余熱發電軸封系統操作中的注意事項

閆　青，羅　霄，李　鋒，閆來偉

余熱發電軸封系統操作中的注意事項

閆青11，羅霄11，李鋒11，閆來偉22

雖然在汽輪機的高壓端和低壓端均裝有軸端汽封，以減少蒸汽的漏出和空氣的漏入，但漏汽現象并不能完全消除。為了減少和避免這種漏汽現象，保證機組的正常啟停和運行以及回收漏汽的熱量，減少系統工質損失和熱量損失，汽輪機設有軸端汽封加上與之連接的管道、閥門及附屬設備組成的軸封系統。不同型式的汽輪機軸封系統各不相同，這主要由汽輪機的進汽參數和回熱系統的連接方式決定。

1　軸封系統的原理和結構

在汽輪機的大軸上有很多的凸肩，在汽缸的相應部分裝有一定數量的軸封片，軸封片與大軸保持一定的間隙。蒸汽通過間隙時，受到節流作用使壓力下降，流速增加，當蒸汽進入軸封片間的小室時，氣流因碰撞、渦流而消失了動能，流速下降，氣流的動能又轉變了熱能，但壓力無法恢復原值。這樣，蒸汽在通過軸封的流動過程中，壓力不斷下降，流速多次增加與減少，經過最后一級軸封片時，壓力和流速均降低，從而使漏過軸封的蒸汽顯著減少，起到一定的密封作用。

汽輪機前后汽封近大氣端的腔室和主汽門以及調節汽閥等各閥桿近大氣端的漏汽與汽封加熱器相連，使各腔室保持-1.013～-5.066kPa的真空，以保證蒸汽不漏入大氣，同時可將此漏汽加熱凝結水以提高機組的經濟性。軸封系統根據位置又可分高壓端軸封、低壓端軸封和隔板軸封。高壓端軸封又稱前汽封，用來減少高壓汽缸向外漏汽；低壓端部軸封又稱后汽封，用來防止空氣漏入低壓缸破壞真空；隔板軸封的作用是減少級間漏汽，維持隔板前后的壓力差。前后汽封的平衡腔室和各閥桿的漏汽端均與均壓箱相連，均壓箱上裝有汽封壓力表、溫度表。軸封系統的參數主要通過均壓箱上的壓力和溫度體現，規定壓力在2.94～29.4kPa，溫度在100℃～200℃。當壓力和溫度不在此范圍時，可以通過調整均壓箱前的電動閥和手動閥以達到調整參數的目的，溫度過高時，還可以開啟噴水裝置以降低溫度。

2　軸封系統操作注意事項

2.1軸封系統影響真空

當真空急劇下降時，應將軸封（低壓缸軸封）供汽中斷或均壓箱壓力和溫度低于要求的參數范圍作為考慮的因素，特別是有兩條生產線時，一旦一條生產線因故障停運，余熱鍋爐退出后，主蒸汽壓力和溫度發生變化，那么從主蒸汽管道上引進均壓箱的蒸汽的壓力和溫度也會隨之降低，需要現場人員和中控操作員及時調整均壓箱前的手動閥和電動閥，保證均壓箱的溫度和壓力在規定的范圍內，防止后軸封供汽壓力低或者中斷。一旦后軸封供汽中斷，將會有大量的空氣漏入排汽缸，使汽輪機真空迅速降低，同時還會因冷空氣冷卻軸頸使轉子收縮造成負脹差。因此，一旦運行狀態發生變化，應及時關注和調整均壓箱的壓力和溫度。

2.2開機前向軸封供汽時的注意事項

（1）軸封供汽前應對送汽管道進行充分的暖管，使疏水排盡。軸封供汽管道帶水在汽輪機組運行中有可能使軸端汽封損壞，重者將使機組發生水沖擊，危害機組安全運行。因此必須充分暖管，一旦發生軸封供汽帶水事故，應根據事故原因采取相應的措施，如發現機組聲音變沉，機組振動增大，軸向位移增大，脹差減小或出現負脹差，應立即破壞真空，拉閘停機。打開軸封供汽系統及本體疏水門，疏水疏盡后，待各參數符合啟動要求后，方可重新啟動。

（2）必須在連續盤車狀態下向軸封供汽，熱態啟動應先軸封供汽后抽真空。由于熱態啟動時，轉子和汽缸的金屬溫度較高，如先抽真空，冷空氣將沿軸封進入汽缸，而冷空氣是流向下缸的，因此下缸溫度急劇下降，使上下缸溫差增大，汽缸變形，動靜產生摩擦，嚴重時會使盤車不能正常投入，造成大軸彎曲，同時，冷空氣也會對大軸造成沖擊，所以熱態啟動時，一定要先送軸封供汽，后抽真空。

（3）軸封送汽溫度與金屬溫度相匹配。熱態啟動時，最好用適當溫度的備用汽源，以便于控制脹差，可以調節軸封供汽的溫度，使之高于軸封體溫度。冷態啟動時，軸封供汽最好選用低溫汽源。在切換高低溫軸封汽源時，必須謹慎操作，切換太快不僅會引起脹差顯著變化，而且可能導致軸封處不均勻的熱變形，從而導致摩擦、振動等。

2.3轉子靜止時嚴禁向軸封供汽

在停機過程中，破壞真空后方可停止向軸封送汽，嚴禁轉子靜止時向軸封送汽。在轉子靜止狀態下軸封送汽，不僅會使轉子軸封段局部受熱不均勻，產生彎曲變形，而且蒸汽從軸封段處漏入汽缸會造成汽缸不均勻膨脹，產生較大的應力與熱變形，從而使轉子產生彎曲變形。

3　影響汽封間隙的因素及調整方法

制造廠家通常對汽封間隙有明確的規定，但在各余熱發電機組，汽封間隙的分配只能根據機組的不同特點和機組長期運行及檢修積累的經驗，參照制造廠規定的汽封間隙的平均值來確定。

影響汽封間隙的因素主要有缸體變形造成隔板與軸封間隙變小；缸體保溫不良造成汽缸變形，使隔板汽封下部變??；轉子運行中在工作溫度下靜撓度增加，使下部汽封間隙變??；檢修時對汽封間隙配置不合理。

對于軸向汽封間隙的調整，可采用軸向移動汽封套或汽封環的方法，也可以采用局部補焊或加銷釘的方法。但對于隔板汽封，不允許用改變隔板軸向位置的方法來調整，以保證隔板與葉輪的軸向相對位置。為調整汽封間隙而將汽封套向進汽側移動時，不能采用加銷釘或局部補焊的方法，必須加裝與凸緣寬度相同的環墊，用沉頭螺釘固定，以保證進氣側斷面的嚴密性?！?/p>

Points for Attention of Operation for Shaft Seal System of Waste Heat Power Generation

TQTQ172172..622622..2222文獻標識碼：BB

10011001--61716171（20152015）0404--00830083--0202

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2014-11-23；編輯：孫娟