汽轮机轴封系统漏汽对机组经济性的影响

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内燃机与配件

汽轮机轴封系统漏汽对机组经济性的影响

甘李

(宁夏京能宁东发电有限责任公司，银川750000)

摘要：随着社会的全面发展，汽轮机轴封系统漏气对机组经济性的影响也越来越显著。为了能够使得机组的整体经济性得到显 著的提高，其需要结合多种不同方式使得汽轮机轴封系统得到相应的优化。本文主要针对汽轮机轴封系统漏气对机组经济性的影响 进行分析，并提出了相应的优化措施。

关键词：汽轮机;轴封系统;机组；经济性

0引言

汽轮机轴封系统的作用就是减少和防止蒸汽的漏出 和漏入，与此同时，还可以通过将汽轮机的轴封漏汽、门杆 漏气都通过一定的方式，将其进行回收并利用于热系统的 方式，来达到减少工质和热量损失的目的。一般情况下，轴 封系统的工作情况会对中滑油中的水分含量造成很大的 影响，也就意味着会在工作的过程中降低系统的安全性， 最终降低机组工作的效率。

1轴封漏汽及利用对机组经济型影响的分析方法

机组原则性轴封、门杆漏汽及回收利用系统，在进行 汽轮机轴封系统的整体设计过程中，其需要采用多种不同 的形式使得其机组的应用效率得到相应的提高。其轴封漏 气回收利用结构图如图1所示。

从图1中，我们可以看到，在进行工作的过程中，轴封 漏汽不仅仅会造成工质的损失，还会导致热量的损失，它 是属于带工质的热量出系统，由此可见，对于其做功损失， 我们可以按照等效热量法来进行对应的计算。同时，在进 行相关的参数计算时，其同样需要对不同层面的参数进行 较为明确的数据分析。从而使得机组的运行能够更为紧 密，让汽轮机轴封系统得到深层次的优化。

2机组主蒸汽流量626 2t /h 时轴封系统对机组经济 性影响

我们对一个电厂的2000W 机组原则性热力系统进行

作者简介：甘李（1985-)男，湖北荆州人，助理工程师，从事火电

集控运行工作，研究汽轮机轴封系统漏汽对机组经济 性的影响，并结合多种不同方式使得汽轮机轴封系统

得到相应的优化，从而使机组的整体经济性得到显著 的提高。

了一定的分析，从图中，我们可以非常清楚地看到高压阀 漏汽和中压阀杆漏汽分别至除氧器和2号轴封加热器。同 时，我们对其整体的工损也作出了一定的评估。其损失功 率的计算公式为：

啄浊=4仪^伊謂％H 1

从上式中我们能够十分清晰的看到其损失功率在不 同的时间段会出现不同程度的变化。因此，在进行计算的 过程中，其需要将机组中热量进行相应的降低。可以采用 等效降热法使得回收功逐渐地趋于平衡。其计算公式如下 所示：AHr =a ( h-hj )浊」+( h 」一h j ] kJ/kg

在等效热量的计算中，其需要对不同的功率点的参数 进行综合性的应用。一般情况下，机组原则性轴封。对于集 成加热器其需要进行轴封漏气的相应处理。[2]同时，对于漏 气处的各种情况进行及时性的预防，这样能够使得加热器 在轴封的过程中发生一定的能量变化。最终收集利用于加

表3部分喷涂材料的涂层收缩

涂层材料M 0

2Cr 130.8%碳钢铝青铜0.25%碳钢

18-8不锈钢

收缩率/%

0.3

0.18

0.14

0.48

0.6

1.2

的制造加工工艺，在延长船舶柴油机气缸套使用寿命等方 面具有一定指导意义。

参考文献：

[1]梁志杰，蔡志海.船舶柴油机气缸套的研究现状及其发展 [J ].大连海事大学学报,2010( 1 ): 88-92.

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杨哲.船舶柴油机气缸套磨损试验分析[J ]. 天津大学学报，2010,47(2 ):61-63.

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[6] 潘建生.热处理手册：第一卷[M ].北京：机械工业出版社， 2008:407-408.

