余熱發(fā)電軸封系統(tǒng)操作中的注意事項

閆　青，羅　霄，李　鋒，閆來偉

余熱發(fā)電軸封系統(tǒng)操作中的注意事項

閆青11，羅霄11，李鋒11，閆來偉22

雖然在汽輪機的高壓端和低壓端均裝有軸端汽封，以減少蒸汽的漏出和空氣的漏入，但漏汽現(xiàn)象并不能完全消除。為了減少和避免這種漏汽現(xiàn)象，保證機組的正常啟停和運行以及回收漏汽的熱量，減少系統(tǒng)工質(zhì)損失和熱量損失，汽輪機設(shè)有軸端汽封加上與之連接的管道、閥門及附屬設(shè)備組成的軸封系統(tǒng)。不同型式的汽輪機軸封系統(tǒng)各不相同，這主要由汽輪機的進汽參數(shù)和回?zé)嵯到y(tǒng)的連接方式?jīng)Q定。

1　軸封系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)

在汽輪機的大軸上有很多的凸肩，在汽缸的相應(yīng)部分裝有一定數(shù)量的軸封片，軸封片與大軸保持一定的間隙。蒸汽通過間隙時，受到節(jié)流作用使壓力下降，流速增加，當(dāng)蒸汽進入軸封片間的小室時，氣流因碰撞、渦流而消失了動能，流速下降，氣流的動能又轉(zhuǎn)變了熱能，但壓力無法恢復(fù)原值。這樣，蒸汽在通過軸封的流動過程中，壓力不斷下降，流速多次增加與減少，經(jīng)過最后一級軸封片時，壓力和流速均降低，從而使漏過軸封的蒸汽顯著減少，起到一定的密封作用。

汽輪機前后汽封近大氣端的腔室和主汽門以及調(diào)節(jié)汽閥等各閥桿近大氣端的漏汽與汽封加熱器相連，使各腔室保持-1.013～-5.066kPa的真空，以保證蒸汽不漏入大氣，同時可將此漏汽加熱凝結(jié)水以提高機組的經(jīng)濟性。軸封系統(tǒng)根據(jù)位置又可分高壓端軸封、低壓端軸封和隔板軸封。高壓端軸封又稱前汽封，用來減少高壓汽缸向外漏汽；低壓端部軸封又稱后汽封，用來防止空氣漏入低壓缸破壞真空；隔板軸封的作用是減少級間漏汽，維持隔板前后的壓力差。前后汽封的平衡腔室和各閥桿的漏汽端均與均壓箱相連，均壓箱上裝有汽封壓力表、溫度表。軸封系統(tǒng)的參數(shù)主要通過均壓箱上的壓力和溫度體現(xiàn)，規(guī)定壓力在2.94～29.4kPa，溫度在100℃～200℃。當(dāng)壓力和溫度不在此范圍時，可以通過調(diào)整均壓箱前的電動閥和手動閥以達到調(diào)整參數(shù)的目的，溫度過高時，還可以開啟噴水裝置以降低溫度。

2　軸封系統(tǒng)操作注意事項

2.1軸封系統(tǒng)影響真空

當(dāng)真空急劇下降時，應(yīng)將軸封（低壓缸軸封）供汽中斷或均壓箱壓力和溫度低于要求的參數(shù)范圍作為考慮的因素，特別是有兩條生產(chǎn)線時，一旦一條生產(chǎn)線因故障停運，余熱鍋爐退出后，主蒸汽壓力和溫度發(fā)生變化，那么從主蒸汽管道上引進均壓箱的蒸汽的壓力和溫度也會隨之降低，需要現(xiàn)場人員和中控操作員及時調(diào)整均壓箱前的手動閥和電動閥，保證均壓箱的溫度和壓力在規(guī)定的范圍內(nèi)，防止后軸封供汽壓力低或者中斷。一旦后軸封供汽中斷，將會有大量的空氣漏入排汽缸，使汽輪機真空迅速降低，同時還會因冷空氣冷卻軸頸使轉(zhuǎn)子收縮造成負脹差。因此，一旦運行狀態(tài)發(fā)生變化，應(yīng)及時關(guān)注和調(diào)整均壓箱的壓力和溫度。

