汽輪機軸封系統(tǒng)全解課件

軸封系統(tǒng)軸封系統(tǒng)1一、軸封系統(tǒng)的作用二、軸封系統(tǒng)的工作原理三、軸封系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的簡介四、軸封系統(tǒng)的投入運行與停止五、軸封系統(tǒng)投運注意事項六、軸封系統(tǒng)的一般事故處理一、軸封系統(tǒng)的作用2一、軸封系統(tǒng)的作用1、防止蒸汽沿高、中壓缸軸端由內(nèi)向外泄漏，甚至竄入軸承箱使?jié)櫥椭羞M水；2、防止空氣由外向內(nèi)漏入低壓缸而破壞機組的真空；3、回收工質(zhì)，減少熱量損失，并改善車間的環(huán)境條件。一、軸封系統(tǒng)的作用1、防止蒸汽沿高、中壓缸軸端由內(nèi)向外泄漏，3二、軸封系統(tǒng)的工作原理本工程軸封系統(tǒng)采用自密封系統(tǒng)。所謂“自密封系統(tǒng)”是指在機組正常運行時，由高壓缸軸端汽封的漏汽經(jīng)均壓箱作低壓缸軸端汽封的供汽，多余漏汽經(jīng)溢流站溢流到凝汽器。在機組啟動或低負荷運行階段，汽封供汽由新蒸汽提供。二、軸封系統(tǒng)的工作原理本工程軸封系統(tǒng)采用4在啟動過程中，汽源供汽經(jīng)均壓箱調(diào)壓穩(wěn)壓后，一部分向前汽封供汽，另一部分向后汽封供汽；當機組達到一定負荷后，后軸封用汽完全由前汽封的漏汽供給，隨著負荷繼續(xù)升高，前汽封的多余漏汽自動溢流到凝汽器，并由調(diào)節(jié)閥自動保持供汽壓力穩(wěn)定。設(shè)置在低壓汽封供汽管路上的溫度控制站自動調(diào)節(jié)以保持低壓汽封供汽溫度的穩(wěn)定。總之，從啟動前投汽封到停機后停止汽封送汽，該系統(tǒng)完全能自動調(diào)整，具有良好的負荷適應(yīng)性在啟動過程中，汽源供汽經(jīng)均壓箱調(diào)壓穩(wěn)壓5汽輪機軸封系統(tǒng)全解課件6在汽輪機起動和低負荷時所有汽缸中壓力都低于大氣壓力。密封汽供到“X”腔室，通過汽封片一邊漏入汽輪機，另一邊漏到“Y”腔室?！癥”腔室與軸封加熱器相連，軸加風機抽吸此漏氣，控制該室壓力具有一定的真空度。因而，外界空氣通過外部汽封片漏入“Y”腔室后，與從“X”腔室來的密封蒸汽混合，再流向軸封冷卻器。在汽輪機起動和低負荷時所有汽缸中壓力都低于大氣壓7隨著機組負荷的增加，調(diào)速汽閥開大，進汽量增加，汽缸內(nèi)壓力相應(yīng)增大。當高中壓缸兩端的排汽壓力高于“X”腔室壓力時，汽流在內(nèi)汽封環(huán)內(nèi)發(fā)生相反流動，缸內(nèi)的蒸汽經(jīng)過汽封流向“X”腔室。