[7] 李梅广，孙红飞.表面技术在柴油机气缸套中的新进展[J ]. 材料导报 A ,2013,27(1

)71-75.

Internal Combustion Engine & Parts? 47 ?

图2

热器的等效热量的应用中。

3优化后轴封漏汽系统经济性分析

3.1优化后轴封漏汽系统运行方式

经过一定的优化可行性研究和分析，我们对方案2进 行了一定的优化和改进。为了保证系统运行的安全性，我们可以在原有的系统和新系统上面都安装一台截止阀。在进行新系统使用的过程中，我们将轴封一漏导四抽联络门 逐渐开启，并使其中的轴封一漏导五抽截止阀进行关闭，而在这一过程中，可以对汽轮机中的串轴、高中压缸胀的 状态进行观察，观察前后之间是否存在着较大的落差。而当变化范围处于最小值是，就需要将其中的轴封一漏导五 截止阀全部关闭，将其中的漏导四抽联络门全部打开，以保证新系统能够正常运行。与此同时，还需要将其中的轴 加旁路门关小，从而使流经轴加的凝结水流增加，最终使 2号低加入□的温度比低加出□的温度要高4~5度（在100%负荷的条件下）。

在整体的运行过程中，其需要对汽轮机的整体运行方 式进行体系的优化。同时建立起二次防护系统使得汽轮机 的整体控制参数得到相应的优化。同时，对于其整体的负 荷条件，其需要对汽轮机进行整体性的参数调整。最终使 得汽轮机在整体的运行过程中具有更为显著的运行效果。

3.2轴封漏汽优化前后实验结果

在进行轴封结构系统的整体对比时，其需要对机组的 整体变化参数值进行较为明确的把握。一般情况下，其可 以采用等效热量的回收使得其热力系统结构得到相应的 参数值优化。其200MV机组的热力系统图如图2所示。

从图2中我们能够十分清晰的看到其机组处于并联 的状态。在控制电路的参数体系中，其端子1序列开始进 行层面参数的整体分布。同时，在低压轴序的整体排布中，其参数层面也会具有不同的变化。从整体的设计参数上来 看，其高压前轴封漏汽分别至3号高压加热器、4号低压 加热器和1号轴封加热器，高压后轴封漏汽和中压前轴封 漏汽分别至4号低压加热器和1号轴封加热器，低压轴封 漏汽均至1号轴封加热器。因此，为了能够使得其经济性 能得到明显的提高，其需要对轴封漏气体系进行参数的优 化，最终达到良好的数据测试效果。

