汽輪機(jī)汽封系統(tǒng)

汽輪機(jī)汽封系統(tǒng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，汽缸、隔板（或靜葉環(huán)）等靜體固定不動(dòng)，因此轉(zhuǎn)子和靜體之間需留有適當(dāng)?shù)拈g隙以免相互碰磨。然而間隙的存在（汽缸內(nèi)部蒸汽壓差以及汽缸與外界大氣壓差）就要導(dǎo)致漏汽（漏氣），這樣不僅會(huì)降低機(jī)組效率，還會(huì)影響機(jī)組安全運(yùn)行，為此在機(jī)組內(nèi)有關(guān)部位設(shè)置了各種汽封。它即保證了動(dòng)靜部分有適當(dāng)間隙又防止動(dòng)靜部分間漏汽或空氣從軸端漏入汽缸真空部分汽封作用及其分類(lèi)一汽封的分類(lèi)根據(jù)定位形式根據(jù)結(jié)構(gòu)形式根據(jù)安裝部位通流部分汽封隔板汽封軸端汽封圖片僅作參考1-14為動(dòng)葉16和22-平衡重塊15-平衡螺塞17-塞銷(xiāo)18和19-圍帶20-鑲件21-轉(zhuǎn)子

圖片僅作參考1-轉(zhuǎn)子2-8為動(dòng)葉9和10-平衡重塊11-塞銷(xiāo)12-整圈式圍帶13-圍帶14-拉筋圖片僅作參考在汽輪機(jī)的通流部分，由于動(dòng)葉頂部與汽缸壁面（或靜葉持環(huán)）之間存在間隙，動(dòng)葉柵根部和隔板（或靜葉環(huán)）壁面之間也存在著間隙，而動(dòng)葉兩側(cè)又具有一定的壓差，因此在動(dòng)葉頂部和根部必然會(huì)有蒸汽的泄漏，為減少整齊的漏汽損失，裝有通流部分汽封。本汽輪機(jī)的葉柵汽封采用多齒汽封和橢圓汽封，在葉頂處安裝兩個(gè)高齒和兩個(gè)低齒，形成迷宮效果以減小漏汽，因汽缸熱變形主要在垂直方向上的。橢圓汽封間隙在上下方向的間隙較大，而兩側(cè)間隙相對(duì)較小，這樣，由于磨擦引起的轉(zhuǎn)子振動(dòng)發(fā)生的可能性就大大減小。汽輪機(jī)的通流部分汽封主要作用是減少蒸汽從高壓區(qū)段通過(guò)非做功區(qū)段漏向低壓區(qū)段，保證盡可能多的蒸汽在通道內(nèi)做功。主要密封的位置包括動(dòng)葉片圍帶處和靜葉片或隔板之間的徑向、軸向汽封以及動(dòng)葉片根部和靜葉片或隔板之間的徑向、軸向汽封。1通流部分汽封（或葉柵汽封、圍帶汽封）2隔板（或靜葉環(huán)）汽封沖動(dòng)式汽輪機(jī)隔板前后壓差大，而隔板與主軸之間又存在著間隙，因此必定有一部分蒸汽從隔板前通過(guò)間隙漏到隔板后面與葉輪之間的汽室里。由于這部分蒸汽不通過(guò)噴嘴，同時(shí)還會(huì)惡化蒸汽主流的流動(dòng)狀態(tài)，因此形成了隔板漏汽損失。為減少該損失，必須將間隙設(shè)計(jì)的小一點(diǎn)，故設(shè)有隔板汽封，通常隔板汽封間隙為0.6mm，汽封片一般較多，隔板汽封環(huán)裝在隔板體內(nèi)圓的汽封槽中，汽封采用梳齒式。