汽封系统
汽轮机汽封系统节能改造探究
汽轮机汽封系统节能改造探究汽轮机汽封系统是汽轮机机组的关键部分之一，它起到了防止汽轮机内部热能和蒸汽泄漏的作用。
而汽封系统的设计和运行状态直接影响着汽轮机机组的能效和节能效果。
对汽轮机汽封系统的节能改造研究具有重要的意义。
汽轮机汽封系统主要由汽封、汽封腺体、冷却器和亚硫酸铵水系统等组成。
汽封是用于封闭汽轮机内部和外部的介质，防止泄漏和污染。
目前，常用的汽封有干气密封和湿气密封两种。
干气密封是通过给汽封腺体供气，形成一个气体密封层，实现密封效果；湿气密封则是将水蒸汽引入汽封腺体，形成水汽混合物，以减少泄漏。
传统汽轮机汽封系统存在一些问题，例如能量损失、水耗量大和噪声污染等。
为了解决这些问题，需要对汽封系统进行节能改造。
可以通过改进汽封结构和材料，提高密封效果，减少泄漏量。
可以采用温度和压力自动控制装置，实现对汽轮机汽封系统的智能化管理，提高能效。
还可以利用余热发电技术，将汽封系统中的废热转化为电能，提高能源利用率。
在汽封系统节能改造过程中，需要注意以下几点。
要确保汽封系统的安全可靠性，防止发生泄漏事故。
要根据具体的工况和运行状态，选择合适的节能措施和技术方案。
要进行系统的监测和运行参数的实时调整，及时发现和解决问题。
汽轮机汽封系统的节能改造是提高汽轮机机组能效的重要手段。
通过改进汽封结构和材料、引入智能控制装置和利用余热发电技术，可以减少能量损失、降低水耗量和噪声污染，提高汽轮机机组的节能效果。
在进行节能改造时需注意安全可靠性并根据具体情况选择合适的方法和技术。
需要进行系统的监测和实时调整，确保改造效果的实施和运作。
汽轮机自密封系统的说明
在汽轮机转子穿过外缸的部位，必须采取一些措施以防止空气漏入或蒸汽从汽缸漏出，汽封系统就是为了完成这一功能而设计的。
汽封系统示意图见附图。
在每个外缸两端装有大量环绕转子的汽封片，汽封片与转子表面仅留有防止在运行过程中发生接触的间隙。
在汽轮机启动和低负荷运行时，汽轮机各汽缸内的压力都低于大气压力。
供至端汽封高压腔室的汽封蒸汽在一侧面过汽封漏入汽轮机，在另一侧漏入端汽封低压腔室。
由装在轴封冷凝器上的电动风机使端汽封低压腔室维持稍低于大气压力。
因而，空气通过外汽封从大气漏入端汽封低压腔室，汽气混合物则通过一个与轴封冷凝器相连的接口从端汽封低压腔室被抽出。
当排汽压力超过端汽封高压腔室的压力时，通过内汽封环发生反向流动。
流量随着排汽压力的升高而增加。
因此，对于高中压合缸的各汽封来说，约在15%负荷时变成自密封。
此时，蒸汽从端汽封高压腔室排到汽封系统的联箱，再从联箱流向低压汽封。
如有任何多余的蒸汽，会通过溢流阀流往冷凝器，如有溢流，通常发生在高负荷下。
汽机轴封系统介绍
汽机轴封系统介绍1、轴封系统的必要性汽机轴封能防止空气由大气漏入汽机或蒸汽由汽机漏入大气。
凝汽器保持真空状态时不得停止轴封蒸汽供汽。
轴封系统（低负荷或空负荷状态）轴封系统（高负荷状态）2 轴封系统的设备汽轮机轴封系统的主要设备有轴封进汽阀、轴封溢流阀、轴封冷却器、凝汽器等。
轴封蒸汽系统的主要功能是向汽轮机、给水泵小汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封提供密封蒸汽，同时将各汽封的漏汽合理导向或抽出。