4优化后轴封漏汽系统对机组安全运行的影响

通常在进行优化之后，其中的轴封一漏会由导五段抽 汽改为四段抽汽，而其中的高、中压缸端部轴封一次漏汽压力就会有随之升高，与此同时，作用在端部凸台的压力

也会随之增加。而这个时候，就会导致流经高压缸的气流

发生变化，导致高、中压转子的温度会受到一定的影响。在

进行优化之前，可以对轴向推力通过一定的方式，来进行

相应的核算，经过核算分析可以表明，在高压缸前后轴封

一漏压力同时进行了提高，这个时候就会导致汽封台上的

轴向推力进行了相互的抵消，这个时候作用在中压转子汽

封台前后的气压之间的落差就会及其微小。由此可见，我

们可以看到，影响到机组安全运行的最为主要的因素就是

各缸胀差。针对于这一研究结果，相关人员做了相应的对

比试验，对优化之前的结果和优化之后的结果进行了分

析，进一步证实了这个结论。

与此同时，在漏气系统的优化过程中，其需要对其经

济影响参数进行较为明确的计算。一般情况下，其需要从

两个方面让机组的运行更为经济。

①以导热量为基础使得其轴封系统的密度得到良好 的控制，同时在进行整体的参数控制时。其同样需要对其

进行综合性的参数改善。可以对流失的热量进行二次回收

的利用。最终使得汽轮机的轴封效果更为显著。

② 加强其机组的整体运行效率，采用多种不同的方式 使得机组的运行更为合理。避免各种非线性参数值的出现

对汽轮机的轴封系统造成一定的影响，并对可控性的机组

故障进行及时性的预防。最终使得汽轮机轴封系统的经济

性得到显著性的增强。

5结语

在进行汽轮机整体参数的分析过程中，其需要对轴封

系统进行全面性的优化。其首先需要对机组的经济性价值

进行较为明确的数据分析，并对其运行的参数进行机组经

济值的处理。然后，结合机组主蒸汽流量626 2t/h时轴封

系统对机组经济性影响对不同层面的参数值进行探讨。从

而使得汽轮机轴封系统得到整体性的优化。最终达到机组

经济效率运行的目的。

参考文献：

m刘吉臻，詹巍，曾德良，王玮.定功率下轴封系统对机组热

经济性的影响「J1.动力工程学报，2014( 11):830-834.

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[3] 缪国钧，葛晓霞.汽轮机轴封系统漏汽对机组经济性的影响[J1.汽轮机技术，2017( 04 ):305-307,

320.

汽轮机轴封

轴封 一、轴封的作用 在汽轮机大轴伸出汽缸的两端处和轴穿过隔板中心孔的地方，为了避免转动部件与静止部件的摩擦、碰撞，应留有适当的间隙。但由于压力差的存在，在这些间隙处必然要产生漏汽，造成损失。为了减少这些漏汽损失，在发生漏汽的部位都要装有轴封。 高压端部轴封的作用是减少高压汽缸向外漏汽；低压端部轴封的作用是防止空气漏入低压缸，破坏真空；隔板轴封的作用是减少级间漏汽，维持隔板前后的压力差。 轴封漏汽除了使损失增大外，严重时还会使汽轮机功率下降。此外，对汽轮机的安全运行也有很大的威胁。例如高压端部轴封漏汽过大，蒸汽会顺着轴流入轴承中，直接加热轴承同时使润滑油中混合水份，破坏轴承润滑，使轴承乌金熔化造成严重事故。 二、轴封的结构 国产中、小型汽轮机的轴封都采用薄片型和高低齿型迷宫轴封。 三、端部轴封系统 为了合理地利用轴封漏汽，提高机组的经济性，汽轮机端部轴封都设有一专门系统。 高压端轴封漏汽的压力较高、漏汽量大，可引到压力相当的汽轮机低压段中继续作功，也可以送入专门的轴封加热器或相近压力的回热加热器中加热凝结水，回收热量和凝结水，还可以引到低压端轴封室中作密封用蒸汽。在小型汽轮机中为减化系统，只把高压端轴封漏汽引至低压端轴封中，多余的蒸汽可以送入凝汽器里。 四、轴封在运行中应注意的问题 轴封的间隙很小，除因检修、安装和结构方面造成的故障外，由于运行上的问题也可能使轴封损坏，影响汽轮机正常工作。 1、轴封损伤的外部征状 轴封信号管冒汽量异常增多，轴承润滑油中进水，轴封内部有碰触声响，严重时汽轮机振动加大。 2、造成轴封损伤的具体原因 （1）转子受热弯曲或永久变形，引起轴封磨损。情况多数是由于在停机不久转子热弯曲最大时再次启动所造成的。有时也可能是由于汽轮机的振动较大，使汽轮机轴的局部地方与轴封摩擦所引起的。 （2）汽缸变形，轴封的某一侧磨损。 （3）汽缸保温不好，汽缸热膨胀不均匀，引起轴封的碰触、磨损。 （4）汽轮机长时间空转，排汽温度过高，突然又很快地升高负荷，使温度发生很大的变化，汽缸很快地被冷却，而下汽缸的支撑部分仍维持着较高的温度，这时轴封下半部将发生碰触、磨损并引起汽轮机的振动。 （5）由于积垢使轴封环卡死失去弹性，在轴封发生碰触时轴封片没有退让的作用。 （6）由于不遵守汽轮机运行规程而引起转子和汽缸的不均匀热膨胀，使轴封磨损。 3、防止轴封损伤的办法 （1）汽轮机转子在弯曲或振动超过允许值的情况下不准运行。 （2）经常检查给水及蒸汽的品质，以防汽轮机内部结垢。 （3）不允许汽轮机运行工况经常发生剧烈的变化。 （4）经常注意汽缸的保温完整。 （5）不允许汽轮机长时间空转和在排汽温度过高、排汽温度剧烈变化的情况下长时间运转。 （6）防止转子发生较大的轴向位移，轴向位移超过允许值时，必须迅速停机。在运