隔板汽封主要布置在隔板內(nèi)圓面之間用來(lái)限制級(jí)與級(jí)之間漏氣的汽封反動(dòng)式汽輪機(jī)無(wú)隔板結(jié)構(gòu)，只有單只靜葉環(huán)結(jié)構(gòu)，靜葉環(huán)內(nèi)圓處的汽封稱(chēng)為靜葉環(huán)汽封，隔板汽封和靜葉環(huán)汽封統(tǒng)稱(chēng)為靜葉汽封隔板汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，靜子固定，為了避免汽輪機(jī)動(dòng)靜部分之間的碰撞與摩擦，在動(dòng)靜之間留有適當(dāng)?shù)膹较蜷g隙。由于汽缸內(nèi)與外界大氣壓力不等，就必然會(huì)使缸內(nèi)蒸汽或缸外空氣沿主軸與汽缸之間徑向間隙漏出或漏入，造成工質(zhì)損失，惡化運(yùn)行環(huán)境。漏出蒸汽會(huì)加熱軸頸或使蒸汽進(jìn)入軸承室，引起油質(zhì)惡化；漏入空氣又破壞真空，從而增大抽氣負(fù)荷，這些將降低機(jī)組效率。為此在轉(zhuǎn)子穿過(guò)汽缸兩端處都裝有汽封，這種汽封稱(chēng)軸端汽封簡(jiǎn)稱(chēng)軸封。3軸端汽封軸端汽封的作用防止蒸汽沿高、中壓缸軸端由內(nèi)向外泄漏防止蒸汽竄入軸承箱使?jié)櫥椭羞M(jìn)水防止空氣由外向內(nèi)漏入低壓缸而破壞機(jī)組的真空回收工質(zhì)，減少熱量損失，并改善車(chē)間的運(yùn)行環(huán)境條件高中壓軸封用來(lái)防止蒸汽漏出汽缸，以確保汽輪機(jī)有較高的效率，低壓軸封用來(lái)防止空氣漏入汽缸，保證機(jī)組有盡可能高的真空，也是為了保證汽輪機(jī)組的高效率本汽輪機(jī)的軸端密封采用梳齒式密封形式，高中壓軸封采用高低齒結(jié)構(gòu)，低壓缸軸封采用平齒汽封，分段安裝在軸封盒上，固定形式與隔板汽封相同。汽封盒在安裝時(shí)，也是遵循與汽輪機(jī)中心線一致的原則，下汽封盒通過(guò)掛耳掛在下汽缸相應(yīng)洼窩處，掛耳的頂部與汽缸結(jié)合面應(yīng)留一定的膨脹間隙。軸封盒底部有縱向鍵定位。上汽封盒與下汽封盒用銷(xiāo)子和螺栓固定在一起。高溫區(qū)域使用的汽封片由軟態(tài)鐵素體制成，低溫區(qū)域使用的汽封由鐵素體制成，汽封塊彈簧片用鉻鎳鐵合金制成。上汽封盒汽封塊用壓板固定在軸封盒內(nèi)。軸端汽封是在轉(zhuǎn)子兩端穿過(guò)汽缸的部位設(shè)置合適的不同壓力降的成組汽封本汽輪機(jī)高中壓外缸有三腔室密封，低壓缸兩個(gè)腔室高中壓內(nèi)缸共有五個(gè)腔室，有一套壓力、溫度可調(diào)整的自密封系統(tǒng)供汽主凝結(jié)水來(lái)去低加高低齒型軸封溢流至凝汽器過(guò)橋汽封軸封啟動(dòng)或低負(fù)荷用汽來(lái)源為：主蒸汽（單獨(dú)供汽站）、冷再熱蒸汽與輔助蒸汽（合并供汽站）、中壓調(diào)節(jié)閥閥桿漏汽（閥蓋部分）1高調(diào)門(mén)門(mén)桿一檔漏汽至三段抽汽和除氧器2高調(diào)門(mén)門(mén)桿二檔漏汽至軸封回汽母管2軸封漏氣至除氧器（手動(dòng)門(mén)、逆止門(mén)）軸

