軸封系統(tǒng)投運(yùn)過(guò)程及危險(xiǎn)點(diǎn)分析

曲大鵬

(廣東省東莞市虎門(mén)鎮(zhèn)沙角A電廠,廣東東莞 523900)

軸封系統(tǒng)投運(yùn)過(guò)程及危險(xiǎn)點(diǎn)分析

曲大鵬

(廣東省東莞市虎門(mén)鎮(zhèn)沙角A電廠,廣東東莞 523900)

汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)既能起到防止高中壓缸蒸汽向外泄漏又能防止低壓缸軸端吸入空氣。軸封系統(tǒng)是汽輪機(jī)重要的輔助系統(tǒng),軸封系統(tǒng)投運(yùn)過(guò)程的好壞直接關(guān)系到汽輪機(jī)的運(yùn)行安全。本文通過(guò)介紹軸封系統(tǒng)的投運(yùn)過(guò)程,并針對(duì)軸封系統(tǒng)投運(yùn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的控制措施。希望對(duì)相關(guān)技術(shù)人員具有一定的參考價(jià)值和借鑒意義。

軸封 投運(yùn) 危險(xiǎn)點(diǎn) 分析

某電廠汽輪機(jī)為N210-130/535/535型，為超高壓、中間再熱、三缸三排汽凝汽式汽輪機(jī)，與HG670/140-13型超高壓汽包爐配套運(yùn)行，由半撓性聯(lián)軸器直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。主蒸汽經(jīng)電動(dòng)主汽門(mén)、高壓自動(dòng)主汽門(mén)和調(diào)節(jié)閥，由四根導(dǎo)汽管引入高壓缸作功，高壓缸排汽經(jīng)高排逆止門(mén)到鍋爐再熱器重新加熱后，經(jīng)中壓自動(dòng)主汽門(mén)、中壓調(diào)節(jié)汽門(mén)，由四根導(dǎo)汽管引入中壓缸作功，第22級(jí)后蒸汽分別進(jìn)入中壓缸后部低壓段和通過(guò)兩根導(dǎo)汽管引至低壓缸繼續(xù)作功。機(jī)組配汽方式采用噴嘴調(diào)節(jié)。

1　系統(tǒng)簡(jiǎn)介

汽輪機(jī)的軸封系統(tǒng)是汽輪機(jī)非常重要的輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)的作用有兩點(diǎn)。一是防止汽輪機(jī)油中進(jìn)水和環(huán)境污染，防止高中壓氣缸內(nèi)的蒸汽通過(guò)軸端泄漏到大氣中，從而會(huì)造成汽輪機(jī)油中進(jìn)水，使得汽輪機(jī)油質(zhì)變壞，蒸汽泄漏到大氣中也會(huì)造成不必要的環(huán)境污染。二是防止空氣從低壓缸軸端泄漏至低壓缸中，從而影響凝汽器的真空，造成機(jī)組循環(huán)熱效率降低，同時(shí)也增加了抽真空設(shè)備的能耗，同時(shí)低壓缸排氣壓力的升高也會(huì)造成低壓缸的葉片產(chǎn)生過(guò)負(fù)荷的風(fēng)險(xiǎn)，造成低壓缸振動(dòng)增大，機(jī)組運(yùn)行安全性降低。

軸封系統(tǒng)的投運(yùn)過(guò)程包括暖管、疏水、送汽等過(guò)程，下面將對(duì)軸封系統(tǒng)的投運(yùn)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的介紹并針對(duì)該過(guò)程中存在的危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行分析。

2　軸封系統(tǒng)的投運(yùn)

2.1軸封汽源的選擇

軸封系統(tǒng)的汽源選擇與高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫度有關(guān)系。當(dāng)高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫度小于250℃，汽輪機(jī)高、中、低壓缸軸封汽源均用廠用蒸汽;高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫度大于250℃，汽輪機(jī)高壓缸前、后和中壓缸前軸封用高溫汽源，中壓缸后軸封和低壓缸軸封用廠用蒸汽。

2.2廠用汽供低溫軸封汽聯(lián)箱和管道暖管疏水

首先檢查確認(rèn)輔助蒸汽系統(tǒng)已投運(yùn)，打開(kāi)輔汽至軸封供汽門(mén)前疏水，在疏水排盡后全開(kāi)廠用汽至軸封供汽手動(dòng)門(mén)，緩慢打開(kāi)廠用汽至軸封供汽電動(dòng)門(mén)，維持軸封供汽聯(lián)箱內(nèi)壓力0.02MPa開(kāi)始暖管。10分鐘后打開(kāi)軸封供汽調(diào)整門(mén)，提升軸封供汽聯(lián)箱壓力至0.05MPa，繼續(xù)暖管直至軸封供汽聯(lián)箱內(nèi)汽溫高于高、中壓缸缸溫30℃～50℃。在溫度穩(wěn)定并且疏水管中排出的均為熱蒸汽后，暖管操作結(jié)束。

2.3輔汽供軸封送汽操作

首先啟動(dòng)軸加風(fēng)機(jī)，調(diào)整軸加風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓在正常值范圍內(nèi)，打開(kāi)高、低壓軸封聯(lián)絡(luò)電動(dòng)門(mén)。打開(kāi)高、中、低壓缸軸封供汽門(mén)，保持門(mén)后壓力0.015MPa。注意低壓缸排汽溫度和汽缸各金屬溫度的變化。投入軸封供汽自動(dòng)調(diào)整，保持聯(lián)箱壓力0.03MPa～0.05MPa。凝汽器真空建立后，軸封供汽調(diào)整門(mén)前疏水及軸封供汽聯(lián)箱疏水轉(zhuǎn)排凝結(jié)器，全關(guān)排地溝疏水門(mén)，全關(guān)高中壓軸封供汽聯(lián)箱疏水排地溝一、二次門(mén)。

