汽轮机轴封系统剖析

汽轮机轴封系统剖析（精选6篇）

汽轮机轴封系统剖析 第1篇

汽轮机汽封轴封检修技术的探讨

[摘 要]：近年来，我们把#8机组在大修中所遇到的许多关于汽轴封检修的问题进行探讨，通过对汽轴封检修技术信息资料的分析、归类、收集做了大量的工作，在规范检修工艺方法、质量标准、注意事项等方面，积累了一些有益的经验，在这里与大家一起交流，供大家学习参考。

[关键词]：汽封轴封 修刮调整 工艺方法 注意事项

一、前言

我厂#8汽轮机在大修之前动静部件（横向）出现严重偏移，于2007年11月进行常规大修。大修中厂部主管领导、技术人员与检修人员一道运用特殊技术手段，对高压端前汽封套（定位销）位移及调整，并将汽封第8、12、13、14、34、42道分别进行更换。通过该机组运行数据分析，该机组因北侧汽封间隙偏大而导致主蒸汽流通部分能效损失以及机组运行工况不稳定等系列问题得到了有效解决。

汽封汽轴检修是机组大修中一项至关重要的检修项目。本次#8机组大修我们检查、测量、调整了部分汽封轴封、隔板、滑销以及测量调整轴承及油档间隙，整个大修做到应修必修、修必修好的原则，对所有需要解体、测量、调整更换的部件都进行了认真的测量、调整及更换。我们将检修过程中经常遇见一些问题，在以下论述中一一列举。

二、如何掌握汽封轴封检修工艺方法

1、轴封壳体介体与汽轴封的拆卸

在#8机组大盖吊开后，我们用煤油浇固定销饼及压板，以便拆卸。拔出锥销，卸开止动垫圈拆卸结合面螺栓。吊出各轴封壳体的上半部，检查平面有无漏汽痕迹，转子上汽封段有无磨损、察看动静部分相对轴向位置是否正确，并初步检验下缸轴封壳体径轴向有无松动。吊出上，下轴封壳体在汽封块处加注煤油。拆下固定销饼及压板，沿汽轴封套箍凹槽取出汽封块。把拆下的汽封块及弹簧片，分别用做好记号的白纱带绑好放入专用的汽轴封箱内。依次拆隔板汽封、前汽封，再拆后汽封。在实际检修中，总有几道汽轴封锈死很难拆卸。一般我们使用毛竹片合榔头来拆，用榔头在垂直方向轻快地敲打毛竹片来振松汽封块，若汽封块锈死严重，汽封块打下去就不能弹起来，可用起子插入T形槽内将其撬起，再打下，来回活动，直至用起子敲振时能上下活动后再按上述方法拆出。也可用10—15MM粗的细铜棒，弯成圆弧形，顶着汽封块的端面，用榔头将汽封块打出。

2、拆卸清理检查汽封块

在汽封块上垫铝板后用小锤轻击至能活动后，用手拉出汽封块。用砂皮，碎砂轮片、钢丝刷等工具清理汽封块及外壳洼窝槽及其它零件。检查弹簧片弹性及有无变形、断裂。检查压板螺栓并回松，配齐。检查调整压块的M6平头螺钉有无断裂或松动。为便于调整应先松下清理，再扳紧。检查各轴封壳体上轴向调整环和水平中分面上的螺栓，螺帽锥销。

合上上下半只轴封壳检查水平结合面密合状况，必要时应修复。整理刮尖所有汽封块，测量调整轴封壳体洼窝中心。

3、汽封轴封的检查、修复、清理

我们进行汽封轴封的检查项目有汽封套、汽封套箍、隔板汽封凹槽、汽封块、弹簧片，应无泥垢、锈蚀、裂纹、折断、弯曲、变形和毛刺等缺陷。汽封套箍再汽封洼窝不得松晃，并应能自由膨胀，其各部间隙应符合制造厂规定。当弹簧片有固定销钉时，其位置应恰当，不得使弹簧片与凹槽之间有卡涩，还应检查弹簧片的弹性。将所有有污垢、锈蚀的汽封块、汽封套、汽封套箍、隔板汽封凹槽、弹簧片等，应用砂布打磨干净，然后擦上黑铅粉，以防再产生锈蚀。

4、高压汽缸、隔板套检修

在#8机组拆卸、检查、清理、装复汽缸螺丝、隔板以及监测高温段的螺丝蠕变。我们检查汽缸结合面漏汽情况，并记录其间隙；检查喷嘴及汽缸内部、疏水孔及温度计套管等；测量汽缸水平；测量汽缸的洼窝中心；清理检查隔板套、隔板及静叶；检查清理修正隔板汽封、前后轴封、调整汽封间隙及少量汽封更换；隔板之间间隙测量及调整；测量调整隔板套及隔板和汽封洼窝的中心；测量前后轴封膨胀间隙等。