论汽轮机轴封系统存在的缺陷及其解决对策

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/c811965101.html, 论汽轮机轴封系统存在的缺陷及其解决对策作者：周世龙 来源：《商品与质量·消费视点》2013年第03期 摘要：汽轮机轴封系统对企业安全生产具有重要意义。现阶段，我国汽轮机轴封系统存 在一些问题，本文从我国汽轮机轴封系统在运行中出现的一些问题分析入手，阐述其问题的原因，提出解决该缺陷的对策。 关键词：汽轮机轴封系统；缺陷；对策 汽轮机轴封系统的功能是在转子穿出汽缸处，防止空气进入汽缸或蒸汽由汽缸漏出。并回收汽机的汽封漏汽，利用其热量加热部分凝结水，同时还可抽出汽机轴封系统的气体混合物，防止蒸汽漏出到机房或油系统中去。这一功能对维持机器正常运转，保证企业安全，保养机 器有很重要的作用。 一、汽轮机轴封系统概述 汽轮机轴端汽封（简称轴封）的作用主要表现为：一是防止高中压汽缸内的压力蒸汽从轴端向大气中泄漏，造成汽轮机油中进水和环境污染；二是防止大气中的空气从低压缸的轴端漏入低压排汽中，造成凝汽器真空降低、循环热效率减低、抽真空功耗增加，同时由于低 压缸排汽压力升高造成低压叶片过负荷、低压缸振动，威胁机组安全运行。 汽轮机轴封系统。汽轮机轴封系统分为轴封供汽系统和轴封回汽系统两部分， 300 MW 汽轮机轴封系统设计为正常运行中汽轮机轴端密封供汽为自密封系统，即高中压缸轴端泄出的压力蒸汽经过减温后供低压缸的轴端密封。轴封回汽系统是将高、中、低压缸轴端的最末端的汽、气混合物回收至轴封加热器，回汽中的蒸汽凝结成水回收至凝汽器、回汽中的空气经轴 抽风机排至大气，确保汽轮机轴端无蒸汽漏出。 二、轴封系统运行中出现的问题分析 设计上，负荷在额定负荷的25%以上，高中压缸汽封X腔室肯定是正压，不会影响凝器 真空，而低缸汽封X腔室随负荷的升高，密封蒸汽量增大，才能维持X腔室正压，满足运行真空。 1.高中压缸轴封间隙调整过大或轴封与转轴在运行中发生磨擦 实践得知，25%额定负荷以上时漏入X腔室蒸汽量变大，轴封母管压力升高，漏入Y腔 室的蒸汽量增大，Y腔室可能会形成正压。轴封加热器和风机容量富裕度小。X腔室进入Y腔室的蒸汽量变大，进入轴封加热器的热负荷增大，冷却面积小，风机抽真空能力不足，不能维持Y腔室微负压，导致蒸汽外漏。

汽轮机轴封系统

汽轮机轴封系统 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

生产培训教案 主讲人：郑汉 技术职称：工程师 所在生产岗位：值长 讲课时间： 2010 年 8月 生产培训教案 培训题目：汽轮机轴封系统 培训目的：通过系统图的讲解，从系统构成、运行方式、阀门状态、隔离步序等方面，对所培训的系统全面梳理，迅速提高现有作业人员对系统的熟悉和掌握程度。夯实人员技能基础，提高工作效率，保证生产安全。 内容摘要： 一、汽机轴封系统图 二、轴封系统介绍 三、轴封系统投运 四、润滑油中进水的原因 五、防止油中进水的措施 培训内容： 一、我厂汽轮机轴封系统图

