形成微負壓，倘若二臺軸加風機全部故障停運，加熱器內(nèi)負壓將要消失，造成大小機各汽（軸）封回汽不暢無法正常吸入軸加。將造成汽缸二側(cè)軸端處向外大量冒汽，嚴重時將引起軸封汽母管安全門動作，浪費工質(zhì)且影響環(huán)境；但危害最大的間接影響將會使軸封汽進入軸承油腔室內(nèi)，嚴重惡化油質(zhì)，使油中帶水甚至乳化，直接對機組安全性帶來危害。4.4 供汽母管壓力調(diào)整機構(gòu)軸封供汽采用兩閥系統(tǒng)，即在汽輪機所有運行工況下，供汽壓力通過兩個調(diào)節(jié)閥即主汽供汽調(diào)節(jié)閥、溢流調(diào)節(jié)閥來控制，使汽輪機在任何運行

8、工況下均自動保持供汽母管中設(shè)定的蒸汽壓力。上述兩個調(diào)節(jié)閥及其前后截止閥和必需的旁路閥組成兩個壓力控制站，分別為主汽汽源供汽站和溢流站。4.5 軸封加熱器 主要作用是將汽氣混合物的熱量傳給凝結(jié)水，提高了汽輪機熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟性。其次利用凝結(jié)水來冷卻各段軸封和高、中壓主汽調(diào)節(jié)閥閥桿抽出的汽氣混合物，在軸封加熱器汽側(cè)腔室內(nèi)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(jié)成水，從而回收工質(zhì)。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。序號設(shè)備項目單位規(guī)范1軸加風機型式13.20-033.3-1容量m3/h2000全壓Pa13500主軸轉(zhuǎn)速rpm2900廠家杭州科星鼓風機有限公

9、司2軸加風機電機型式Y(jié)2160L-2功率KW18.5電壓V380轉(zhuǎn)速rpm2930廠家安徽皖南電機股份公司3軸封加熱器型式JQ-150-3臥式、列管表面式最小冷卻水流量t/h350最大冷卻水流量t/h940汽側(cè)設(shè)計壓力MPa0.7管側(cè)設(shè)計壓力MPa4.8汽側(cè)設(shè)計溫度300管側(cè)設(shè)計溫度100換熱面積M2150制造廠東方汽輪機有限公司4、安全門型式帶散熱器彈簧全啟式安全閥整定壓力0.14 MPa4.5 蒸汽過濾器1：閥體 2：濾芯網(wǎng)3 ：墊片 4：濾網(wǎng)蓋在汽封供汽管路中，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。4.6 多級水封圖展多級水封實物圖流程圖4.6.1 多級水封原理軸

10、加多級水封級數(shù)計算公式：P1:軸加內(nèi)的壓力，kPa;P2:外界壓力，kPa;h :每級水封管的高度；：水的密度，kg/m3.4.6.2 多級水封作用及優(yōu)缺點作用：維持軸加疏水水位，保護真空，一旦多級水封里的水灌滿后，它的水位是基本維持不變的。優(yōu)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(diào)試，不耗電；結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。缺點 ：停機后水封管內(nèi)有殘留積水，易造成金屬銹蝕，因而影響再次啟動時凝結(jié)水的質(zhì)量；占地面積大，以及僅能在加熱器間壓力差不大的情況下使用。5.軸加系統(tǒng)運行 5.1軸封系統(tǒng)的一般事故處理1 軸封母管壓力異常 1.1 現(xiàn)象集控畫面上軸封壓力指示偏離設(shè)定值或異常波動。

11、 1.2 原因1）軸封壓力自動調(diào)整失靈。2）軸封供汽調(diào)整門或溢流調(diào)整門卡澀。3）主汽壓力大幅波動。4）未實現(xiàn)自密封時輔助蒸汽壓力大幅擺動或輔助蒸汽壓力過低。 1.3 處理1）解列軸封自動調(diào)節(jié)，盡量維持負荷不變，手動調(diào)整軸封壓力在正常范圍內(nèi)，聯(lián)系檢修人員迅速處理。2）維持負荷及主汽壓力穩(wěn)定，聯(lián)系檢修人員迅速處理。3）加強監(jiān)視，盡量維持主汽壓力穩(wěn)定，防止大幅度變化。4）迅速恢復輔助蒸汽聯(lián)箱壓力至0.8MPa以上，穩(wěn)定輔汽壓力，防止大幅度波動。5）出現(xiàn)軸封溢流調(diào)整自動失靈短時無法恢復時，可手動調(diào)整軸封溢流閥旁路電動門來維持軸封母管壓力。6）檢查軸加風機入口門開度是否偏小，否則應(yīng)及時開大。 5.1軸封

12、系統(tǒng)的一般事故處理2 軸加水位高 2.1 現(xiàn)象DCS畫面上軸加水位異常報警。 2.2 原因1）軸加多級水封故障，或水封未注滿水。2）軸加內(nèi)部管子泄漏。3）軸加壓力異常。 2.3 處理1）迅速開啟軸加殼側(cè)放水門，開啟凝結(jié)水至多級水封注水門對軸加多級水封進行注水，排除內(nèi)部空氣，維持軸加水位。2）若軸加殼側(cè)放水門開啟仍無法維持水位，水位高報警無法消除，同時凝結(jié)水流量較平時同工況下流量大，軸加后凝結(jié)水壓力降低，判斷為軸加內(nèi)部泄漏時，調(diào)整軸封母管在較低壓力，監(jiān)視軸加水位及機組真空。3）調(diào)整軸加壓力，恢復正常。 5.1軸封系統(tǒng)的一般事故處理3 軸加供汽溫度異常3.1低壓供汽溫度高1）減溫器噴嘴堵塞，聯(lián)系檢修清理。2）噴水調(diào)整門故障，應(yīng)切為旁路，聯(lián)系檢修進行處理。3）檢查減溫水供水壓力是否偏低，及時進行調(diào)整。.3.2低壓軸封供汽溫度低1）減溫水調(diào)整門開