汽轮机轴封蒸汽系统学习

浏览数量:44     作者:本站编辑     发布时间: 2022-01-11      来源:工课


一、为什么要设置轴封系统

汽轮机正常运行时,对于高、中压汽缸,缸内蒸汽压力大于外界环境压力,部分蒸汽汽缸与转子处的间隙漏出,造成工质和能量的损失,而且漏出的蒸汽可能进入汽机轴承箱,影响润滑油的质量和轴承的正常工作。

对于低压缸的两端,由于汽缸内的压力为负压,小于外界的大气压力,在间隙处空气会漏入低压缸,引起真空下降,导致蒸汽作功能力降低,冷源损失增大,最终使循环效率降低。

对于直接空冷机组,如漏入的空气不能被及时抽出,将直接影响空冷散热片的换热效果;冬季时,还可能引起空冷散热片管束冻结、冻裂,严重危及机组安全运行。

因此,要在汽轮机的轴端设置轴封系统,防止蒸汽漏出汽缸和空气漏入汽缸。

二、自密封系统

自密封汽封系统是指机组正常运行时,由高、中压缸轴端汽封的漏汽经喷水减温后作为低压轴端汽封供汽的汽轮机汽封系统。

汽轮机启停机或负荷较低时由辅助汽源提供轴封用汽,正常运行由冷再热蒸汽提供汽源。

随着负荷的升高,轴封系统逐渐达到自密封状态。

如果通过内汽封漏入“X”腔室的汽量超过各低压汽封需要的密封汽量,则汽封联箱压力将升高,超过各轴封压力调节阀的设定值时,各供汽阀将完全关闭,而溢流阀开启,将多余的蒸汽排往凝汽器,从而控制汽封联箱的压力。

因此,溢流调节阀的给定值比冷端再热供汽阀高3450Pa。

机组冷态启动时应先用辅助蒸汽向轴封供汽,热态启动时用高温汽源供汽,正常运行中为自密封运行方式,再热冷段、辅助蒸汽作为轴封用汽的备用汽源。

三、系统组成及主要设备

汽轮机的轴封系统采用压力和温度是自动控制的自密封系统。

该系统设有轴封压力自动调整装置、高低压轴封蒸汽温度自动调节装置、溢流泄压装置和轴封抽气装置,轴封用汽进口处设有永久性蒸汽过滤器。

轴封用汽系统包括轴封汽源切换用的电动隔绝阀、减压阀、旁路阀、泄压阀和其它阀门以及仪表、减温设备和有关附属设备等,系统供汽母管还设有安全阀,可防止供汽压力过高而危及机组安全。

另外设置一台100%容量的轴封蒸汽冷却器,两台100%容量的轴加风机,用以排出轴封蒸汽冷却器内的不凝结的气体,两台电动排气风机互为备用。汽封系统疏水采用经常疏水,且采用自动疏水器。

四、减温器

1. 低压减温器

低压轴封蒸汽减温器用于降低在进入凝汽器空间之前供汽管道内低压汽封供汽的温度,低压汽封内的蒸汽温度维持在120℃~180℃之间,以防汽封体可能的变形和损坏汽轮机转子。

2. 高压减温器

为了限制在启动和停机过程中可能发生的轴封蒸汽和高中压转子表面之间的温差,以防轴封区的转子在热应力的作用下产生裂纹损坏,在系统中设置了高压减温器。

DCS中的温差控制器整定值为85℃。

当高压汽封蒸汽温度与调端高压缸端壁金属温度之差大于85℃时,通过温差控制器控制高压减温调节阀,向高压减温器内喷水,冷却高压汽封蒸汽。

汽封蒸汽与缸壁之间的温差,用高压汽封供汽母管中的蒸汽热电偶及高压缸调端缸壁金属热电偶测得。

3. 为了防止在汽封蒸汽温度较低时喷水,在DCS系统中提供如下控制逻辑:当高﹑中压汽封供汽温度小于150℃时,即使汽封蒸汽温度与调端高压缸端壁金属温度之差大于85℃,高压减温调节阀仍处于关闭状态,切断水源。

五、轴封系统投运

1. 汽轮机处于盘车状态。

2. 凝结水系统运行正常。

3. 辅助蒸汽系统运行正常。

4. 真空系统完好备用。

5. 冷态启动允许先抽真空,后投轴封供汽;热态启动必须先投轴封后抽真空。

6. 开启高低压轴封供回汽管疏水门或滤网排污门,系统疏水。

7. 稍开辅汽联箱至轴封调节站供汽门,辅助蒸汽至轴封供汽门前管路暖管。

8. 辅助蒸汽至轴封供汽门前管路暖管结束,开启辅助蒸汽至轴封供汽电动门,稍开其手动门,轴封供汽母管疏水正常后全开手动门,检查轴封压力自动调节正常。


9. 轴加疏水至多级水封门开启,多级水封注水后,将水封至排汽装置门开启。

10. 启动轴加风机,检查轴加风机振动、声音正常。

11. 启动真空泵,排汽装置真空建立后,关闭真空破坏门并投入水封。

12. 开启轴封用汽减温水手动门,低压轴封供汽温度达260度时投减温水,控制低压轴封供汽温度150度。

使低压轴封蒸汽温度在120℃~180℃之间。轴封系统运行正常后,轴封系统疏水导疏水器,排污门关闭。

六、轴封系统注意事项

1. 轴封汽暖管疏水要充分,尤其在机组热态时。

2. 向轴封送汽时,应注意低压缸排汽温度变化和盘车运行状况,防止低压缸安全门爆破。

3. 尽可能缩短送轴封与抽真空及送轴封至机组冲转的间隔时间。

4. 为了防止轴封区的转子在热应力作用下产生裂纹损伤,机组热态启动或停止时,高中压转子轴封蒸汽温度与转子表面金属温差应<111℃。

5. 机组运行中,轴封母管压力应在0.09~0.035MPa之间,保证汽缸轴封处不冒汽,不吸气,辅助蒸汽、冷再处于热备用状态,过热度≥20℃。

6. 低压轴封蒸汽温度在120~180℃之间,监视高压轴封进汽温度与高中压缸转子轴封处温度差应≤111℃,最大应≤165℃。

7. 检查轴加水位正常。

8. 排汽装置真空为零后,允许停止轴封供汽。



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