2.4軸封高溫汽源的投運(yùn)

確認(rèn)高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫度大于250℃時(shí)，汽輪機(jī)高壓缸前、后和中壓缸前軸封用高溫汽源，中壓缸后軸封和低壓缸軸封用廠用蒸汽。確認(rèn)軸封系統(tǒng)已按要求檢查好，用廠用汽對(duì)低溫軸封汽聯(lián)箱和管道暖管疏水，開(kāi)啟高溫軸封供汽管上疏水排地溝門(mén)，開(kāi)啟主蒸汽供高溫軸封一、二次門(mén)，對(duì)高溫軸封供汽管暖管疏水，開(kāi)啟高壓缸前端、后端、中壓缸前端高溫軸封供汽門(mén)后疏水門(mén)及其疏水排擴(kuò)容器總門(mén)，當(dāng)主蒸汽溫度比高壓內(nèi)上缸內(nèi)壁溫度高50℃且高溫軸封供汽管暖管疏水充分時(shí)，進(jìn)行送軸封操作。

2.5投入軸封抽氣器,軸封加熱器,啟動(dòng)軸抽風(fēng)機(jī)

(1)啟動(dòng)一臺(tái)射水泵，但其抽空氣電動(dòng)門(mén)暫不打開(kāi)，凝結(jié)器仍未抽真空。

(2)確認(rèn)低壓缸噴冷已投入。

(3)開(kāi)啟凝汽器真空破壞門(mén)。

(4)確認(rèn)低溫軸封汽聯(lián)箱暖管疏水充分后，向汽輪機(jī)中壓缸后軸封和低壓缸軸封送入低溫軸封汽源，并且保持軸封供汽壓力0. 01MPa～0.02MPa。

(5)緩慢開(kāi)啟高溫汽源至高壓前、后、中壓前供汽門(mén)，向汽輪機(jī)高壓缸前、后和中壓缸前軸封送入高溫軸封汽源，并且保持軸封供汽壓力0.01MPa～0.02MPa，注意汽缸金屬溫度和溫差的變化。

(6)開(kāi)啟射水泵抽空氣電動(dòng)門(mén)，對(duì)凝結(jié)器抽真空并關(guān)閉凝汽器真空破壞門(mén)。

(7)隨著主蒸汽壓力升高，應(yīng)及時(shí)調(diào)整高溫汽源進(jìn)汽壓力。

(8)關(guān)閉高壓缸前端、后端、中壓缸前端高溫軸封供汽門(mén)后疏水門(mén)及其疏水排擴(kuò)容器總門(mén)。

(9)機(jī)組并網(wǎng)后將高壓前、后和中壓前軸封高溫汽源轉(zhuǎn)換為低溫汽源供給。

3　投入過(guò)程中的危險(xiǎn)點(diǎn)分析

3.1暖管不充分

在暖管過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)撞管現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成管道破裂。主要原因是暖管不充分，一是體現(xiàn)在暖管時(shí)間短，管道的內(nèi)外壁溫差較大;二是體現(xiàn)在管內(nèi)疏水沒(méi)有排干凈就送入蒸汽。

在暖管時(shí)要保證足夠的時(shí)間，借助點(diǎn)溫槍和蒸汽溫度測(cè)點(diǎn)進(jìn)行綜合判斷管道暖管程度。同時(shí)要對(duì)打開(kāi)的疏水門(mén)排放處進(jìn)行觀察，當(dāng)沒(méi)有水流出且均為蒸汽流出時(shí)方可關(guān)閉疏水門(mén)。

如果蒸汽帶水有可能會(huì)造成轉(zhuǎn)子彎曲、軸封片磨損和銹蝕、主機(jī)潤(rùn)滑油帶水等異常的出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。

3.2軸封汽溫度過(guò)低

軸封溫度過(guò)低將會(huì)直接影響到大軸的伸縮，這是因?yàn)檩S封蒸汽與汽輪機(jī)的大軸直接接觸。當(dāng)軸封溫度過(guò)低時(shí)，低溫蒸汽通過(guò)軸封進(jìn)入汽缸內(nèi)，使得汽機(jī)轉(zhuǎn)子表面得到冷卻收縮，同時(shí)也會(huì)使得轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生比較大的熱應(yīng)力，汽缸也會(huì)得到冷卻，造成汽缸上下缸溫差大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成動(dòng)靜摩擦，同時(shí)大軸局部的收縮也會(huì)使得轉(zhuǎn)子軸向位移產(chǎn)生變化。

4　結(jié)語(yǔ)

軸封系統(tǒng)的投運(yùn)過(guò)程關(guān)系到汽輪機(jī)的運(yùn)行安全，在投運(yùn)過(guò)程要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程和操作票執(zhí)行，采取必要的措施規(guī)避可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)點(diǎn)，保證汽輪機(jī)的運(yùn)行安全。

[1]程貴兵.600MW超臨界機(jī)組汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)故障分析及處理[J].湖南電力(增刊),2005,25:16-18.

[2]王旭.汽輪機(jī)低壓軸封蒸汽溫度瞬間突降分析及對(duì)策[J].華北電力技術(shù),2003,(1).38-39.

曲大鵬(1987—),男,遼寧丹東人,學(xué)士,21OMW機(jī)組主操,主要從事21OMW燃煤發(fā)電機(jī)組運(yùn)行調(diào)整、事故處理和設(shè)備啟停等工作。