600MW機(jī)組技術(shù)講課-軸封系統(tǒng)課件

一、軸封系統(tǒng)組成及主要設(shè)備

軸封系統(tǒng)主要由軸端汽封、軸封供汽壓力調(diào)節(jié)站、軸封供汽母管、噴水減溫器、軸封漏氣和門桿漏氣管道、軸封加熱器（包括軸加風(fēng)機(jī)和單級(jí)水封）以及上述管道和設(shè)備的疏水管道組成。軸封系統(tǒng)圖二、軸封系統(tǒng)的作用軸封系統(tǒng)的作用可歸納為：防止氣缸內(nèi)蒸汽和閥桿漏汽向外泄漏，污染汽輪機(jī)房環(huán)境和軸承潤(rùn)滑油油質(zhì)。防止機(jī)組正常運(yùn)行期間，高溫蒸汽流過(guò)汽輪機(jī)大軸，使其受熱從而引起超溫。防止空氣漏入氣缸真空部分，在機(jī)組啟動(dòng)及正常運(yùn)行期間，保證凝汽器的抽真空效果及真空度，在汽輪機(jī)打閘停機(jī)及凝汽器需要維持真空的整個(gè)熱態(tài)停機(jī)過(guò)程中，防止空氣漏入汽輪機(jī)，加速汽輪機(jī)內(nèi)部冷卻，造成大軸彎曲?；厥蛰S封和閥桿漏氣，減少工質(zhì)和能量損失。三、軸封系統(tǒng)運(yùn)行方式盤車、沖轉(zhuǎn)及低負(fù)荷階段：軸封供汽來(lái)自輔助汽源25%負(fù)荷到60%負(fù)荷階段：軸封供汽由再熱冷段提供60%以上負(fù)荷階段：高中壓缸軸端漏入供汽母管的蒸汽量超過(guò)低壓缸軸端軸封所需的供氣量，供汽站的調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，溢流站調(diào)節(jié)閥自動(dòng)打開(kāi)，將多余的蒸汽排至8A低加，若8A低加事故或者停運(yùn)，可排至凝汽器，此時(shí)，軸封系統(tǒng)為自密封狀態(tài)。四、軸封系統(tǒng)投運(yùn)冷態(tài)起機(jī)時(shí)，在鍋爐上水和冷態(tài)清洗過(guò)程中，投運(yùn)軸封，投軸封前，確認(rèn)汽輪機(jī)處于盤車狀態(tài)，循環(huán)水、凝結(jié)水、輔汽、壓縮空氣系統(tǒng)已正常投運(yùn)，單極水封注水排氣投入運(yùn)行，軸封系統(tǒng)各疏水閥打開(kāi)，啟一臺(tái)軸加風(fēng)機(jī)運(yùn)行，稍開(kāi)輔汽至軸封、暖缸隔離閥，充分疏水后，投入低壓軸封減溫水，控制溫度在121-177攝氏度之間。調(diào)節(jié)軸加真空在2.5KPa左右，注意汽輪機(jī)各端部汽封處不冒汽，及時(shí)進(jìn)行凝汽器抽真空。軸封系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)限額項(xiàng)目單位正常值高限低限軸封母管壓力MPa0.02～0.030.110.015高壓軸封進(jìn)汽溫度℃208～375380200低壓軸封進(jìn)汽溫度℃121～177177121軸加真空KPa2.5——1五、軸封系統(tǒng)停運(yùn)停機(jī)后，確認(rèn)凝汽器真空到“零”，停止軸封供汽，隔離減溫水，軸封母管壓力到“零”，停軸加風(fēng)機(jī)，開(kāi)啟軸封系統(tǒng)各疏、放水閥。六、事故預(yù)想及處理單機(jī)運(yùn)行時(shí)，汽輪機(jī)跳閘現(xiàn)象：軸封供汽壓力下降處理：開(kāi)冷再至軸封供汽母管，如果還不能保證軸封，在高旁允許開(kāi)的條件下，微開(kāi)高旁閥。軸加風(fēng)機(jī)跳閘，無(wú)備用?，F(xiàn)象：軸加真空下降處理：降低軸封供汽壓力，開(kāi)軸加旁路閥，監(jiān)視各軸承振動(dòng)，溫升，監(jiān)視凝汽器真空，必要時(shí)降負(fù)荷，加強(qiáng)主機(jī)潤(rùn)滑油濾油。七、軸封系統(tǒng)知識(shí)拓展汽封按其安裝位置的不同，可分為通流部分汽封、隔板汽封、軸端汽封。軸端汽封：主軸穿出氣缸處的汽封，該汽封用于減少蒸汽至缸內(nèi)向缸外泄漏或防止空氣漏入汽缸；隔板汽封：隔板內(nèi)孔與主軸間隙處的汽封，用于減少隔板前后的漏汽；通流部分汽封：動(dòng)葉柵與隔板及氣缸之間間隙處的汽封，用于減少動(dòng)葉根部和頂部的徑向和軸向漏汽。汽封結(jié)構(gòu)迷宮式（曲徑式）汽封一般由汽封體、汽封環(huán)及軸套三部分組成。軸封原理在汽輪機(jī)起動(dòng)和低負(fù)荷時(shí)（圖A），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。“Y”腔室由裝于汽封冷卻器上的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī)使之保持稍低于大氣的壓力。從而使空氣從大氣通過(guò)外部汽封片漏到“Y”腔室。漏泄蒸汽和空氣混合物通過(guò)與汽封冷卻器的連接管從“Y”腔室抽出。當(dāng)高中壓合缸的排汽壓力超過(guò)“X”區(qū)的壓力時(shí)，汽流在內(nèi)汽封環(huán)發(fā)生相反流動(dòng)。隨著排汽區(qū)壓力增加，流量也增加，因此對(duì)于一個(gè)中壓或高中壓合缸的汽封，在大約60%負(fù)荷時(shí)變成自密封。大于這一負(fù)荷，蒸汽從“X”區(qū)排出，通到汽封系統(tǒng)總管。蒸汽再由總管流至低壓汽封。如有任何過(guò)剩的蒸汽，則通過(guò)溢流閥流到空冷凝汽器（或低壓缸排汽管）。東方DAS(DECADVANCEDSEAL)汽封特點(diǎn)介紹

