汽輪機(jī)低壓缸軸封故障原因及對策

【摘要】通過對某發(fā)電廠#1機(jī)低壓缸軸封故障原因分析和檢修處理，為同類設(shè)備檢修提供參考依據(jù)。

Abstract：Through to the Yuncheng power plant 1 # turbine low pressure cylinder shaft seal failure cause analysis and repairing， provide reference for similar equipment maintenance

【關(guān)鍵詞】軸封 麼察 溫度 壓力 故障

引言：某發(fā)電廠#1機(jī)經(jīng)過5年運(yùn)行，低壓缸軸封故障頻繁。出現(xiàn)溫度頻繁超標(biāo)，最高達(dá)210℃；汽封齒倒伏，麼損；漏氣嚴(yán)重影響機(jī)組真空等諸多缺陷，嚴(yán)重制約機(jī)組安全正常運(yùn)行，為此，運(yùn)電汽機(jī)、熱控人員作了大量工作，于2011利用機(jī)組C檢機(jī)會，徹底解決了#1機(jī)低壓缸軸封各種故障問題。

1.軸封介紹：

某發(fā)電廠#1機(jī)系哈汽、東芝聯(lián)合制造，為亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、直接空冷凝汽式機(jī)組，高中壓缸采用合缸型式。軸封系統(tǒng)采用輔汽、冷再、四段抽汽高、低壓供汽方式，滿足機(jī)組啟停、正常運(yùn)行軸封供汽參數(shù)，高中壓缸的各汽封約在25%負(fù)荷時變成自密封，低壓缸的各汽封約在60%負(fù)荷時變成自密封，多余的蒸汽，會通過溢流閥流往排汽裝置；低壓缸端部軸封原設(shè)計為四道梳齒型汽封齒，滿足防止空氣漏入或從汽缸漏出蒸汽功能，在2009年B檢中將低壓缸端部軸封第一、第三道汽封圈改造為蜂窩式并加一道接觸式碳精環(huán)。改造后汽封形式如下圖：

2.軸封系統(tǒng)存在問題

2.1.#1機(jī)低壓缸A、B后軸封溫度頻繁超標(biāo)，有時達(dá)到210℃，且漏空氣嚴(yán)重。

2.2. #1機(jī)低壓缸A、B前、后軸封漏汽，潤滑油水分超標(biāo)，真空濾油機(jī)、油凈化投運(yùn)頻繁。

2.3. #1機(jī)#4瓦振動大，經(jīng)電科院作頻譜分析，認(rèn)為低頻引起汽封齒輕微摩擦所致。

3.原因分析

汽輪機(jī)軸封溫度高，危害甚多。首先容易引起機(jī)組差脹升高，動靜間隙變小，轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力加劇，引起軸彎曲，使低壓缸轉(zhuǎn)子使用壽命降低，低壓轉(zhuǎn)子溫度設(shè)計一般在常溫狀態(tài)下，要求軸封供汽溫度控制在120℃-180℃，有14℃的過熱度；其次容易使軸封汽封塊彈簧膨脹變形，剛度降低，失去彈性，不能保證汽封齒理想最佳間隙，過大的熱沖擊，使原本緊力并不大的軸封套圈松弛，情況嚴(yán)重時產(chǎn)生間隙，容易引起偏麼察，導(dǎo)致軸封套圈麼察損壞事故，誘發(fā)軸承振動；再次軸封溫度高，容易將熱量傳遞至附近軸承，使軸承油溫升高，有可能破壞油膜，加劇軸承振動。

汽輪機(jī)軸封溫度低.首先容易引起高溫轉(zhuǎn)子急速冷卻，機(jī)組差脹增大，串軸向負(fù)值發(fā)展，易引起動靜部分碰麼。

軸封供汽壓力波動。壓力過高，低壓缸軸封向外冒汽，易造成潤滑油進(jìn)水，惡化油質(zhì)；壓力過低，軸封漏氣嚴(yán)重，真空下降，特別是在甩負(fù)荷時，冷空氣大量進(jìn)入，對大軸起到快速冷卻作用，易引起大軸彎曲。

汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)的正確調(diào)整和精心維護(hù)，顯得尤為重要。鑒于軸封故障存在以上諸多危害，因此對運(yùn)電#1機(jī)低壓缸軸封故障原因的剖析，很有必要，原因分析如下：

1） 軸封溫度、壓力波動超標(biāo)，首先應(yīng)考慮運(yùn)行操作因素。該電廠#1機(jī)頻繁啟停，運(yùn)行人員更換新人較多，啟停機(jī)時，軸封送汽程序有可能失誤操作。或未投低壓軸封減溫器于“自動”狀態(tài)，規(guī)程要求軸封供汽減溫器噴水點(diǎn)處溫度設(shè)定在150℃，限制軸封供汽溫度不超過180℃，決不可到達(dá)軸封套圈紅套溫度220℃；或誤開、誤關(guān)壓力調(diào)節(jié)站供汽調(diào)節(jié)閥，溢流調(diào)節(jié)閥及旁路閥。或未及時切換供汽汽源，25%至60%負(fù)荷，應(yīng)及時投運(yùn)冷再供汽汽源，切斷輔汽汽源。