同时，我们检查测量轴颈椭圆度、锥度及转子弯曲度，测量轴颈扬度，测量叶轮、推力盘、靠背轮瓢偏度；吊出转子，动叶清理喷砂；检查动叶片、拉金、复环的冲刷、松动、裂纹、变形等情况；检查汽封齿的落、磨损情况和套装叶轮有无松动、磨损、裂纹等情况；最末四级叶片作探伤、测频试验；测量通流部分、油档等间隙；校正汽轮发电机中心。检查轴瓦钨金及推力瓦块钨金有无磨损、脱胎裂纹等缺陷；测量推力瓦块厚度；测量推力瓦块、主轴瓦间隙及瓦盖紧力，必要时进行修刮、调整或补焊；测量修正内外油档间隙；检查轴瓦球面垫铁的接触情况；清理轴承箱及泄油的沟道、油孔等。

5、测量调整汽轴封径向间隙

大盖吊开后，解体前由车间技术员与班组工技员一道测量汽轴封间隙。在转子就位情况下用塞尺测中分面两侧径向间隙。用假轴法调整汽封间隙，对真、假轴挠度。汽缸挠度，真、假盘直径差进行修正。在汽封块上贴橡皮胶复查汽封间隙。检查汽、轴封轴向间隙。测量调整汽封轴向、径向间隙。测量轴封壳径向间隙。汽轴封间隙过大过小都应修刮。汽轴封检修过大时，修刮汽封块在洼窝内的承力面，用专用刮刀均匀地刮取所需调整数值。注意刮削前后都要准确测量洼窝内的承力面的厚度，不要盲目乱刮。如果该汽封块已经做过多次修刮，承力面厚度只有1.5MM或承力面已有变形时，不许再用修刮方法调整，应更换新的汽封块，重新调整间隙。汽轴封间隙过小时，对于梳齿形汽轴封可用特制刮刀将梳齿刮低削尖，刮去的数值应尽力设法用卡尺测量。若汽封块上有调整垫片时，不管间隙是需要增大或减小，都允许相应地减少或增加垫片厚度，使汽轴封间隙符合规定。一般我厂机组汽轴封间隙为0.40—0.60 mm。

6、更换变形磨损部件

我们将没有弹性的弹簧片全部更换掉，梳齿形汽封齿呈锯齿状的也应更换，间隙过大用刮削法不能解决和汽封、轴封环变形或严重损坏的，要更换新的汽封、弹簧片的图号要认真查阅图纸不能装错。汽封轴向间隙测量完毕后，再开始调整汽封径向间隙。轴向汽封间隙在制造过程中已按设计的数值调好，一般情况下，在大修中不需调整。若要重新调整间隙，可根据实际情况按如下方法进行调整。当大多数都需向同一方向调整时，采用移动转子的方法最简单。这是通过将推力轴承前后齿形定位环的厚度一面加厚，一面减薄来移动推力轴承轴向位置实现。加厚定位环可以选用较厚的备品或在原定位环上补焊进行加工。加工时，厚度误差不许超过0.02MM；也可采用移动隔板的方式实现。它是将隔板或隔板轮缘的前后端面，一侧车去，另一侧加销钉、垫环或电焊焊接的方法来实现的。出汽侧端面是隔板套或隔板的密封面，不允许采用加销钉或局部补焊的方法，必须加垫环或全补焊。垫环宽度应与轮缘宽度相同，可用沉头螺钉或电焊焊接在轮缘上。隔板套及隔板上部定位销为圆销时，应更换偏心销子，使圆销位置作相应的移动；对于需扩大某些级的轴向间隙时，采用在汽缸结合面装置刀架，盘动转子来车旋动叶符环边缘及叶根密封齿来达到。

7、汽轴封的装复

在检修清理工作结束后，我们把轴封壳体各洼窝槽及汽封块，用干黑铅粉擦净。按原来标记依次进行组装。汽封块、弹簧片应齐全，组装方向要正确。下半只装复后用压缩空气吹净。检查无装错后吊进汽缸吊进转子，上半只装好检查无误后盖上，固定销饼与压板上紧后，不许高出水平结合面。汽封块要能用手自由压入，并能自动地弹回，无弹簧片的固定镶装式汽封块应无松动。全部装复后，盘动转子验听有无摩擦声。

8、汽轴封的检修质量标准控制

在#8机组装复过程中，我们按技术要求严格控制汽封的检修质量标准：首先确保转子轴封段的阻汽凸缘与汽封块长齿无轴向碰擦等痕迹，中分面压板上无过渡膨胀引起的硬印，轴封壳体无裂纹，变形、结合面密封无泄漏在紧固螺栓的情况下0.03mm塞尺塞不进，接触面积６０％以上。