隨著機組負荷的增加，調(diào)速汽閥開大，進汽量增8三、軸封系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的簡介它由軸端汽封、壓力調(diào)整機構(gòu)（均壓箱）、軸封加熱器、軸封風機、噴水減溫器以及有關(guān)管道組成的閉式軸封系統(tǒng)。三、軸封系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的簡介它由軸端汽封、壓力調(diào)整機91、軸端汽封本機組高壓缸和低壓缸共有2組汽封。1、軸端汽封10DAS汽封其結(jié)構(gòu)形式與梳齒類似，但汽封塊兩側(cè)的高齒部分齒寬加厚，它與軸的徑向間隙略小于其它齒，并采用鐵素體類材料將其嵌入汽封塊中，與轉(zhuǎn)子摩擦時產(chǎn)生的熱量小，不易彎軸。開機過臨界時如產(chǎn)生碰磨就會先與大齒磨，由于它厚不易磨掉故不會磨到其它的齒，保證正常運行時的汽封間隙。DAS汽封其結(jié)構(gòu)形式與梳齒類似，但汽封塊兩11DAS汽封屬于傳統(tǒng)迷宮汽封的范疇，安全可靠性高。迷宮密封由一組環(huán)狀的密封齒片組成，齒與軸之間形成了一組節(jié)流間隙與膨脹空腔。氣體流經(jīng)各個環(huán)形的齒頂間隙時，產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，間隙中的壓力溫度均降低。當氣體流經(jīng)各個膨脹空腔時，則會產(chǎn)生一系列等焓熱力學過程。DAS汽封屬于傳統(tǒng)迷宮汽封的范疇，安全可12氣體穿過齒頂間隙進入空腔，由于容積突然擴大，氣體膨脹而產(chǎn)生劇烈的漩渦。在容積比間隙容積大很多的空腔中氣體流速幾乎等于零，這時，氣流的絕大部分動能轉(zhuǎn)化為熱能，被腔室中的氣體吸收，氣體溫度又從流經(jīng)間隙時的溫度回升到流入間隙前的溫度，在空腔內(nèi)的壓力卻回升很小，使氣流的焓值保持接近于間隙前的數(shù)值。氣流殘存小部分動能，以余速穿過下一級齒頂間隙繼續(xù)降低壓力和流量。經(jīng)過一級一級地重復上述節(jié)流及等焓熱力學過程，使氣體的殘余速度非常低，氣體壓力逐漸降低，最終氣體的外漏量非常小，起到了密封作用。氣體穿過齒頂間隙進入空腔，由于容積突然擴大13接觸式汽封是靠彈性構(gòu)件(如彈簧)和介質(zhì)的壓力在旋轉(zhuǎn)的接觸表面(端面)上產(chǎn)生適當?shù)膲壕o力，使端面緊密貼合，端面間維持一層極薄的液體膜而達到密封的目的。這層液體膜具有流體動壓力與靜壓力，起著潤滑和平衡壓力的作用。接觸式汽封是靠彈性構(gòu)件(如彈簧)和介質(zhì)142、供汽母管壓力調(diào)整機構(gòu)軸封供汽采用三閥系統(tǒng)，即在汽輪機所有運行工況下，供汽壓力通過三個調(diào)節(jié)閥即主汽供汽調(diào)節(jié)閥、輔助汽源供汽調(diào)節(jié)閥和溢流調(diào)節(jié)閥來控制，使汽輪機在任何運行工況下均自動保持供汽母管中設(shè)定的蒸汽壓力。上述三個調(diào)節(jié)閥及其前后截止閥和必需的旁路閥組成三個壓力控制站，分別為主汽汽源供汽站、輔汽汽源供汽站和溢流站。2、供汽母管壓力調(diào)整機構(gòu)153、軸封加熱器主要作用是將汽—氣混合物的熱量傳給凝結(jié)水，提高了汽輪機熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟性。其次利用凝結(jié)水來冷卻各段軸封和高、中壓主汽調(diào)節(jié)閥閥桿抽出的汽—氣混合物，在軸封加熱器汽側(cè)腔室內(nèi)形成并維持一定的真空，防止蒸汽從軸封端泄漏。使混合物中的蒸汽凝結(jié)成水，從而回收工質(zhì)。同時，將混合物的溫度降低到軸加風機長期運行所允許的溫度。

3、軸封加熱器16運行時，凝結(jié)水由水室進水口流入冷卻鋼管內(nèi)，經(jīng)過U型管到水室出口并流出加熱器;汽—氣混合物進入殼體后，在冷卻鋼管處迂回流動，通過管壁與冷卻水進行熱交換，使凝結(jié)水溫度升高，而汽—氣混合物中絕大部分蒸汽凝結(jié)成水，通過水封U型管疏水至凝汽器，不凝結(jié)氣體和少量蒸汽則由軸封風機抽出并排放入大氣。運行時，凝結(jié)水由水室進水口流入冷卻鋼管內(nèi)，17軸封加熱器多級水封水封的級數(shù)可以用公式：P1:軸加內(nèi)的壓力，kPa;P2:外界壓力，kPa;h:每級水封管的高度；ρ：水的密度，kg/m3.軸封加熱器多級水封P1:軸加內(nèi)的壓力，kPa;18軸加多級水封圖凝結(jié)水來