二、轴封系统原理介绍 1、轴封系统的功能 轴封系统的功能是在转子穿出汽缸处，防止空气进入汽缸或蒸汽由汽缸漏出。并回收汽机的汽封漏汽，利用其热量加热部分凝结水，同时还可抽出汽机轴封系统的气体混合物，防止蒸汽漏出到机房或油系统中去。 2、轴封原理 在汽轮机起动和低负荷时（图A），所有汽缸中压力都低于大气压力。密封汽供到“X”腔室，通过汽封片一边漏入汽轮机，另一边漏到“Y”腔室。“Y”腔室由装于汽封冷却器上的电动机驱动的风机使之保持稍低于大气的压力。从而使空气从大气通过外部汽封片漏到“Y”腔室。漏泄蒸汽和空气混合物通过与汽封冷却器的连接管从“Y”腔室抽出。 当高压、中压或高、中压合缸的排汽压力超过“X”区的压力时，汽流在内汽封环发生相反流动。随着排汽区压力增加，流量也增加，因此对于一个单独高压缸的汽封，在大约10%负荷时变成自密封，而对于一个中压或高、中压合缸的汽封，在大约25%负荷时变成自密封。大于这一负荷，蒸汽从“X”区排出，通到汽封系统总管。蒸汽再由总管流至低压汽封。如有任何过剩的蒸汽，则通过溢流阀流到凝汽器。 主机轴封采用的是迷宫式汽封。这种汽封由带汽封齿的汽封环，固定在汽缸上的汽封套和固定在转子上的轴套三部分组成。这种汽封是通过把蒸汽的压力能转换成动能，再在汽封中将汽流的动能以涡流形式转换成热能而消耗。在汽封前后压差及漏汽截面一定的条件下，随着汽封齿数的增加，每个汽封齿前后压差相应减少，这样流过每一汽封齿的流速就比无汽封齿时小的多，就起到减少蒸汽的泄露量的作用。 3、轴封汽源 轴封供汽汽源包括三路 ?1、辅汽供轴封汽源，这一路是最常用汽源，在机组启动、低负荷是自动供汽，弥补轴封压力不足。 ?2、冷再热管道供汽，主要是作为辅汽供轴封的备用汽源。 ?3、主蒸汽供轴封，这一路汽源由于压力和温度都非常高要格外慎用，主要考虑单机运行时机组突然跳闸依靠主蒸汽的余汽供轴封，防止轴封断汽。 ?还有一路溢流阀，当机组带较高负荷时，高中压缸轴封过剩蒸汽大于低压缸所需蒸汽量时，依靠母管上的溢流阀排至疏扩。 4、减温器 低压汽封减温器在供汽管进入凝汽器之前用以降低低压汽封密封蒸汽在供汽管中的温度。使低压汽封汽温维持在120℃～180℃范围，以防止汽封壳体可能的变形和损坏汽轮机转子。过热蒸汽进入减温器后，汽流随管道截面缩减而加速。然后，蒸汽通过喷射喷嘴，在那里冷却水被吸入高速汽流，这就保证可靠的雾化，随冷却水蒸发而使蒸汽降温。减温水来自凝结水母管。到喷射喷嘴的冷却水量由气动调整门控制。 5、汽封冷却器

