秦山二廠汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)的運(yùn)行

梁 瑞 李鳳山 蔡戌廣 劉佳林 孫幸光

（中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300）

0 引言

汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱CET)是保證汽輪機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)非常重要的系統(tǒng)，然而自機(jī)組投運(yùn)以來汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)發(fā)生過諸多問題，嚴(yán)重影響汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行。

1 系統(tǒng)功能

汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)(CET)，通過軸封蒸汽向各汽缸汽封環(huán)供應(yīng)密封蒸汽，對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸之間的間隙實(shí)施密封，防止空氣漏入汽缸和蒸汽從汽缸中漏出，為汽輪機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行創(chuàng)造良好條件。

2 系統(tǒng)描述

汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)的密封蒸汽汽源來自于主蒸汽系統(tǒng)(VVP)或輔助蒸汽系統(tǒng)(SVA)，在機(jī)組首次啟動(dòng)或獨(dú)立啟動(dòng)時(shí)使用主蒸汽系統(tǒng)或輔助蒸汽系統(tǒng)的蒸汽作為密封蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)。當(dāng)有鄰機(jī)運(yùn)行時(shí)可通過鄰機(jī)輔助蒸汽系統(tǒng)使用鄰機(jī)的輔助蒸汽作為密封蒸汽汽源，從而可以提早使用密封蒸汽，縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間。

密封蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)后，經(jīng)過電動(dòng)截止閥、高壓供汽調(diào)節(jié)閥、手動(dòng)截止閥進(jìn)入汽輪機(jī)汽封蒸汽母管，高壓供汽調(diào)節(jié)閥將汽封蒸汽母管中的蒸汽壓力調(diào)節(jié)到965000Pa，并始終維持這一整定壓力。高壓供汽調(diào)節(jié)閥有一個(gè)電動(dòng)旁路閥，當(dāng)高壓供汽調(diào)節(jié)閥故障時(shí)可關(guān)閉該閥前后截止閥，利用電動(dòng)旁路閥繼續(xù)供汽。

在汽封蒸汽母管上分別接出4根汽封供汽管，向高壓缸和3臺(tái)低壓缸供應(yīng)汽封用汽。在通向高壓缸的汽封管上安裝了一臺(tái)Y形蒸汽過濾器和一個(gè)高壓缸供汽調(diào)節(jié)閥，高壓缸供汽調(diào)節(jié)閥前后裝有手動(dòng)截止閥，并有一個(gè)手動(dòng)旁路閥。3根汽封管通向3臺(tái)低壓缸，每根汽封管上同樣安裝了一臺(tái)Y形蒸汽過濾器和一個(gè)低壓缸供汽調(diào)節(jié)閥，每個(gè)低壓缸供汽調(diào)節(jié)閥前后都裝有手動(dòng)截止閥，并有一個(gè)手動(dòng)旁路閥。高壓缸供汽調(diào)節(jié)閥和低壓缸供汽調(diào)節(jié)閥將閥后蒸汽壓力調(diào)節(jié)到124071Pa，向每個(gè)汽封的內(nèi)腔供汽。

隨著汽輪機(jī)負(fù)荷升高，當(dāng)高壓缸排汽區(qū)汽封中從高壓缸漏至汽封內(nèi)腔的蒸汽的壓力超過137857Pa后，高壓供汽調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，溢流閥開啟，將多余蒸汽排向凝汽器。

3 系統(tǒng)目前存在的主要問題

3.1 滿功率運(yùn)行期間軸封用汽損失大，影響機(jī)組效率。

機(jī)組滿功率運(yùn)行期間，高壓缸軸封供氣溢流閥CET009VV和溢流旁路閥CET012VV接近全開，通過凝汽器真空將高壓缸軸封排汽抽走。溢流閥及溢流旁路閥所在管線的直徑分別為194mm，溢流總管直徑為219mm，所以，滿功率運(yùn)行期間高壓缸軸封漏汽損失大，直接影響機(jī)組效率。

3.2 軸封系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)性能差，高壓供汽調(diào)節(jié)閥(CET001VV)和高壓缸軸封調(diào)節(jié)性能均未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，增加了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)