在汽轮机的高压区段，轴封系统的正常功能是防止蒸汽向外泄漏，以确保汽轮机有较高的效率；在汽轮机的低压区段，则是防止外界的空气进入汽轮机内部，保证汽轮机有尽可能高的真空，也是为了保证汽轮机组的效率。
3 轴封系统的运行在汽轮机组启动初期，轴封进汽阀控制轴封蒸汽母管压力，将轴封蒸汽供至高中低压缸的各段，这时轴封溢流阀基本处于关闭状态。
随着机组负荷的升高，高中压缸内的蒸汽将溢流至轴封母管中，使得轴封母管压力高于设定值，轴封进汽阀逐渐关闭，轴封溢流阀逐渐打开控制轴封母管压力，使得多余的轴封蒸汽进入凝汽器，这个阶段也叫自密封阶段。
由汽轮机无论是处于自密封状态还是非自密封状态，轴封进汽阀和轴封溢流阀都是根据轴封蒸汽母管压力来动作，轴封系统的所有工况的压力控制与温度控制都是通过轴封进汽阀和轴封溢流阀完成的。
低压轴封（低负荷或空负荷状态）（高负荷状态）高压轴封（低负荷或空负荷状态）高压轴封（高负荷状态）自密封，高压缸轴封的漏气到轴封供气母管，为低压缸供轴封用汽。
注：轴封的供汽压力根据不同的机组参数具体整定，不以图中为准为了汽轮机本部件的安全，汽轮机轴封系统除了对轴封蒸汽母管压力进行控制外，还会对轴封蒸汽母管的温度进行控制，防止轴封蒸汽母管温度过高。
在机组启动阶段，轴封蒸汽母管温度主要靠汽源的温度来控制，控制住汽源蒸汽的温度就等于控制了轴封蒸汽母管的温度。
当汽轮机进入自密封状态后，由于轴封蒸汽其实是高中压缸的漏汽，温度比汽源的温度高，所以在这个时候系统将轴封进汽阀微开，用较冷的汽源汽来冷却轴封母管的蒸汽温度。
汽轮机轴封系统
汽轮机轴封系统集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#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。
8汽封系统
汽封系统汽封系统的作用是：在转子伸出汽缸处，防止空气进入汽缸或蒸汽从汽缸漏出。
汽封系统的工作原理如图1所示。
该系统包括：a 端汽封；．b 气动供汽阀和气动溢流阀；c 安全阀和安全头；d、蒸汽滤网；e 汽封冷却器；f 管道；g 仪表。
汽封系统的供汽取自电厂辅助和冷再热蒸汽，进汽经气动供汽阀调节后进入供汽母管，随后从供汽母管分支，经蒸汽滤网入汽封体的“X”腔室。
如果供汽母管压力偏高，则气动溢流阀自动打开，将过量蒸汽放至主凝汽器。
因此，汽封体“X”腔室的压力由气动供汽阀和气动溢流阀自动调节在0.125～0.132MPa的范围内。
汽封体上的“Y”腔室与汽封冷却器相连，使其维持一个微真空状态。
这样，汽封漏出的蒸汽全部由系统吸收，不至于使沿轴端漏出的蒸汽至机房或进入轴承座，既保护了环境，又不会导致润滑油变质。
·为防止供汽母管超压，系统中设有安全阀和安全头，并按超压值依次动作。
当在高负荷时，蒸汽则部分由高压缸汽封流出供低压缸汽封使用。
1.1 工作原理在汽轮机启动和低负荷时，汽封体内务腔室的压力分布如图2(A)所示，所有汽缸的排汽压力都低于大气压力。
密封蒸汽供到“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。
这样，空气也会从大气通过外部汽封片漏到“Y”腔室。