DAS汽封是利用新材料技術(shù)按泄漏量小、耐磨損且對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的附加作用力和損傷小的目的而研發(fā)的。DAS汽封結(jié)構(gòu)如圖1所示,在各汽封弧段中用2個(gè)磨損保護(hù)齒(DAS齒)替代2個(gè)常規(guī)汽封齒,DAS齒采用寬齒結(jié)構(gòu),配合背部柔性彈簧支撐。東方DAS汽封實(shí)物圖該汽封主要有以下優(yōu)點(diǎn):(1)DAS齒自身耐用性好。與轉(zhuǎn)子發(fā)生碰磨時(shí),經(jīng)過(guò)試驗(yàn)選取的寬齒比普通汽封齒產(chǎn)生的退讓力大,材料耐磨,退讓保護(hù)更加有效,磨損量也非常小。(2)如圖所示,DAS齒與轉(zhuǎn)子間的間隙B比常規(guī)齒間隙A小0.10~0.13mm,DAS齒較寬,對(duì)汽流的節(jié)流效果更明顯且穩(wěn)定。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為3000r/min狀態(tài)下的試驗(yàn)計(jì)算數(shù)據(jù)表明,在相同條件下,DAS齒蒸汽泄漏量比常規(guī)汽封下降70%。(3)由于間隙較小的DAS齒的保護(hù),其他汽封尖齒可以長(zhǎng)久保持設(shè)計(jì)間隙。汽封圈受力分析

如圖所示是正常工況下汽封圈的受力分析。由圖可知，存在一個(gè)徑向向心力，該力大小為彈簧力和汽流作用力之和。在汽輪機(jī)高中壓段，蒸汽作用力遠(yuǎn)大于彈簧力。在DAS汽封中，汽流力同樣大于彈簧力。在汽輪機(jī)啟動(dòng)階段，蒸汽作用力較小，因此此時(shí)徑向向心力由“柔性彈簧”提供的彈簧力。傳統(tǒng)汽封即使采用“柔性彈簧”也不能為汽封齒提供足夠的保護(hù)，這是因?yàn)樵跈C(jī)組啟動(dòng)或停機(jī)時(shí)，由于傳統(tǒng)汽封所有汽封齒的間隙相同，當(dāng)汽封和轉(zhuǎn)子發(fā)生摩擦?xí)r，所有的汽封齒也同時(shí)和轉(zhuǎn)子摩擦，這樣汽封間隙就大于設(shè)計(jì)值，影響