2） 軸封系統(tǒng)設(shè)備健康因素。第一，低壓軸封減溫器減溫水投運(yùn)不上或減溫水霧化效果欠佳，噴水旋流子脫落或噴嘴堵塞，凝結(jié)水減溫水流量小，不能有效起到降溫作用；第二，軸封調(diào)節(jié)站、溢流站調(diào)門卡塞或故障，無法控制軸封供汽壓力和流量；軸封均壓聯(lián)箱疏水不暢，引起供汽帶水；第三，軸加注水滿水，軸抽風(fēng)機(jī)故障，機(jī)組負(fù)荷調(diào)整不及時，容易引起軸封回汽管倒灌。第四，減溫器噴水調(diào)門內(nèi)漏，使軸封供汽蒸汽帶水，致軸封溫度低。第五，軸封調(diào)節(jié)站供汽調(diào)門內(nèi)漏，致使軸封供汽蒸汽溫度無法控制，規(guī)程要求供汽溫度與大軸表面溫差不大于111℃。

3） 軸封麼損，軸封供汽濾網(wǎng)破損致外來異物影響。該電廠#1機(jī)頻繁啟停，統(tǒng)計2010年和2011年共計啟停9次，致使軸封供汽管道容易產(chǎn)生氧化鐵，當(dāng)氧化皮脫落，濾網(wǎng)破損時，沖破濾網(wǎng)阻隔的氧化皮碎屑（片狀物侵入危害最大）被軸封供汽裹攜進(jìn)入軸封內(nèi)部，而又不能排除時，即產(chǎn)生麼察，損壞軸封，進(jìn)而誘發(fā)軸承振動。利用此次C檢更換了進(jìn)汽濾網(wǎng)，要求濾網(wǎng)為1.5mm板材，在其上功鉆￠1.0mm左右小孔。

4） 軸封麼損，運(yùn)行操作不當(dāng)影響。疏于監(jiān)控軸封溫度、壓力，未及時調(diào)整，或過早投運(yùn)軸封供汽而未及時沖轉(zhuǎn)，致使軸封溫度過高，引起軸封套圈膨脹松弛，引起動靜麼察。

4. 軸封系統(tǒng)故障對策

1） 精檢設(shè)備，使系統(tǒng)設(shè)備處于良好健康狀態(tài)。2011年對#1機(jī)C檢，普查軸封系統(tǒng)各設(shè)備。首先保證減溫水正常工作，徹查凝結(jié)水濾水器濾網(wǎng)，減溫器噴嘴，減溫水供水調(diào)門等存在的缺陷；其次清潔供汽管道，清掃、檢查凝結(jié)水濾水器，各軸封供汽濾網(wǎng)，更換修復(fù)破損濾網(wǎng)；再次檢查低壓缸軸封汽封環(huán)，清理、修復(fù)、更換汽封齒或汽封塊，并調(diào)整間隙符合要求；最后檢查、整定各疏水門，供汽、溢流站調(diào)節(jié)門。

2） 加強(qiáng)運(yùn)行人員培訓(xùn)，嚴(yán)格操作規(guī)程，密切監(jiān)盤，精心調(diào)整。避免軸封系統(tǒng)過早送汽而未及時沖轉(zhuǎn)現(xiàn)象發(fā)生；避免軸封供汽溫度過高或與大軸溫差超標(biāo)現(xiàn)象發(fā)生。

5. 結(jié)論

軸封系統(tǒng)故障，主要是供汽溫度、壓力控制、調(diào)整不當(dāng)，導(dǎo)致軸封漏氣或冒汽，影響真空或惡化油質(zhì)，嚴(yán)重時軸封麼察致汽封損壞，并誘發(fā)軸承振動。其次是設(shè)備故障，供汽調(diào)節(jié)站、溢流站調(diào)整門內(nèi)漏或卡塞，都可造成軸封供汽溫度過高或軸封壓力降低；軸抽風(fēng)機(jī)出力下降致系統(tǒng)不能保持微負(fù)壓，回汽不暢而冒汽。最后就是機(jī)組頻繁開開停停，致管道內(nèi)產(chǎn)生氧化鐵，異物進(jìn)入軸封，誘發(fā)軸封麼察損壞。

軸封系統(tǒng)運(yùn)行，看似簡單、容易掌握，實(shí)則深奧，操作稍有不慎，危害無窮；設(shè)備檢修責(zé)任重大，軸封間隙調(diào)整要精益求精，系統(tǒng)功能必須恢復(fù)，為運(yùn)行創(chuàng)造良好的調(diào)整基礎(chǔ)。

作者簡介：王輝 男 從事電廠鍋爐、汽機(jī)檢修及管理工作