因此，漏泄蒸汽和空气的混合物通过与汽封冷却器的连接管从“Y”控室抽出。
随着汽机负荷的增加，高压缸排汽压力逐渐升高。
当高压缸排汽压力超过“K”腔室的压力时，汽流在汽封环内发生反向流动，这时汽封体内各腔室的压力分布如图2(B)所示。
因此，对于高压缸端汽封来说，在大约大于25％额定负荷时，蒸汽从“X”腔室排出，通过供汽母管，再由供汽母管流至低压汽封，如有任何过剩的蒸汽，则通过溢流阀流到主凝汽器。
1．2 气动调节阀气动调节阀的结构如图3(A)所示，每个气动调节阀上都装有1个空气过滤调节器和1个压力控制器。
汽轮机运行相关注意事项及事故处理要求(正文)
1.1 汽轮机结构及系统的一般说明1.1.1结构概述汽轮机转子由二级复速级和九压力级组成，调整抽汽通过中间蒸汽室调节汽阀及连杆控制。
装于前汽缸上端蒸汽室内的配汽机构是提板式调节汽阀，借助机械杠杆与油动机相连，调节汽阀的结构为群阀提板式，由六只汽门组成。
汽轮机前轴承座的前端装有测速装置，在座内装有油泵组、危急遮断装置、轴向位移发送器、推力轴承前轴承及调节系统一些有关部套。
前轴承座的上部装有油动机。
前轴承座与汽缸相连，在横向和垂直方向均有定位滑键，以保证轴承座在膨胀时中心不致变动。
在前座架上装有热膨胀指示器，以反映汽轮机静子部分的热膨胀情况。
汽轮机通过一副刚性联轴器与发电机相连，转子盘车装置装于后轴承盖上，由电动机驱动，通过蜗轮蜗杆副及齿轮减速达到所需要的盘车速度。
当转子的转速高于盘车速度时，盘车装置能自动退出工作位置。
在无电源的情况下，在盘车电动机后轴上装有手轮，可进行手动盘车。
1.1.2热力系统1.1.2.1主汽系统来自锅炉的新蒸汽经隔离阀到主汽门。
主汽门内装有蒸汽滤网，以分离蒸汽中的水滴和防止杂物进入汽轮机。
蒸汽由主汽门经三通接头分别进入汽轮机蒸汽室两侧，蒸汽在汽轮机中膨胀做功后排入冷凝器凝结成水，借助凝结水泵打入低压加热器及除氧器。
经除氧器除氧后的凝结水，借助给水泵升压，进入锅炉。
凝结水泵后有一路凝结水可引入冷凝器上部，在启动、低负荷或作滑参数启动时用于冷却蒸汽和主汽门前来的疏水。
汽轮机具有二级抽汽，第一道抽汽供给可调工业抽汽，第二道抽汽供给低压加热器。
在各级抽汽管道上装有液压止回阀或普通止回阀，以避免蒸汽倒流影响汽轮机运行安全。
当主汽门关闭时，抽汽阀联动装置亦动作，泄去操纵座活塞下方之压力油，使抽汽阀在压力油作用下自动关闭。
第二道抽汽，由于汽压较低，采用了普通止回阀，也同样可以满足逆止的作用。
1.1.2.2汽封系统汽轮机前后汽封近大气端的腔室和主汽门、调节汽阀及各抽汽阀门等各阀杆近大气端的漏汽均有管道除氧器相连，使各腔室保持-1.013KPa～-5.066KPa的真空，以保证蒸汽不漏入大气。
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。
轴封和真空系统
水环式真空泵 电动机 分离器 板式换热器 分离器水位调节器 泵组有关连接管道、阀门及电气控制设备等组成。
水式循环真空泵工作原理
在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。
轴封投运的步骤