封漏

汽軸端汽封呼熱電汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)為自密封系統(tǒng)，其壓力和溫度是自動(dòng)控制的。兩種供汽方式，25%負(fù)荷以下用軸封母管供汽，10%負(fù)荷高壓缸實(shí)現(xiàn)自密封，25%負(fù)荷中壓缸實(shí)現(xiàn)自密封，60%負(fù)荷機(jī)組實(shí)現(xiàn)自密封，多余的汽溢流至凝汽器。它還向給水泵汽輪機(jī)供軸封汽源在汽輪機(jī)起動(dòng)和低負(fù)荷時(shí)所有汽缸中壓力都低于大氣壓力。密封汽供到“X”腔室，通過(guò)汽封片一邊漏入汽輪機(jī)，另一邊漏到“Y”腔室?！癥”腔室與軸封加熱器相連，軸加風(fēng)機(jī)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(guò)外部汽封片漏入“Y”腔室后，與從“X”腔室來(lái)的密封蒸汽混合，再流向軸封加熱器大約10％額定負(fù)荷時(shí)，高中壓缸調(diào)閥端的高壓排汽壓力己達(dá)到密封蒸汽壓力；大約25％額定負(fù)荷時(shí)，高中壓缸排汽壓力達(dá)到密封壓力，形成自密封。隨著機(jī)組負(fù)荷的增加，調(diào)速汽閥開(kāi)大，進(jìn)汽量增加，汽缸內(nèi)壓力相應(yīng)增大。當(dāng)高中壓缸兩端的排汽壓力高于“X”腔室壓力時(shí)，汽流在內(nèi)汽封環(huán)內(nèi)發(fā)生相反流動(dòng)，缸內(nèi)的蒸汽經(jīng)過(guò)汽封流向“X”腔室。1.1高中壓軸封（在高負(fù)荷狀態(tài)）蒸汽過(guò)濾器1.2低壓軸封（在高負(fù)荷狀態(tài)）軸封蒸汽母管汽輪機(jī)軸封蒸汽圖汽機(jī)轉(zhuǎn)子軸封加熱器軸封加熱器T疏水分離器（蒸汽過(guò)濾器）低壓疏水集管YX低壓軸封XY安全閥低壓軸封減溫減壓器凝結(jié)水雜用母管（減溫水）高中壓軸封S空氣空氣DCS汽機(jī)轉(zhuǎn)子TE1.3軸封系統(tǒng)（在高負(fù)荷狀態(tài)）蒸汽過(guò)濾器2.1高中壓軸封（在空負(fù)荷或低負(fù)荷狀態(tài)）蒸汽過(guò)濾器2.2低壓軸封（在空負(fù)荷或低負(fù)荷狀態(tài)）汽輪機(jī)軸封蒸汽圖汽機(jī)轉(zhuǎn)子軸封加熱器軸封加熱器T疏水分離器（蒸汽過(guò)濾器）低壓疏水集管軸封蒸汽母管高中壓軸封YX低壓軸封XY安全閥低壓軸封減溫加壓器凝結(jié)水雜用母管（減溫水）S空氣空氣DCS汽機(jī)轉(zhuǎn)子TE蒸汽過(guò)濾器軸封系統(tǒng)（在空負(fù)荷或低負(fù)荷狀態(tài)）（3）減溫減壓器：用來(lái)降低低壓汽封供汽溫度，以免低壓汽封體和轉(zhuǎn)子產(chǎn)生熱變形。減溫器的水來(lái)自凝結(jié)水，由設(shè)置在噴水減溫器底部的法蘭口進(jìn)入噴嘴，噴嘴使冷卻水霧化，且沿蒸汽流動(dòng)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(nèi)。

（2）安全門(mén)的動(dòng)作壓力值為0.3MPa（1）蒸汽過(guò)濾器（4個(gè)濾網(wǎng)）：在汽封供汽管路中，防止供汽管路中的雜物進(jìn)入汽輪機(jī)的軸端汽封，保證機(jī)組的安全運(yùn)行

軸封調(diào)節(jié)站、蒸汽過(guò)濾器（4個(gè)濾網(wǎng)）、安全門(mén)、低壓軸封減溫減壓器、軸封加熱器、軸加風(fēng)機(jī)、多級(jí)水封（軸封加熱器U型管疏水裝置）、相應(yīng)管道以及閥門(mén)

4軸封系統(tǒng)構(gòu)成（4）軸封（汽封）加熱器的作用：是維持汽封漏泄系統(tǒng)的壓力略低于大氣壓力，防止從各汽封端逸出（外溢）蒸汽以及抽取和凝結(jié)蒸汽。并利用這些蒸汽的熱能來(lái)加熱主凝結(jié)水，提高了汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，又分離了空氣，保證軸封系統(tǒng)的正常工作。負(fù)壓：-5kPa，就地表計(jì)：-10kPa汽源：（1）高、中、低壓軸封以及小機(jī)軸封回