排空

放水

放水

軸加疏水來

至凝汽器

放水

放水

排空

排空

軸加多級水封圖凝結(jié)水來

排空

放水

放水

軸加疏水來

至凝汽19多級水封作為軸加的疏水裝置的優(yōu)缺點：優(yōu)點：沒有機械傳動，因而無磨損、無卡澀；沒有電氣元件，因而不需要調(diào)試，不耗電；結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。缺點：停機后水封管內(nèi)有殘留積水，易造成金屬銹蝕，因而影響再次啟動時凝結(jié)水的質(zhì)量；占地面積大，需挖深坑放置水封，以及僅能在加熱器間壓力差不大的情況下使用。多級水封作為軸加的疏水裝置的優(yōu)缺點：204、軸封風機本系統(tǒng)采用兩臺100%容量軸封風機(其中一臺備用)。作用是用以抽出軸封加熱器內(nèi)的不凝結(jié)氣體，以保證軸封加熱器在良好的換熱條件下工作，并維持汽封腔室一定的負壓，使軸封汽的外擋漏氣不向外冒汽。4、軸封風機216、減溫器作用：用新蒸汽供汽溫度，以免低壓汽封體和轉(zhuǎn)子產(chǎn)生熱變形。減溫器的水來自凝結(jié)水，由設(shè)置在噴水減溫器底部的法蘭口進入噴嘴，噴嘴使冷卻水霧化，且沿蒸汽流動方向噴出，同蒸汽充分混合，使其出口溫度保證在所要求的供汽溫度范圍內(nèi)。6、減溫器22四、軸封系統(tǒng)的投入運行與停止1、系統(tǒng)投運前的檢查和準備1)按輔機運行通則進行檢查。確認該系統(tǒng)及設(shè)備無任何檢修工作，周圍清潔無雜物，設(shè)備系統(tǒng)完好。2)啟動前各項試驗完成且合格。3)輔汽、儀用空氣系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、開式水系統(tǒng)及循環(huán)水系統(tǒng)已投運正常。4)主機潤滑油、盤車等已投入運行處于盤車狀態(tài)。5)盤車已經(jīng)連續(xù)運行2小時以上。四、軸封系統(tǒng)的投入運行與停止1、系統(tǒng)投運前的檢查和準備236)主機本體疏水閥開啟，各高、中壓主汽門、調(diào)門門桿漏汽疏水閥開啟。7)確認軸封加熱器水側(cè)已投入。8)真空系統(tǒng)具備投運條件。9)確認各調(diào)節(jié)門氣源正常，儀表一次門打開，液位計投入。10)打開全部汽輪機軸封進汽管道疏水門。11)軸封未投好前低壓軸封減溫水嚴禁投入，以防軸封汽帶水或汽缸進水。12)檢查并對軸加U形管注水正常。13)確認主汽供軸封調(diào)節(jié)門、電動門關(guān)閉。14)確認輔汽供軸封汽調(diào)閥、電動門、旁路門和冷再供軸封電動門關(guān)閉。15)確認軸封溢流調(diào)節(jié)門、旁路門、軸封溢流到凝汽器門關(guān)閉。6)主機本體疏水閥開啟，各高、中壓主汽門、調(diào)門門桿漏汽疏水閥242、軸封系統(tǒng)投運

1開啟軸封加熱器進水門。2.熱器出水門。3關(guān)閉軸封加熱器旁路門。4運行值班人員送上軸加風機電源，啟動軸加風機，開啟軸加風機進口風門。5關(guān)閉軸加疏水排地溝門。6開啟軸封汽至軸封加熱器進汽門。7檢查軸加排汽正常，軸加疏水U型水封管不燙手。8開啟軸加U型疏水至疏水箱門，注意凝汽器真空變化。（三期軸加疏水因設(shè)計缺陷，不回收至凝汽器）。2、軸封系統(tǒng)投運253、運行監(jiān)視調(diào)整及維護1）檢查軸封各調(diào)整門工作正常，壓力、溫度控制在規(guī)定的范圍內(nèi),防止軸封帶水或影響凝器真空。2）定期檢查軸承回油是否帶水，以便分析軸封汽壓力設(shè)定是否偏高或軸封汽疏水是否通暢。3）監(jiān)視軸加風機運行正常，監(jiān)視軸加水位正常。軸加負壓維持在-0.5kPa，防止軸封蒸汽外溢。檢查軸加U型管水封正常，軸加進、出水溫正常。4）軸封系統(tǒng)投入正常運行時，維持疏水運行。輔汽至軸封供汽管道疏水器進出口手動門保持開啟。3、運行監(jiān)視調(diào)整及維護265）如軸封壓力降低可通過調(diào)整輔助汽門，使軸封壓力恢復正常；軸封溢流調(diào)節(jié)閥故障時，也可通過旁路門調(diào)整。6）監(jiān)視凝汽器真空正常，真空泵水位正常。7）當機組甩負荷時，軸封系統(tǒng)調(diào)整處理：a)如機組一抽壓力達到要求，則軸封供汽由一抽供給。