多级水封注水，空气门见水后关闭。 暖管结束后调节辅助蒸汽至轴封调整门向轴封供汽，轴封母管压力调节至0.123MPa，轴封压力调节门投自动，轴封溢流门投自动。 投入轴封减温水自动，维持低压轴封段温度150～180℃。 轴封系统运行正常稳定后，关闭轴封系统蒸汽管道各疏水阀 监视轴封供汽压力、温度及盘车运行情况正常。 汽轮机负荷60%以上时，维持轴封母管压力0.130MPa，轴封进入自密封状态，轴封供汽阀自动关闭，轴封溢流阀自动维持轴封压力
真空泵启动前的检查
全面检查真空系统，各排大气阀门处于关闭位置。 检查真空泵组外观良好，电机接地线牢固，轴承润滑油正常。 真空泵组各压力表一次门开启，泵组入口门后放空气关闭,各放水门关闭 开启汽水分离器补水门向分离器补水至水位正常 检查以下门关闭：分离器放水门，泵底部放水门，补水旁路门，分离器顶部放气止回阀有气排出时应开启自如 关闭凝汽器真空破坏门 。密封水保持溢流。 开启真空泵密封水供水门及密封水冷却器冷却水出、入口门。
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汽轮机汽封
汽封系统的作用
汽封系统是为了不使汽轮机内的蒸汽沿轴线外泄，避免蒸汽进入轴承座造成油中带水，影响油质和避免泄入机房影响环境，同时影响设备。
对低压缸而言，必须对两轴端漏气进行必要的封堵，以适应稳定、可靠、较高的真空，最大限度地提高整机热循环的经济性。
诚然，对于各阀杆漏泄的封汽及回收也无疑是提高经济性的一种重要手段。
汽轮机有静子和转子两大部分。
在工作时转子高速旋转，静子固定，因此转子和静子之间必须保持一定的间隙，不使相互摩擦。
蒸汽流过汽轮机各级工作时，压力、温度逐级下降，在隔板两侧存在着压差。
当动叶片有反动度时，动叶片前后也存在着压差。
蒸汽除了绝大部分从导叶、动叶的通道中流过做功外，一小部分会从各种间隙中流过而不做功，成为一种损失，降低了机组的效率。
转子还必须穿出汽缸，支撑在轴承上，此处也必然要留有间隙。
对于高压汽缸两端和中压汽缸的前端，汽缸内的蒸汽压力大于外界大气压力，此处将有蒸汽漏出来，降低了机组效率，并造成部分凝结水损失。
在中压缸的排气端和低压缸的两端因汽缸内的蒸汽压力低于外界的大气压力，在主轴穿出汽缸的间隙中，将会有空气漏入汽缸中。
由于空气在凝
汽器中不能凝结，从而降低了真空度，减小了蒸汽做功能力。
为了减小上述各处间隙中的漏气，又要保证汽轮机正常安全运行，特设置了各种汽封。
这些汽封可分为通流部分汽封、隔板汽封和轴端汽封三大类。
就工作原理来讲，这三类汽封均属迷宫式汽封。
轴端汽封
轴端汽封多为高低齿汽封，都设计成多段结构，每段由若干个汽封环组成，相邻两段之间设置汽室。
汽封齿是加工或镶嵌在汽封弧段上的，汽封弧段又分可嵌装在汽封体内壁的环形槽道内形成汽封环，整个汽封环由6~8段汽封弧段组成。
汽封弧段采用弹性支承，即在每个弧段的外圆面上用销子连接一个弹簧片，嵌入槽道后弹簧后弹簧片使弧段与槽道的支承面贴合。
上汽封体中分面处装有压块，以防汽封弧段沿周向滑移和脱落。
下汽封体靠挂耳在汽缸凹槽两侧铣出的凹台上，其底部通过焊接在汽缸凹槽内的定位键同汽缸配合。
汽封体上、下两半部销钉和螺钉固定在一起，在其水平接合面处的进汽侧，每个环形槽道都开有进汽通道。
