发电厂汽轮机轴封系统

生产培训教案
主讲人：郑汉
技术职称：工程师
所在生产岗位：值长
讲课时间： 2010 年 8月
生产培训教案
培训题目：汽轮机轴封系统
培训目的：通过系统图的讲解，从系统构成、运行方式、阀门状态、隔离步序等方面，对所培训的系统全面梳理，迅速提高现有作业人员对系统的熟悉和掌握程度。

夯实人员技能基础，提高工作效率，保证生产安全。

内容摘要：
一、汽机轴封系统图
二、轴封系统介绍
三、轴封系统投运
四、润滑油中进水的原因
五、防止油中进水的措施
培训内容：
一、我厂汽轮机轴封系统图
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二、轴封系统原理介绍
1、轴封系统的功能
轴封系统的功能是在转子穿出汽缸处，防止空气进入汽缸或蒸汽由汽缸漏出。

并回收汽机的汽封漏汽，利用其热量加热部分凝结水，同时还可抽出汽机轴封系统的气体混合物，防止蒸汽漏出到机房或油系统中去。

2、轴封原理
在汽轮机起动和低负荷时（图A），所有汽缸中压力都低于大气压力。

密封汽供到“X”腔室，通过汽封片一边漏入汽轮机，另一边漏到“Y”腔室。

“Y”腔室由装于汽封冷却器上的电动机驱动的风机使之保持稍低于大气的压力。

从而使空气从大气通过外部汽封片漏到“Y”腔室。

漏泄蒸汽和空气混合物通过与汽封冷却器的连接管从“Y”腔室抽出。

当高压、中压或高、中压合缸的排汽压力超过“X”区的压力时，汽流在内汽封环发生相反流动。

随着排汽区压力增加，流量也增加，因此对于一个单独高压缸的汽封，在大约10%负荷时变成自密封，而对于一个中压或高、中压合缸的汽封，在大约25%负荷时变成自密封。

大于这一负荷，蒸汽从“X”区排出，通到汽封系统总管。

蒸汽再由总管流至低压汽封。

如有任何过剩的蒸汽，则通过溢流阀流到凝汽器。

主机轴封采用的是迷宫式汽封。

这种汽封由带汽封齿的汽封环，固定在汽缸上的汽封套和固定在转子上的轴套三部分组成。

这种汽封是通过把蒸汽的压力能转换成动能，再在汽封中将汽流的动能以涡流形式转换成热能而消耗。

在汽封前后压差及漏汽截面一定的条件下，随着汽封齿数的增加，每个汽封齿前后压差相应减少，这样流过每一汽封齿的流速就比无汽封齿时小的多，就起到减少蒸汽的泄露量的作用。

3、轴封汽源
轴封供汽汽源包括三路
•1、辅汽供轴封汽源，这一路是最常用汽源，在机组启动、低负荷是自动供汽，弥补轴封压力不足。

•2、冷再热管道供汽，主要是作为辅汽供轴封的备用汽源。

•3、主蒸汽供轴封，这一路汽源由于压力和温度都非常高要格外慎用，主要考虑单机运行时机组突然跳闸依靠主蒸汽的余汽供轴封，防止
轴封断汽。

•还有一路溢流阀，当机组带较高负荷时，高中压缸轴封过剩蒸汽大于低压缸所需蒸汽量时，依靠母管上的溢流阀排至疏扩。

4、减温器
低压汽封减温器在供汽管进入凝汽器之前用以降低低压汽封密封蒸汽在供汽管中的温度。

使低压汽封汽温维持在120℃～180℃范围，以防止汽封壳体可能的变形和损坏汽轮机转子。

过热蒸汽进入减温器后，汽流随管道截面缩减而加速。

然后，蒸汽通过喷射喷嘴，在那里冷却水被吸入高速汽流，这就保证可靠的雾化，随冷却水蒸发而使蒸汽降温。

减温水来自凝结水母管。

到喷射喷嘴的冷却水量由气动调整门控制。

5、汽封冷却器
汽封冷却器的作用是维持汽封漏泄系统的压力略低于大气压力，防止从各汽封端逸出蒸汽以及凝结蒸汽。

并利用这些蒸汽的热能来加热主凝结水，提高了汽轮机热力系统的经济性，又分离了空气，保证轴封系统的正常工作。

汽封冷却器设有两台轴加风机。

正常运行时，一台运行，一台备用。

三、轴封系统投运
轴封系统投运前首先检查轴加水侧投入后，才能投入汽轮机轴封系统；
(A)启动一台轴加风机运行，开启厂用汽至轴封汽母管总门及轴封
汽调节阀前后隔绝门暖管；
(B)疏水放尽后，开启轴封汽调节阀，维持轴封汽压力以轴封刚好不漏汽为宜，低压轴封汽温180～200℃，正常控制在180℃，并投入低压轴封汽减温水温度控制自动；
(C)机组启动或停运时，高中压转子轴封蒸汽温度与转子表面金属温差应<167℃（轴封蒸汽至少要有14℃过热度）；
注：a.严禁转子在静止状态下向轴封送汽，在送轴封汽的过程中应密切注意盘车运行情况；
b.在转子已送入轴封蒸汽后方可启动真空泵，建立凝汽器真空；
（D)投入小汽轮机轴封系统；
（E)真空系统所属设备处在投运前准备状态，开启小汽轮机排汽碟阀，主机与小汽轮机真空建立（两台小汽轮机无检修工作，真空系统准备与大机同步，否则要做好相应隔绝措施防止影响大机真空）；
(F)凝汽器破坏真空门及机、炉影响凝汽器真空系统的所有空气门、
排放门均已关闭，真空破坏门关闭后注水；
(G)确认真空泵系统有关联锁保护试验良好，启动真空泵A、B、C三台运行，检查凝汽器真空逐渐上升，并会同设备维护部人员一同检查负压系统是否存在泄露现象。