5）如軸封壓力降低可通過調(diào)整輔助汽門，使軸封壓力恢復正常；軸27b)如一抽壓力達不到要求，而汽平衡達到要求，軸封供汽切至汽平衡供給；如汽平衡也達不到要求，則打開主汽至軸封進氣門，將軸封供汽切至主蒸汽供給。c)機組運行時，如機組跳閘或機組停機時，應(yīng)調(diào)整打開主汽至軸封進氣門及減溫水，調(diào)整冷再壓力在2.94-29.4kPa，溫度在180～220℃，調(diào)整軸封壓力至正常，保證汽機惰走期間真空正常。d)如軸封壓力無法維持，在汽機轉(zhuǎn)速降至2000r/min以下時，凝汽器破壞真空，真空到零后停止軸封系統(tǒng)。e)查找機組跳閘原因，盡快恢復機組運行.9)完成定期切換、試驗工作。b)如一抽壓力達不到要求，而汽平衡達到要求，軸封供汽切至汽284、軸封蒸汽系統(tǒng)停運1）確認機組處于停機狀態(tài)，轉(zhuǎn)子已靜止，真空到零，方可停運軸封系統(tǒng)。2）若負荷低時，及時將供汽切換為輔汽供給。3)關(guān)閉后軸封閥及隔離門，關(guān)閉軸封溢流調(diào)節(jié)閥及隔離門，關(guān)閉低壓軸封母管減溫水調(diào)節(jié)閥及隔離門。確認減溫水已可靠隔離，軸封母管壓力降至零，溫度逐漸下降。4）解除備用軸加風機聯(lián)鎖，停運軸加風機。5）打開軸封系統(tǒng)管道上的各疏放水門。6）確認軸封汽溫度持續(xù)下降，若發(fā)現(xiàn)軸封冒汽或軸封汽溫度未連續(xù)下降，須立即查明原因、進行系統(tǒng)隔離、聯(lián)系檢修處理設(shè)備缺陷，并注意監(jiān)視主油箱油位。4、軸封蒸汽系統(tǒng)停運29五、軸封系統(tǒng)投運注意事項1）投運軸封前，機組盤車裝置必須運行正常。2）冷態(tài)投運軸封應(yīng)先抽真空，后投軸封；熱態(tài)正相反，應(yīng)先投軸封，后抽真空。3）冷態(tài)投運軸封系統(tǒng)時，必須充分暖管、疏水，以防軸封管道振動和軸封蒸汽帶水。4）冷態(tài)時軸封投運不宜過早，以免機組啟動過程中脹差不易控制。五、軸封系統(tǒng)投運注意事項1）投運軸封前，機組盤車裝置必須運行305）軸封加熱器水位維持正常，以防水位過高軸封風機進水，燒壞電機、損壞軸承。6）機組負荷大幅度變動，不能滿足自密封時，應(yīng)即時切換汽源。5）軸封加熱器水位維持正常，以防水位過高軸封風機進水，燒壞電31六、軸封系統(tǒng)的一般事故處理1、軸封供汽不足

1）現(xiàn)象

A:凝汽器真空下降。B:軸封供汽壓力下降。2)原因A:溢流站調(diào)節(jié)閥失靈。B:溢流站旁路閥誤開。C:開、停機時，軸封供汽閥失靈，或有關(guān)閥門誤關(guān)。六、軸封系統(tǒng)的一般事故處理1、軸封供汽不足323)處理A:溢流站調(diào)節(jié)閥失靈，應(yīng)關(guān)小調(diào)節(jié)閥前截門，并手動調(diào)整以維持正常的軸封母管壓力，并聯(lián)系維修處理。旁路門誤開，應(yīng)立即關(guān)閉。B:開、停機時，若軸封供汽閥失靈，聯(lián)系維修處理。有關(guān)閥門誤關(guān)，應(yīng)立即開啟。2、軸封溫度過低

1）原因

A:軸加滿水了，水通過軸封回汽管路進入軸封母管，引起溫度下降3)處理33B:軸封減溫水自動失靈，大量的減溫水進入軸封母管，引起軸封溫度驟降。C:軸加注水管路一直在注水，引起軸加滿水，水通過軸封回汽管路進入軸封母管，引起溫度下降。D:軸加風機長時間停運，造成軸封回汽不暢，引起軸封帶水E:軸封汽源汽溫過低，帶水，從而影響軸封蒸汽的品質(zhì)，帶水，溫度下降.2)處理

A:開疏水B:同時提高輔汽壓力，既可保住真空，又能把進汽管道、回汽管道的積水沖刷干凈使軸封回到正常狀態(tài)