（2）高中壓調(diào)門(mén)漏氣

（3）除氧器運(yùn)行排氣至軸封加熱器、簡(jiǎn)而言之：（1）回收工質(zhì)，改善車(chē)間環(huán)境；

（2）加熱凝結(jié)水；

（3）建立微負(fù)壓，使軸封回汽通暢；

（4）防止油中進(jìn)水；呼熱電軸封加熱器采用東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的JQ－150型臥式軸封加熱器。（6）多級(jí)水密封的作用：

防止軸封加熱器失水而漏入空氣，影響凝結(jié)水含氧量

防止軸封加熱器中的蒸汽進(jìn)入凝汽器降低真空。（主要是防止軸封加熱器失水空氣和蒸汽進(jìn)入凝汽器降低真空。）（5）軸加風(fēng)機(jī)的作用（射汽抽氣器）：是將軸封漏氣經(jīng)過(guò)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(fù)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(jié)水。運(yùn)行狀態(tài)：一運(yùn)一備，定期切換。注意電流：軸加風(fēng)機(jī)：臥式單吸單級(jí)離心優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)，因而無(wú)磨損、無(wú)卡澀；沒(méi)有電氣元件，因而不需要調(diào)試，不耗電；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。缺點(diǎn)：停機(jī)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(dòng)時(shí)凝結(jié)水的質(zhì)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。1確認(rèn)汽輪機(jī)及軸封供汽系統(tǒng)檢修工作結(jié)束，工作票已終結(jié)，安全措施已拆除，具備送汽條件。2按軸封系統(tǒng)檢查卡檢查完畢，系統(tǒng)各閥門(mén)狀態(tài)正確。3啟動(dòng)前試驗(yàn)完成且合格。4輔汽、儀用空氣系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)已投運(yùn)正常。5系統(tǒng)中所有熱工儀表齊全、完好，指示正確，確認(rèn)各調(diào)節(jié)門(mén)氣源正常，儀表一、二次門(mén)打開(kāi)，液位計(jì)投入，軸加負(fù)壓表投入。6

輔汽系統(tǒng)運(yùn)行正常。7開(kāi)啟凝結(jié)水供軸加疏水系統(tǒng)U型管注水門(mén),注滿水后關(guān)閉注水門(mén)；檢查軸加水側(cè)已投入運(yùn)行。8檢查確認(rèn)下述調(diào)節(jié)門(mén)正常：輔汽（冷再）至軸封供汽調(diào)門(mén)（SSAFV），軸封溢流調(diào)門(mén)（SPUV）和主汽至軸封供汽調(diào)門(mén)（SSFV）。9確認(rèn)機(jī)組盤(pán)車(chē)運(yùn)行正常，且偏心度＜0.076mm。10高中壓軸封供汽溫度與轉(zhuǎn)子金屬溫度差＜110℃。11

軸封未投好前低壓軸封減溫水嚴(yán)禁投入，以防軸封汽帶水或汽缸進(jìn)水。12打開(kāi)汽輪機(jī)軸封進(jìn)汽管道疏水、小機(jī)軸封供汽管道疏水至地溝或無(wú)壓放水管道疏水門(mén)。13確認(rèn)輔汽、冷再供軸封、軸封母管溢流、低壓軸封減溫水門(mén)及各旁路門(mén)關(guān)閉。14確認(rèn)A、B軸加風(fēng)機(jī)電機(jī)絕緣合格后送電。5啟動(dòng)前的檢查1檢查確認(rèn)輔汽（冷再）至軸封供汽（SSAFV）隔離門(mén)前壓力在0.6MPa～0.8MPa，溫度要求：冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，供汽母管溫度150～260℃；熱、極熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，供汽母管溫度250～350℃。2啟動(dòng)一臺(tái)軸加風(fēng)機(jī)，檢查軸加有微負(fù)壓（-5KPa）及水位正常，投入另一臺(tái)軸加風(fēng)機(jī)備用。3確認(rèn)軸封母管無(wú)壓疏水門(mén)開(kāi)啟，微開(kāi)輔汽母管到軸封供汽電動(dòng)門(mén)進(jìn)行暖管，開(kāi)啟軸封回汽門(mén)，暖管充分后逐漸全開(kāi)輔汽至軸封母管電動(dòng)門(mén)。4打開(kāi)軸封低壓進(jìn)汽電動(dòng)門(mén)及調(diào)門(mén)，調(diào)整軸封蒸汽壓力至27KPa。軸封壓力正常且穩(wěn)定后，關(guān)閉軸封低壓進(jìn)汽母管及軸封母管各處疏水門(mén)，保持軸封高壓進(jìn)汽調(diào)門(mén)前疏水開(kāi)啟。5