其次是汽封块无裂纹严重磨损，剥落、齿尖锐利，无毛刺倒状。弹簧弹性良好，无裂纹及异常变形；压板螺栓及调整块平头螺钉无断裂滑牙。

第三是严格控制汽封径间间隙：前后轴封0.40-0.60 mm；隔板汽封,0.40-0.7mm。轴封壳体与汽缸洼窝配合轴向间隙，0.10-0.15mm。

三、如何做好汽封轴封检修注意事项

经过#8机组大修后，我们归纳了如下注意事项：

一是在汽封块拆卸前要做好记号，轴封壳体或持环平面上边应做好相应记号；各道的汽封块拆下后应扎在一起，并挂票签。贴橡皮胶时，一定要贴得服贴不可重叠或翘起现象。橡皮胶布上涂红丹粉时间不可过长，以免橡皮胶吸油后胀起影响测量精度。

二是在敲打汽封块时着力点应在汽封块根部，不可敲在齿上。汽封齿刮尖时应保有原齿形，齿端要有一定厚度(0.30)mm不能刮成圆角。用塞尺测量间隙时不可用力过大以免弹生位移造成测量误差。测量间隙和装复时均应把汽封块撬松以免卡住。测量汽封间隙时隔板及轴封壳体左右不能晃动，挂耳与汽缸平面应接触良好。

三是假轴测量时人和重物不可压在假轴上。假轴应妥善保管。最好竖立放置以免变形弯曲。汽轴封垫片要平整防止皱曲，卷边、垫片数不宜过多过宽。测量汽封块周向膨胀间隙时弹簧片应弹足不卡。

四是吊入轴封壳体时注意检查挂耳与汽缸平面接触处应无垃圾杂物。橡皮胶布每组中间应剪断以免一处碰擦全部拉坏。紧好水平面螺栓后各轴封壳体上锥肖全部拔去并保管好。

四、结束语

本文主要针对#8机组汽封轴封检修规范检修工艺方法、注意事项等方面，运用理论分析与实践探讨的有效统一方法，对设备部件所出现问题进行了综合科学分析与归类。实践中我们得到了上级领导和主管部门的大力支持，大家献计献策，克服诸多困难，实施最佳方案，消除了机组汽封轴封所存在的诸多缺陷，确保了我厂汽轮机组在非常时期的安全、满发、稳定运行。上述一些宝贵的文献与经验，仅供大家学习参考。今后，我们将继续强化规范检修程序，完善设备管理，加强技术培训，提高全员素质，使企业生产达到最佳的安全性、高效率、长周期的运行状态。

汽轮机轴封系统剖析 第2篇

汽轮机汽封系统的主要作用是向汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封供送密封蒸汽,同时将各汽封的漏汽合理导出或抽出,防止蒸汽沿高、中压缸轴端向外泄漏,甚至窜入轴承箱致使润滑油中进水;防止空气漏入汽缸而破坏机组的真空。

2 系统分类

汽轮机汽封系统一般分为非自密封系统和自密封系统。供汽汽源有新汽和除氧器汽平衡管来汽,非自密封是在启动和运行中有外界汽源送入系统,一般小型及旧型200MW机组是这种系统。

自密封系统是在启动时由供汽站供汽(辅汽站、冷段站、主汽站、溢流站),在运行中不需要外界汽源送入系统,高中压缸漏汽和门杆漏汽可满足汽封系统的要求。

3 自密封系统组成、主要设备

以某厂N300-16.7/537/537-8型汽轮机自密封系统为例,说明该自密封系统的组成及主要设备。

该系统由轴端汽封的供汽、漏汽管路,主汽阀和主汽调节阀的阀杆漏汽管路,中压联合汽阀的阀杆漏汽管路以及相关设备组成。轴封供汽采用三阀系统,即在汽轮机所有运行工况下,供汽压力通过三个调节阀即高压供汽调节阀、辅助汽源供汽调节阀和溢流调节阀来控制,使汽轮机在任何运行工况下均自动保持供汽母管中设定的蒸汽压力。辅助汽源供汽站选用了两种汽源供汽,除机组本身的再热冷段外,还增加了本机组以外的辅助蒸汽供汽,机组启动或低负荷运行时由辅助蒸汽经辅助汽源站调节阀,进入自密封系统。上述三个调节阀及其前后截止阀和必需的旁路阀组成三个压力控制站。此外,为满足低压缸轴封供汽温度要求,在低压轴封供汽母管上设置了一台喷水减温器,通过温度控制站控制其喷水量,从而实现减温后的蒸汽满足低压轴封供汽要求。