由于高壓調(diào)節(jié)閥CET001VV調(diào)節(jié)性能不好，通常是通過CET001VV前的手動(dòng)隔離閥027VV保持小開度將主蒸汽一級(jí)減壓到4MPa以下（現(xiàn)場(chǎng)FOI要求）。由于027VV不好控制，而這一操作難度相當(dāng)大，每次軸封供汽由輔助蒸汽切到主蒸汽時(shí)都會(huì)引起軸封供汽壓力較大的波動(dòng)。

當(dāng)機(jī)組升功率過程中，高壓缸軸封進(jìn)汽轉(zhuǎn)變?yōu)檩S封排汽時(shí)，溢流閥CET009VV調(diào)節(jié)能力不夠和溢流旁路閥CET012VV手動(dòng)開啟調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)為自動(dòng)調(diào)節(jié)高壓缸軸封幾乎沒有自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。每次機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)都要手動(dòng)調(diào)節(jié)高壓缸軸封。

3.3 主蒸汽到軸封的供汽隔離閥CET027VV經(jīng)常漏蒸汽，而且不方便隔離檢修，直接影響機(jī)組大修后的沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)時(shí)間

1/2號(hào)機(jī)組軸封供汽由輔助蒸汽切到主蒸汽過程中，多次因?yàn)镃ET027VV漏汽而關(guān)閉主蒸汽隔離閥處理，影響機(jī)組沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)時(shí)間（最近的一次發(fā)生在203大修）。同時(shí)，CET027VV運(yùn)行期間漏汽，給檢修帶來很大的不便。

CET027VV容易漏汽原因分析：運(yùn)行方面主要原因是，主蒸汽壓力約7MPa到軸封供汽母管壓力0.865MPa一次減壓太大，(CET001VV)調(diào)節(jié)性能差。使設(shè)計(jì)為隔離閥的CET027VV，長(zhǎng)時(shí)間作調(diào)節(jié)閥 （減壓閥）使用。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行閥桿處容易漏汽。另外一個(gè)原因，CET027VV沒有設(shè)計(jì)旁路閥，CET027VV直接開啟，較大壓差和熱應(yīng)力同時(shí)作用造成閥門密封面墊片容易損壞漏汽。（ADG080VV容易漏蒸汽也是因?yàn)橥瑯釉颍?/p>

3.4 系統(tǒng)過于復(fù)雜

一個(gè)高壓缸和三個(gè)低壓缸供氣采用了六個(gè)調(diào)節(jié)閥及相關(guān)的調(diào)節(jié)器。系統(tǒng)的檢修維護(hù)工作量大。同時(shí)，系統(tǒng)又不利于檢修。

4 改造思路

4.1 方案一

對(duì)軸封系統(tǒng)供汽管線進(jìn)行徹底改造。將高、低壓缸軸封供氣采用同一進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥控制，高功率運(yùn)行期間高壓缸軸封漏氣作為低壓缸軸封供汽，減少主蒸汽到軸封的用汽量，提高機(jī)組效率。

在主蒸汽到軸封供汽母管之間采用并列的二級(jí)減壓，避免隔離閥作為調(diào)節(jié)閥使用。既增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又方便檢修。

4.2 方案二

將高壓缸軸封調(diào)節(jié)閥后與三個(gè)低壓缸調(diào)節(jié)閥后連通，并安裝隔離閥，根據(jù)運(yùn)行需要將高壓缸漏汽引到低壓缸利用。

在CET027VV后面增加一減壓閥，平時(shí)運(yùn)行過程中，CET027VV作隔離閥使用。

5 改造依據(jù)

（1）秦山二廠汽輪機(jī)高、低壓缸軸封設(shè)計(jì)供汽壓力相同；

（2）系統(tǒng)手冊(cè)提供的高壓缸漏氣蒸汽參數(shù)滿足低壓缸軸封供汽要求；

（3）相鄰電廠都采用高、低壓缸同一軸封供汽母管運(yùn)行方式（方案一），系統(tǒng)運(yùn)行可靠。

6 結(jié)束語

以上是汽機(jī)軸封系統(tǒng)優(yōu)化的一些設(shè)想，實(shí)際若進(jìn)行技術(shù)改造，方案還需要調(diào)研和細(xì)化。

［1］汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)手冊(cè)[Z].核電秦山聯(lián)營(yíng)有限公司，2005，5.

［2］汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的初步設(shè)想技術(shù)報(bào)告[Z].核電秦山聯(lián)營(yíng)有限公司，2007，6.