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一汽封的分類根據(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)圓面之間用來限制級(jí)與級(jí)之間漏氣的汽封反動(dòng)式汽輪機(jī)無隔板結(jié)構(gòu)，只有單只靜葉環(huán)結(jié)構(gòu)，靜葉環(huán)內(nèi)圓處的汽封稱為靜葉環(huán)汽封，隔板汽封和靜葉環(huán)汽封統(tǒng)稱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)子穿過汽缸兩端處都裝有汽封，這種汽封稱軸端汽封簡(jiǎn)稱軸封。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，并改善車間的運(yùn)行環(huán)境條件高中壓軸封用來防止蒸汽漏出汽缸，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)水來去低加高低齒型軸封溢流至凝汽器過橋汽封軸封啟動(dòng)或低負(fù)荷用汽來源為：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)門門桿一檔漏汽至三段抽汽和除氧器2高調(diào)門門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、逆止門）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，外界空氣通過外部汽封片漏入“Y”腔室后，與從“X”腔室來的密封蒸汽混合，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）安全門的動(dòng)作壓力值為0.3MPa（1）蒸汽過濾器（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、蒸汽過濾器（4個(gè)濾網(wǎng)）、安全門、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

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)：沒有機(jī)械傳動(dòng)，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(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)門氣源正常，儀表一、二次門打開，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開啟凝結(jié)水供軸加疏水系統(tǒng)U型管注水門,注滿水后關(guān)閉注水門；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)門正常：輔汽（冷再）至軸封供汽調(diào)門（SSAFV），軸封溢流調(diào)門（SPUV）和主汽至軸封供汽調(diào)門（SSFV）。9確認(rèn)機(jī)組盤車運(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壓放水管道疏水門。13確認(rèn)輔汽、冷再供軸封、軸封母管溢流、低壓軸封減溫水門及各旁路門關(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)軸封母管無壓疏水門開啟，微開輔汽母管到軸封供汽電動(dòng)門進(jìn)行暖管，開啟軸封回汽門，暖管充分后逐漸全開輔汽至軸封母管電動(dòng)門。4打開軸封低壓進(jìn)汽電動(dòng)門及調(diào)門，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，保持軸封高壓進(jìn)汽調(diào)門前疏水開啟。5

檢查盤車運(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)無泄漏，汽輪機(jī)軸端無冒汽；（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)門及前截門，開啟軸封管路系統(tǒng)至地溝或無壓放水母管疏放水門，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)盤車運(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開度，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℃以上的過熱度，以防軸封汽帶水或汽缸進(jìn)水。9