4 系统运行

4.1 启动准备

(1)关闭各压力调节站,接通供汽汽源,调节站前供汽管道暖至过热温度。(2)确认系统仪器仪表正常。(3)确认汽轮机盘车已投入。(4)凝结水再循环已建立。(5)打开各压力调节阀及温度调节阀前后的手动和电动截止阀。(6)接通调节阀控制气源及变送器的供电电源。气源为0.6MPa(绝对)的压缩空气。(7)开启汽封加热器冷却水(凝结水)管路手动闸阀,汽封加热器投入运行。(8)开启轴封风机,开启风机进气管路电动蝶阀,风机正常投入运行(只投一台,另一台备用),汽封回汽管路维持负压,压力调整至约95k Pa(绝对)。

4.2 启动

4.2.1 冷态启动

冷态启动采用辅助汽源站供汽。辅助汽源站调节阀前蒸汽参数符合下述规定:供汽温度210℃~260℃;供汽压力0.6~0.8MPa。首先确认高压汽源供汽站和溢流站调节阀关闭后,开启辅助汽源供汽站调节阀管路上的电动截止阀,供汽系统正常投入,并按下述步骤自动运行:(1)盘车、冲转及低负荷阶段。汽封供汽来自辅助汽源,供汽母管压力维持在0.124MPa(绝对)。(2)25%负荷到60%负荷阶段。当机组负荷升至25%额定负荷时,此时再热冷段已能满足全部汽封供汽要求,供汽由再热冷段提供,并自动维持供汽母管压力0.127MPa(绝对)。(3)60%以上负荷阶段。

当负荷增至60%以上时,高中压缸轴端漏入供汽母管的蒸汽量超过低压缸轴端汽封所需的供汽量。当蒸汽母管压力升至0.129MPa(绝对)时,所有供汽站的调节阀自动关闭,溢流站调节阀自动打开,将多余的蒸汽通过溢流控制站排至凝汽器。至此,汽封系统进入自密封状态,汽封母管压力维持在0.129MPa,正常运行时应关闭再热冷段管路上电动截止阀。

4.2.2 热态启动

(1)若机组有符合温度要求的辅助汽源,汽封供汽由辅助汽源站供给。若机组辅助汽源的参数达不到要求,汽封供汽由高压汽源站供给。(2)若采用高压汽源供汽站供汽,确认辅助汽源供汽站和溢流站调节阀关闭后,开启主汽供汽站调节阀管路上的电动截止阀,供汽系统正常投入,并按下述步骤自动运行:1)盘车、冲转及低负荷阶段。汽封供汽来自主汽供汽站,供汽母管压力维持在0.118MPa(绝对)。2)25%负荷到60%负荷阶段。当机组负荷升至25%额定负荷时,此时再热冷段已能满足全部汽封供汽要求,供汽切换成由再热冷段提供,并自动维持供汽母管压力0.127MPa(绝对)。3)60%以上负荷阶段。当负荷增至60%以上时,高中压缸轴端漏入供汽母管的蒸汽量超过低压缸轴端汽封所需的供汽量。

4.2.3 机组甩负荷阶段

机组甩负荷时,分以下两种情况处理:(1)机组有符合温度要求的备用辅助汽源,汽封供汽母管压力降至0.124MPa,溢流调节阀关闭,汽封供汽由辅助汽源站供给。(2)若机组无备用辅助汽源或辅助汽源的参数达不到要求,此时辅助汽源和再热冷段供汽不能利用,必须关闭辅助汽源站调节阀前的电动截止阀,汽封供汽母管压力降至0.118MPa,溢流调节阀早已自动关闭,高压供汽调节阀自动打开,供汽由主汽供汽站即高压汽源调节站供给。

4.2.4 温度调节站的投运在所有运行工况下,温度调节站均自动维持低压汽封腔室处温度为160~200℃左右。

4.2.5 旁路阀的投运

当辅助供汽调节阀的节流压力低于额定值的25%时或汽封磨损后启动汽轮机时,为了获得足够的蒸汽流量来密封汽轮机,开启辅汽站旁路阀以补充蒸汽,当节流压力高到能自动保持汽封用汽时,旁路阀关闭。如果旁路阀仍开启着,剩余蒸汽将通过溢流阀自动排入低加或凝汽器。

5 结论

根据某厂N300-16.7/537/537-8型汽轮机自密封系统运行特点来看,自密封系统从机组启动到满负荷运行,全过程均能按机组汽封供汽要求自动进行切换。自密封汽封系统具有简单、安全、可靠、工况适应性好等特点。

摘要：首先介绍了汽轮机汽封系统的功能及分类,其次分析了某厂自密封系统的组成、主要设备及运行特点,可以看出自密封系统具有简单、安全、可靠、工况适应性好等特点。

关键词：汽轮机,汽封系统,自密封系统,运行

参考文献

[1]火力发电厂汽水管道设计技术规定,DL/T5054-1996,中华人民共和国电力工业部,1996.10.1.