四、润滑油中进水的原因
我厂先后多次发生主机或小机油中进水的事故。

2006年X月X日，2号机启动中主机油中进水。

12：30 开启轴封系统疏水手动门（轴封母管疏水、中压轴封母管疏水门、低压轴封滤网放水门）。

12：55 就地手动微开轴封进汽电动门，调门全关，用漏汽对轴封系统进行暖管。

轴封母管压力指示为0未变，高压轴封母管压力由-0.55Kpa到-0.21Kpa。

就地用手感觉高中低亚缸端部轴封无冒汽现象。

13：20 因低压缸轴封汽减温水调门开关不正常低压轴封温度上升至220度，停止轴封汽母管暖管，关闭辅汽供轴封电动门并手紧该门。

通知热工处理封汽减温水调门和轴封高轴封压力变送器、轴封母管压力变送器。

化验班通知主机主油箱底部和滤网处取的油样，含水量206豪克/升，通知油务滤油。

原因分析：轴封通汽前一定要先启动轴加风机，而主值班员XXX在安排轴封系统投运时没有按照规定执行，在轴封母管暖管后30min才启动轴加风机，同时由于辅汽至轴封调门内漏较大，导致油中进水。

●2006年X月X日，1号机轴封暖管时主机油中进水
5：00 值长令辅汽至轴封系统管道进行暖管。

主值安排巡操检查轴封系统并
开启轴封系统疏水手动总门进行暖管，观察轴封母管压力、温度均无变化。

6：31～6：37，巡操就地继续开大辅汽母管至轴封系统手动总门，开启轴封手动门暖管，低压轴封减温器后温度从29℃上升至95℃。

7：11～7：40再次开大辅汽至轴封手动门，减温器后温度从100℃上升至125℃，经核查辅汽至轴封电动旁路门CRT显示全关后就地还可关1/2圈。

开辅汽联箱至轴封系统手动供汽门后，因轴封电动旁路门有内漏，导致轴封汽漏入轴封。

化学化验主机油油质含水量
300毫克/升。

●2007年X月X日，1号机轴封暖管时主机油中进水
2007年X月X日，1号机轴封暖管时主机油中进水，原因为机组投入轴封时，巡操忘记检查轴封至轴加风机手动门状态，造成投轴封后轴封回汽门没开，蒸汽重轴封窜入轴承油中。

五、防止油中进水的措施
类似的油中进水的事故还有多起，为了规范投轴封操作，确保油中进水的事故不再发生，特制定了防范措施。

1.小机油中进水仅轴封、密封水两个途径，其中密封水原因进水易发生，尤其在小机工况变化（如变负荷、跳机、小机投退、检修隔离或恢复）时易发生进水。

2.变工况下，对汽泵密封水压应及时进行调整。

正常汽泵两端外泄至漏斗应无水或不连续的水滴（准确判断应站在汽泵组基础上，用手电往汽泵两端面小孔内照射以观看是否有水沿轴从泵内串出），密封水压比前置泵入口压力高0.1MPA左右，调整密封水压应结合密封水回水温度、进回水温差，在机组负荷变动时要及时根据前置泵入口压力进行调整。

3.检修汽泵，投退时注意：密封水在前置泵、汽泵进水（汽）前投入，在前置泵、汽泵退水（汽）后退出。

4.真空未建立或较低，汽泵密封水应切地沟，切的时候应注意切换方法，并联系盘上，注意避免影响大机真空。

5.在启、停小机时掌握好密封水回水水路运行方式：建议在打闸前先切密封水至地沟，并泵前先倒密封水至凝汽器。

6.对于具体的缺陷应具体对待，比如中间抽头门、逆止门内漏，在小机打闸前应将其出口电动门、中间抽头手动门、增压级电动门及时关闭。

7. 要及时调整小机轴封压力至不吸不冒（冒汽时为白色湿蒸汽，吸气时手会感到空气向轴封体内流动），厂家要求就地供气压力一般控制在10Kpa左右，
漏汽压力为0。

8.小机密封水日常检查注意供水压力不得过高、进回水温度温差合适、漏斗泄漏量、呼吸器冒汽量、多级水封第3.4级旁路是否全部开启、水封注水情况是否正常以及系统阀门位置、状态是否正确，排烟机出口防进水门是否开启，小机油箱油位是否异常升高。

9.定期工作注意：每周一小机滤油机切换，大小机油箱底部放水（根据放水量确定油箱进水程度）及每周二油质化验情况。

10. 我厂小机油箱底部取样口在滤油机入口以下，如发现底部有水，应立即化验运动中油质，并以此为标准。

每次小机启动，需将滤油机切入运行。

并在接班后和下班前、操作后及时化验油质进行检验。