檢查盤(pán)車(chē)運(yùn)行正常。6投入軸封供汽自動(dòng)運(yùn)行，在軸封系統(tǒng)投運(yùn)之后應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）檢查確認(rèn)輔汽聯(lián)箱壓力正常；（2）檢查軸封系統(tǒng)無(wú)泄漏，汽輪機(jī)軸端無(wú)冒汽；（3）軸加風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常；（4）軸封加熱器殼體壓力正常；（5）軸封供汽壓力正常（27～30KPa）；（6）當(dāng)?shù)蛪狠S封汽溫大于177℃可投入軸封減溫水裝置，投用減溫水裝置應(yīng)謹(jǐn)慎操作，嚴(yán)防汽輪機(jī)軸封進(jìn)水。投入減溫水后保持低壓軸封溫度在121～177℃內(nèi)；（7）凝汽器抽真空后，將軸封疏水切至凝汽器，檢查各疏水門(mén)正常；（8）調(diào)整軸封供汽溫度與高中壓缸轉(zhuǎn)子金屬溫度相適應(yīng)；（9）隨著負(fù)荷增加，檢查各路軸封供汽壓力調(diào)整門(mén)動(dòng)作正常。6軸封系統(tǒng)的投運(yùn)1低壓軸封進(jìn)汽溫度應(yīng)維持在121℃到177℃范圍內(nèi)。2機(jī)組運(yùn)行中，軸封母管壓力應(yīng)維持在0.021-0.031MPa之間，輔汽、冷再、主汽處于熱備用狀態(tài)，過(guò)熱度≥14℃。3定期檢查軸承回油是否帶水，以便分析軸封汽壓力設(shè)定是否偏高。4檢查軸封母管壓力、溫度在正常范圍內(nèi)，防止軸封帶水或影響凝汽器真空。5監(jiān)視軸加風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，軸加負(fù)壓維持在-5kPa，防止軸封蒸汽外溢。6監(jiān)視軸封加熱器內(nèi)水位正常。7當(dāng)負(fù)荷在210MW以上時(shí)，檢查軸封系統(tǒng)應(yīng)在自密封控制方式，此時(shí)軸封蒸汽母管壓力由軸封溢流調(diào)節(jié)閥控制壓力在0.03MPa，維持軸封壓力正常。8執(zhí)行軸加風(fēng)機(jī)定期切換制度。7正常運(yùn)行調(diào)整1檢查并確認(rèn)主凝汽器真空到0KPa，方可停運(yùn)軸封供汽。2關(guān)閉軸封高、低壓進(jìn)汽，軸封溢流至凝汽器及低壓軸封減溫水調(diào)門(mén)及前截門(mén)，開(kāi)啟軸封管路系統(tǒng)至地溝或無(wú)壓放水母管疏放水門(mén)，隔離排向凝汽器的疏、放水。3解除備用軸加風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，停運(yùn)軸加風(fēng)機(jī)。8軸封系統(tǒng)停運(yùn)9規(guī)定及注意事項(xiàng)1投軸封前，確認(rèn)汽輪機(jī)盤(pán)車(chē)運(yùn)行正常，禁止在轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)下向軸封供汽。2

冷態(tài)投運(yùn)軸封應(yīng)先抽真空，后投軸封；熱態(tài)正相反，應(yīng)先投軸封，后抽真空。3

投運(yùn)軸封系統(tǒng)時(shí)，必須充分暖管、疏水，以防軸封管道振動(dòng)和軸封蒸汽帶水。4

向軸封送汽時(shí)，檢查軸承金屬溫度無(wú)升高。5當(dāng)輔汽供軸封汽源不能滿足高中壓缸、低壓缸軸封需要時(shí)，調(diào)整汽機(jī)高中壓缸、低壓缸軸端供汽隔離門(mén)開(kāi)度，維持各軸端密封正常。6

盡可能縮短投軸封與抽真空的間隔時(shí)間。7停機(jī)后，凝汽器真空到零，方可停止軸封供汽。8

軸封蒸汽溫度應(yīng)有50℃以上的過(guò)熱度，以防軸封汽帶水或汽缸進(jìn)水。9