[2]火力发电厂施工图设计守则,热机篇(增补),省(区)电力设计院联合会,1996.7.

汽轮机轴封系统剖析 第3篇

关键词：超临界机组汽轮机；轴封系统；问题分析；优化方案

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）23-0110-01

汽轮机的轴封系统主要作用是防止在主汽轮机及小机正常运行时高温高压蒸汽进入空气四溢，以及机组起停过程中避免空气从汽轮机动静部分间隙进入汽轮机而破坏真空。轴封系统是确保超临界汽轮机的良好运转的重要组成部分。在本文中，超临界汽轮发电机组，对轴封系统的设计，安装和操作问题的详细分析，基于超临界机组在运行中遇到的有关问题，提出了具体的解决方案。

1 轴封蒸汽系统的功能

轴封蒸汽系统的功能是防止高压区的蒸汽溢出到大气中，并防止空气进入低压区，其主要组成有以下几方面。

1.1 供汽和溢流

轴封汽源主要有低温再热蒸汽、四抽、辅汽以及各档阀杆漏汽。各路汽源供至轴封蒸汽母管，通过调门控制母管压力在一定值。超临界机组在一定负荷以上单靠各阀杆漏汽即可达到自密封效果，多余蒸汽通过溢流回路送至#8低压加热器。

1.2 轴封蒸汽回汽

主、小机的轴封回汽排至轴封加热器，用以加热机侧给水并进一步对轴封蒸汽热量加以利用。通过轴封加热器冷凝后的水回收至凝汽器。

1.3 汽封蒸汽疏水

通过自动疏水器将轴封蒸汽疏水排至凝汽器疏水扩容器。

2 轴封系统中的相关问题及原因分析

2.1 轴封加热器内部断裂成因

因为轴封加热器进汽温度约为150 ℃，压力为20 kPa，而轴封加热器的排汽回水温度通常为50 ℃，凝结水温度约为35 ℃，压力约为2 MPa。因此轴封加热器在设计中，管道内外壁即存在一定温差和压差，当热交换过程的蒸汽供应突变时，容易造成管道振动，进而造成管道断裂。

2.2 低压缸喷水导致低压转子振动

当机组负荷快速下降时，排汽温度会迅速升高，低压缸喷水需要开启，喷水对低压缸采取低压气缸壁的冲击的引线，从而使沿筒壁低压高温冷却水流入锥形密封体，使之成为一个尖锐下降水汽进入密封的温度引起凝聚，这促使转子的局部振动。

2.3 轴封声音异常

由于经常产生在低压涡轮轴密封重新路由过程的碰撞节奏音，并从缸体的外侧可以更准确地确定声音产生的位置，这种情况的发生，主要是由于疏水性分离器喷嘴堵塞使蒸汽，密封水平升高，由于水同时分离成蒸汽，减少所引起的机器振动水平上升的量引起的密封本体不断可听。

2.4 低压轴封供气带水

①用满载压力表和低压密封接头的蒸汽室单元被连接到水流处，除去低压缸，气缸密封后乙低压蒸汽压力表，发现了来自蒸汽湿腔室的蒸汽和水蒸汽连续地从蒸汽内部溢出。究其原因通常是密封水对蒸汽温度测量点密封允许的，导致密封蒸汽过热。

②低压力雾化喷嘴密封保存密封加热水如此之差。

③轴密封供应蒸汽冷却外部冷源；密封蒸汽管不通畅的疏水性，导致密封水。

通过调查，确定密封蒸汽管的冷源冷却的原因，通过冷凝器传递，降低了密封气体质量。通过低压蒸汽管冷凝器密封后分为前和引进2路低压密封为通过蒸汽冷凝管裸管蒸汽室后，与低压缸排汽冷却后和可能会受到低压力水箱和后气缸水幕保护喷淋。

2.5 小汽机轴封供汽不足

小机投入运行，真空由-95 kPa降至-93 kPa。相反，小机停运，真空回收装置后退出。提高主机的密封压力，真空机组发现了一个明显的上升趋势，存在问题的单位迷宫系统，通过综合判断得出：影响蒸汽真空重点应该是小汽轮机轴封系统，这个问题的主要原因是小的存在汽轮机轴封严重不足。

3 轴封系统的优化措施

3.1 轴封管道的热隔绝措施

因为低压轴封位于关联冷凝器管道内，并在冷凝器内的温度和排气温度几乎是相同的，并且比所述低压轴封蒸汽温度相当低，同时密封管进入冷凝器因为由低压缸干扰的水后，形成密封的蒸汽管路振动的损害。为了解决上述的情况下，在涡轮机运行的低压缸密封隔绝热管的内部，和2 mm左右管中的蒸汽关到避孕套的蒸汽管密封件和背面，可以有效地减少振动密封的情况出现破损的管道。