汽封体在汽缸端部的固定方法与隔板套基本相同，但大型汽轮机最外端的汽封体一般用螺钉紧固在汽缸端面上，其中高温高压端的汽封体通过膨胀圈固定在汽缸上。
薄片式汽封片用紧丝嵌在转子上，或同时嵌在汽封环和转子上。
对于套装转子或组合转子的套装端，其汽封凸肩一般在汽封套上加工，然后热套
在主轴上。
而整锻转子、焊接转子或组合转子的整锻端，其汽封凸肩或汽封片直接在主轴上加工或镶嵌，此时应在主轴上对应两汽封环的轴向间隙处加工出膨胀槽。
另外，某些汽轮机也采用枞树形、游标式、斜切式或径向式等多种迷宫汽封作为轴端汽封。
隔板汽封
常用的隔板汽封齿形式，其结构可分为刚性汽封和弹性汽封两种。
弹性汽封在汽封弧端的背面装有弹簧片，有时用拉弹簧顶替，某些汽封弧段背面还有调整垫片。
刚性汽封一般只用于中压汽轮机上。
弹性隔板汽封的装配结构与轴端汽封相似。
高压部分常采用整车式隔板汽封；低压部分常采用镶嵌片式汽封，其汽封弧段和汽封片采用不同的材料。
由于低压部分有较大的胀差，低压级隔板汽封的轴向间隙应放大，甚至采用光轴或平齿汽封。
围带汽封
围带汽封设置在叶片顶部与隔板外缘的凸缘之间，常采用镶嵌片式或薄片式平齿汽封，汽封片直接镶嵌在凸缘上。
也有在围带上直接车出汽封齿，对应的静止部分嵌上软金属制成的汽封环。
在末几级无围带的叶片上，将叶顶削薄，使动静部分保持最小的径向间隙。
一般在叶片进汽侧顶部和根部设置轴向汽封。
叶顶的轴向汽封由围带端部车薄而成；叶根的轴向汽封通常在叶片进汽侧根部车出牙齿形汽封齿。
汽轮机基本轴封汽系统
汽封系统是将各汽缸和阀杆之一近大气侧的汽封第一腔室与汽封加热器相连，使该腔室维持1绝对大气压左右，以保证轴封汽不外泄。
在机组正常运行时,利用高、中压缸漏汽作为低压缸轴封用汽，可不用或少用外来汽源。
在机组温态、热态起动时由于轴封汽温度偏低，使高压轴封段受冷却后收缩，高压差胀出现负值，可能造成汽轮机动静摩擦，因此可使用辅助的高温汽源。
1.汽封径向间隙
如果粗略选取径向间隙，可用计算公式δ=0.001d+(0.1~0.2)mm(δ为间隙值，为考虑轴的直径、汽封的结构及材料、汽封距支持轴承的支持轴承的形式及转子转动方向等诸多因素。
设计时可按下列数值选取(中、低压汽轮机取较小值)：轴端汽封和隔板汽封的径向间隙：镶嵌片式为0.25~0.70mm(用黄铜或德国银作汽封片时取较小值)；整车式为0.40~0.70mm；薄片式为0.40~0.65mm；枞树形为0.25~0.50mm。
当采用圆柱形或椭圆形支持轴承且转动方向为顺时针时，左侧径向间隙应比右侧的大0~0.20mm，高压前汽封及高压级隔板汽封下部径向间隙应比两侧的大0.2~0.3mm。
围带汽封径向间隙：1.5~2mm。
围带铆钉头与汽
封体的径向间隙：2.5~3.5mm。
2.通流部分和轴向间隙
通流部分和汽封轴向间隙值的选取以正常和事故情况下动、静部分不发生轴向摩擦为原则，这一间隙值可以根据运转状态下转子和汽缸的热膨胀计算、隔板挠曲计算和汽轮机启停时最大温差所引起的胀差估算求出，也可参照汽轮机运行经验决定。
推力轴承往后逐渐增大。
目前，为了提高大容量汽轮机的启停性能，缩短启停时间，某些制造厂采用了放大通流部分和汽封轴向间隙，保持较小的汽封径向间隙，叶根部位设置径向式汽封等设计方案。