2.2開機前向軸封供汽時的注意事項

（1）軸封供汽前應(yīng)對送汽管道進行充分的暖管，使疏水排盡。軸封供汽管道帶水在汽輪機組運行中有可能使軸端汽封損壞，重者將使機組發(fā)生水沖擊，危害機組安全運行。因此必須充分暖管，一旦發(fā)生軸封供汽帶水事故，應(yīng)根據(jù)事故原因采取相應(yīng)的措施，如發(fā)現(xiàn)機組聲音變沉，機組振動增大，軸向位移增大，脹差減小或出現(xiàn)負脹差，應(yīng)立即破壞真空，拉閘停機。打開軸封供汽系統(tǒng)及本體疏水門，疏水疏盡后，待各參數(shù)符合啟動要求后，方可重新啟動。

（2）必須在連續(xù)盤車狀態(tài)下向軸封供汽，熱態(tài)啟動應(yīng)先軸封供汽后抽真空。由于熱態(tài)啟動時，轉(zhuǎn)子和汽缸的金屬溫度較高，如先抽真空，冷空氣將沿軸封進入汽缸，而冷空氣是流向下缸的，因此下缸溫度急劇下降，使上下缸溫差增大，汽缸變形，動靜產(chǎn)生摩擦，嚴重時會使盤車不能正常投入，造成大軸彎曲，同時，冷空氣也會對大軸造成沖擊，所以熱態(tài)啟動時，一定要先送軸封供汽，后抽真空。

（3）軸封送汽溫度與金屬溫度相匹配。熱態(tài)啟動時，最好用適當(dāng)溫度的備用汽源，以便于控制脹差，可以調(diào)節(jié)軸封供汽的溫度，使之高于軸封體溫度。冷態(tài)啟動時，軸封供汽最好選用低溫汽源。在切換高低溫軸封汽源時，必須謹慎操作，切換太快不僅會引起脹差顯著變化，而且可能導(dǎo)致軸封處不均勻的熱變形，從而導(dǎo)致摩擦、振動等。

2.3轉(zhuǎn)子靜止時嚴禁向軸封供汽

在停機過程中，破壞真空后方可停止向軸封送汽，嚴禁轉(zhuǎn)子靜止時向軸封送汽。在轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)下軸封送汽，不僅會使轉(zhuǎn)子軸封段局部受熱不均勻，產(chǎn)生彎曲變形，而且蒸汽從軸封段處漏入汽缸會造成汽缸不均勻膨脹，產(chǎn)生較大的應(yīng)力與熱變形，從而使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彎曲變形。

3　影響汽封間隙的因素及調(diào)整方法

制造廠家通常對汽封間隙有明確的規(guī)定，但在各余熱發(fā)電機組，汽封間隙的分配只能根據(jù)機組的不同特點和機組長期運行及檢修積累的經(jīng)驗，參照制造廠規(guī)定的汽封間隙的平均值來確定。

影響汽封間隙的因素主要有缸體變形造成隔板與軸封間隙變??；缸體保溫不良造成汽缸變形，使隔板汽封下部變??；轉(zhuǎn)子運行中在工作溫度下靜撓度增加，使下部汽封間隙變??；檢修時對汽封間隙配置不合理。

對于軸向汽封間隙的調(diào)整，可采用軸向移動汽封套或汽封環(huán)的方法，也可以采用局部補焊或加銷釘?shù)姆椒?。但對于隔板汽封，不允許用改變隔板軸向位置的方法來調(diào)整，以保證隔板與葉輪的軸向相對位置。為調(diào)整汽封間隙而將汽封套向進汽側(cè)移動時，不能采用加銷釘或局部補焊的方法，必須加裝與凸緣寬度相同的環(huán)墊，用沉頭螺釘固定，以保證進氣側(cè)斷面的嚴密性?！?/p>

Points for Attention of Operation for Shaft Seal System of Waste Heat Power Generation

TQTQ172172..622622..2222文獻標(biāo)識碼：BB

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2014-11-23；編輯：孫娟