3.2 进汽管道与回汽管道中膨胀节的安装

由于超临界蒸汽涡轮机的操作条件的影响，轴封系统工作在不断变化，并且当蒸汽涡轮机的气缸的热变形的量变化时，密封该管将不可避免地产生的振动，膨胀或收缩现象，导致密封管道应力的变化，可导致相应的连接器拆关原，这样你就可以返回到蒸汽管道和蒸汽管道进入伸缩缝，它扩大应力的作用，并能更好地吸收密封管。

3.3 增加低压轴封体温度监测点

操作时超临界汽轮机，轴封系统的操作直接影响机组的安全运行，从而保证了主，辅助蒸汽控制阀和密封不好调节涡轮机的溢流阀的良好维护性能运行状态具有重要的作用和意义。通过植物温水低压缸头操作，密封母管中的反应，封成一个全面的健康检查气管，适当增加低压密封的温度，以便于涡轮机运行期间监测点封工作条件进行准确的判断。

3.4 逆止阀的水平安装

除了低压缸蒸汽冷凝器和背部在合理的优化蒸汽管道，但也应对密封成优化，以避免内部断裂冷凝器影响汽轮机的健康的蒸汽涡轮机和蒸汽管道。另一方面，由于密封背坡蒸汽管和密封该加热器可以不小于1/50，故轴加风扇出口止回阀应安装的水平达到，从而保证了涡轮机的正常运行主机。此外，除了对止回阀的水平，为水点安装的高、中、低的密封的管应该选择一个相对低的位置。

3.5 对供汽管道加装保温套管

与水封到机组的安全运行问题，会带来很大的风险，如转子弯曲，密封垫磨损和腐蚀，主机润滑油带水，通过对轴封蒸汽回汽管道安装隔热套管来解决。所提出的设计单位或工厂考虑低压轴封蒸汽供给配管，蒸汽管不能直接通至冷凝器，以避免在冷凝器冷却。

3.6 拆除节流孔板

拆除节流孔板，重新启动后，投入一个小机轴封系统，轴封蒸汽压力，温度正常。试验带负荷时真空以0.25 kPa/min的速率下降，可接受范围内。通过比较相同的负载，以真空近2 kPa后解决了小汽轮机轴封供汽的问题，彻底解决问题，单位的经济运行会产生良好的效果。

4 结 语

汽轮机轴封系统是汽轮机的重要组成部分，有史以来发生了很多问题：如转子弯曲、轴振动、真空系统的问题，以及轴封带水等问题，常与同轴密封系统，本文提出超临界汽轮机轴封系统运行的常见问题及问题分析，为解决轴封系统相关问题给出了可行的意见和建议，在可预见的未来，加强轴封系统故障及问题点的排除是保持超临界汽轮机有效运行的重要手段。

参考文献：

[1] 程贵兵.600 MW超临界机组汽轮机轴封系统故障分析及处理[J].长沙：湖南电力，2005，（11）.

[2] 张煜.600 MW亚临界汽轮发电机组轴系稳定性研究[D].北京：华北电力大学，2012.

[3] 孟林辉.1 000 MW超超临界机组冷端优化技术研究与实施[D].北京：华北电力大学，2012.

[4] 闫姝.超超临界机组非线性控制模型研究[D].北京：华北电力大学，2013.

汽轮机轴封系统剖析 第4篇

广石化自备热电站现有两台背压式汽轮机、一台双抽气凝气式汽轮机、一台单抽气凝气式汽轮机, 总装机容量99MW, 肩负着向全厂供电、供热的重任。其中1号、2号背压式汽轮机为外供中压蒸汽的主力机组, 目前运行状态为两机同开, 无备用, 同时满负荷运行外供中压蒸汽。两台机组均系哈尔滨汽轮机厂生产的B12-8.83/4.02型单缸、背压冲动式汽轮机, 经多年运行和检修, 两台机组轴封系统都存在着以下缺陷:

(1) 轴封漏气系统流程设计不合理, 正常运行时系统外界蒸汽压力高于轴封漏气压力, 特别是1号、2号高压加热器的工作压力均高于后一挡、前一挡漏气压力, 造成前后轴封抽气管内蒸汽反流至轴封处, 汽轮机轴封外漏气量增大, 影响现场工作环境, 甚至漏入油箱, 引起润滑油乳化。同时降低了汽轮机有热效率。

(2) 因前后轴封漏气量增大、压力升高, 在冬春余热利用溴化锂空调装置停运的情况下, 排至前三后二挡漏气母管的漏气量除了被低压除氧器用作加热蒸汽外, 还必须将大量漏气进行排空处理 (约15t/h) , 不仅污染环境, 还造成经济损失。

(3) 前7、8级气封的气封体单薄、前后压差大, 气封体在压差作用下轴向变形严重, 造成轴向碰摩, 机组长期振动报警。

(4) 气封环的弹簧片大部分失效很快, 气封环与气封体上的环槽经常卡涩, 无法正常退让或弹出, 级与级之间内漏增大, 机组效率降低, 振动增大, 安全性差。

(5) 气封环锈蚀卡涩严重, 大修时气封环拆卸困难, 影响施工进度。

针对两台机组存在的问题, 组织人员对TNQF型接触式蜂窝气封、布莱登 (BRANDON) 活动气封等比较先进的气封技术进行调研。比较各家特点后, 选用了TNQF型接触式蜂窝气封, 对1号汽轮机高、中压端部气封进行改造, 同时对轴封漏气系统管线流程改造, 降低前7、8级气封体的前后压差, 排除因压差变形造成的动静轴向碰摩, 消除运行时的振动报警。

二、TNQF型接触式蜂窝气封工作原理及结构特点

TNQF型接触式蜂窝气封是接触技术和蜂窝技术的结合, 综合了接触式气封和蜂窝式气封的优点。

(1) TNQF气封主体部分为接触式气封齿, 即反Z形的分段石墨环 (图1) , 材料为非金属石墨, 可以耐温700℃, 耐磨蚀性好, 具有自润滑性能, 不易磨损轴径。初安装时与轴直接接触, 并有一定弹簧力预紧在轴径上, 石墨环次前弧与沉槽背弧有0.3~0.5mm间隙。当汽轮机运行较短一段时间后, 石墨环逐渐磨损并被小弹簧慢慢推出, 直至石墨环次前弧与沉槽背弧接触, 此时石墨环不会再被推出, 石墨环与轴之间的间隙值随磨损至振动值后, 便保持为轴振动值而不再磨损增大。轴振越小, 间隙就越小, 节流效果就越好。这正是TNQF型气封的核心效果。

(2) TNQF气封密封性能好, 还在于其在梳齿间的环形腔室加焊了蜂窝带, 蜂窝带的节流作用可大大降低漏气流速, 节流效果比普通梳齿显著提高。实践表明, 在相同间隙下比梳齿式气封平均减少泄漏损失50%~70%。

(3) TNQF气封低齿部位加入蜂窝带, 利用蜂窝网对气流产生摩擦阻尼效应, 能有效阻止气流的周向和轴向运动, 抑止转子的气流激振, 使汽轮机运行更加平稳。

(4) 由于蜂窝气封的特殊结构, 其蜂窝带中的蜂窝网对气流中的水分具有吸附作用, 被吸附的水分将沿蜂窝背后的排水槽排到下缸疏水孔中, 达到吸湿除湿效果。有效地保护动叶片免受湿蒸汽冲刷, 减少叶片水蚀。

(5) 保留高齿部位, 有节流密封作用, 而气流经节流降压后进入蜂窝区, 进一步加大密封效果, 两种密封技术综合应用, 密封效果较佳。

三、气封改造的实施

(1) 更换汽轮机前后气封体, 使用材料较好的气封体、气封圈、气封弹簧, 减少两者的腐蚀卡涩。气封圈加厚, 可减少热变形卡涩。

(2) 前后轴封最外各3圈气封环, 采用TNQF型接触式蜂窝气封, 与汽轮机转子间隙极小, 起到极为优秀的控制外漏作用, 避免了余热浪费和油箱进水问题。

四、完善轴封漏气系统

为了更好配合1号汽轮机气封改造, 充分利用漏气热值、减少热源损失、提高机组效率, 将机组的漏气系统管线进行了完善 (图2) , 并相应调整了回热系统的工艺运行方式, 主要完善内容如下:

(1) 将前一挡漏气至2号高加改为进1号高加气源, 降低前一挡漏气的外界蒸汽压力。

(2) 增加后一挡漏气至轴封抽气器, 取代1MPa工作蒸汽。

(3) 在后一档漏气与前二挡漏气之间加装联络阀, 将后一挡漏气作为高压除氧器部分加热蒸汽。

(4) 增加前三后二挡漏气至排疏水扩容器, 在废热利用溴化锂空调装置停运时, 用来加热高品质疏水温度。

五、改造效果

(1) 改造后, 第7、8级气封的气封体前后压差, 从原来的3.2MPa降低到1.6MPa。运行时气封体轴向变形明显减小, 气封与轴颈轴向碰摩消除, 机组振动恢复到正常值, 显著提高了机组运行的安全稳定性。启停性能明显改善, 改造后的机组大修均能一次启动成功, 再未发生气封部分轴向摩擦。

(2) 气封改造后, 前后轴封外漏气明显减少, 彻底解决蒸汽漏入油箱乳化润滑油等污染问题。

(3) 减少了汽轮机的漏气损失, 机组效率提高。机组的热耗降低1443.3kJ/kWh, 按年运行8760h, 每年可多发电1000MW。

改进N320型汽轮机气封和轴封 第5篇

国产四缸四排气N320型汽轮发电机组, 大修改进前汽轮机热耗值8422kJ/kWh (设计值7925kJ/kWh) , 比设计值高497kJ kWh, 高、中压缸, 缸效明显偏低, 其中高压缸效率80% (高压缸效率设计值87.1%, 中压缸效率设计值92.9%) 。为实现机组节能降耗, 要求机组热耗值应达到或高于设计值100kJ/kWh。利用机组大修之机, 对汽轮机主机高、中、低压缸全部气封、部分轴封及低压缸1、3、4叶顶气封进行改进, 全部改为蜂窝式气封, 共改进75道。

2. 方法

轴上及叶片顶部原凸台、凹槽结构形状, 保留不变, 不对汽轮机转子和叶片进行任何改变。原气封体 (套) 及退让弹簧形状不作变动。将原长短齿交替形状的气封环拆掉, 换上蜂窝式气封。将原不可调式叶顶气封改成可调式蜂窝式气封。为保证机组的经济性和安全性要求, 结合对300MW机组节能降耗的规定, 参照原厂家气封间隙标准, 经过技术人员讨论研究, 决定改进的间隙标准, 按原制造厂提供间隙标准的下限执行。

3. 效果

通过对机组气封改进, 轴承温度及振动检查正常。运行工况良好, 通过测量和试验, 给水流量、汽耗率、热耗率皆有降低。热耗值由改进前的8422kJ/kWh降为7983kJ/kWh, 机组煤耗降低约17g/kWh, 达到对机组节能降耗的要求。

汽轮机轴封系统剖析 第6篇

关键词：汽轮机,轴封供汽,振动,真空低

1 机组简介

某电厂一期工程2×600MW汽轮发电机组是由上海汽轮机有限公司按照美国西屋公司技术制造的C600-16.7/0.75/538/538型亚临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、可调整抽汽凝汽式汽轮机, 投产于2006年。

2 轴封管道振动现象分析

汽轮发电机组投产后, 在机组启动过程中, 常常伴有轴封管道振动的声音, 严重威胁到机组的安全启动。鉴于以上因素, 在环境温度较低时, 机组采用延长轴封供汽暖管时间的方法, 暂时克服了机组启动风险大的缺陷。通过参数对比分析, 得出以下总结:机组冷态启动时疏水量大而得不到及时回收, 是导致管道受热不均和供汽不畅的主要原因, 从而导致了管道振动和轴封密封效果下降造成真空低现象。

3 解决方案研究

为根治一期汽轮机组启动暖管时间长、管道振动大等缺陷, 通过跟踪管道振动比较严重的管段, 并对其轴封供汽系统全面研究发现:振动较大的管段主要为轴封供汽滤网附近管段、轴封供汽蒸汽分配母管和轴封回汽母管。其中, 轴封供汽滤网处疏水得不到及时回收, 是导致滤网堵塞、供汽不畅的主要原因, 也引起了轴封密封效果下降和真空低等现象, 如图1所示。

鉴于以上原因, 将低压缸轴封供汽虑网和供、回汽母管远端加装疏水管道, 在低压缸轴封供汽虑网和供、回汽母管上分别加装疏水管道, 供汽虑网加装准25×3的疏水管道, 供、回汽母管加装准57×4的疏水管道。供、回汽母管疏水管道在零米处加装手动截止阀, 疏水排至负米排水管道内。4个供汽虑网疏水分别加装疏水, 疏水门在6.9m加装, 疏水排至6.9m漏水斗内。供汽母管和回汽母管分别安装疏水门, 如图2所示。

4 应用效果分析

利用一期机组C修时机, 进行了轴封系统疏水改造, 最终达到了改善或解决机组启动时间长和撞管、真空低问题的目的。

在每次机组启动前, 轴封供汽投入时, 要将加装的低压缸轴封供汽虑网疏水和低压轴封供汽、回汽母管远端疏水门打开, 进行充分暖管, 并将管道内疏水疏完后关闭, 可以实现汽轮机组的稳定启动, 同时缩短了启动的时间和提高了机组启动时的真空。

5 结论

轴封供汽、回汽系统改造成功地解决了一期机组启动过程中管道振动大、机组真空低的主要问题, 缩短了机组启动时间的同时保障了机组的安全启动。

参考文献

[1]黄树红.汽轮机原理[M].北京:中国电力出版社, 2008.

[2]吴秀兰.汽轮机设备及系统[M].北京:中国电力出版社, 2006