汽轮机轴封漏气处理

青山纸业热电厂#5汽轮机组轴封漏汽处理总结 本人1980年参加工作，一直从事汽轮机组的检修、维护任务，在长期工作中，对汽轮机调速系统、转子找中有个人较深理解，先后参加过永安火电厂、邵武纸厂、光泽竹浆厂、江西寿昌纸业等企业的汽轮机组安装、调试和维护，并撰写有《青山纸业热电厂2＃汽轮机突发振动原因的分析及处理》等论文。 设备故障的判断、分析、解决是一名检修钳工个人技术能力的综合反映，能在最短的时间内，判断出设备故障症结所在，并以最经济的手段解决故障应该是是一名检修钳工追求的目标。本着“具体问题具体分析”的原则，下面以青山纸业热电厂#5汽轮机组轴封漏汽原因分析及处理为例，对相关内容予以总结。 1.青山纸业热电厂#5汽轮机组轴封漏汽大，造成机组润滑油进水，油质乳化，润滑油粘度降低，严重影响机组安全运行。本人通过对机组漏汽原因进行具体分析，采取了相应的系统处理措施，并对机组下一步运行提出了较为稳妥的意见。 1.1 机组简介 青山纸业热电厂#5汽轮机组(简称#5机)，为青岛汽轮机厂制造的CC12-5.88/0.981/0.490型单缸、中温、次高压冲动双抽汽、凝汽式汽轮机，额定功率12MV，额定主蒸汽参数5.88Mpa、470℃，额定负荷时汽耗量92.4t/h,一级抽汽参数0.981 Map、283℃，额定抽汽量35 t/h；二级抽汽0.490 Map、226℃，额定抽汽量35 t/h。 1.2 机组运行特征 #5机组投产以来，经过运行、检修人员细心观察总结，发现了该机组的一个运行特征：暖机时间一定要充分，汽缸和转子膨胀位移5mm以上，汽缸内上下左右6个测温点，缸壁温度达200℃以上，它们相差不能大于35℃，而且还要根据开机方式是额定参数启动或者滑参数启动，当时的蒸汽压力、汽温，机组的冷态、温态和热态程度，疏水情况及环境温度的不同做出不同的暖机时间，不然机组转子

汽封详细介绍种类和图片分解

一，汽封类型介绍 汽封类型：传统汽封、刷式汽封、蜂窝汽封、布莱登汽封、DAS汽封、接触式气封，布莱登汽封、侧齿汽封、叶根汽封接触式油档、倾斜式蜂窝汽封（机组轴封间隙在0.30-0.60之间的比较多）。 第一代汽封是梳齿型汽封 第二代汽封是接触式汽封，有布莱登汽封和蜂窝状型汽封，但布莱登汽封存在的很大的问题，在变负荷时存在卡涉现象。 第三代汽封是刷式汽封，在哈尔滨有一个公司生产接触式汽封实现了无缝汽封，不过这种汽封磨损比较严重，但汽封效果是最好的。 目前常见的汽封形式：梳齿汽封——汽轮机出厂时基本是梳齿；蜂窝汽封——国内厂家很多，有的电厂使用不能正常起机，个人感觉可以少量使用，低压轴封及低压叶顶，另外选择厂家很重要；布莱登汽封——美国技术，国内哈尔滨布莱登生产，抄袭国外技术，常在平衡环位置使用，其他位置均不适用，也有用在其他部位但效果不好；接触式汽封——哈尔滨通能专利，是从浮动油挡发展而来，两处的温度不一样，接触易引发振动等事故，如楼上所说要是真出点事划不来；侧齿汽封——大连华鸿专利，对梳齿的优化汽封，安全但效果有限，适合领导做创业绩项目使用；刷式汽封——南京某公司生产，抄袭国外技术，国内不成熟，现在的质量很差；铁素体汽封——概念汽封，梳齿汽封材质不同而已，成本低但售价高。汽封效果好坏间隙很重要，选用的汽封要保证机组安全，然后调整合适的间隙。

二、文字加图片分析 1、刷式气封 局限性：运行后易倒伏，持久性比较差，进口合金钢丝周期比国产长。 这是一种新型刷封，是超越蜂窝汽封之上的刷式汽封，刷材料是钴基合金，耐高温，耐磨损，整个结构充分的考虑到了安全性能，目前已经好几个电厂改造使用，效果很不错的。

轴封系统

第十章轴封系统 第一节轴封系统投运前的检查与操作 10.1.1 轴封系统投运注意事项 1. 机组冷态启动应先抽真空后送轴封，热态启动应送轴封后抽真空； 2. 严禁转子在静止状态下，向轴封送汽； 3. 轴封送汽暖管疏水要充分，尤其在机组热态时； 4. 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； 5. 机组在启动、停运、掉闸时应及时切换轴封汽源，保证机组胀差在允许范围内； 6. 轴封供汽蒸汽过热度不小于 14℃，高中压轴封供汽温度应稍高于转子金属表面温度（参考高中压缸端壁金属温度），但不应超过 75℃，最大不超过111℃； 7. 冷态启动用辅助汽源给轴封供汽，热态启动可适开主汽汽源给轴封供汽； 8. 主蒸汽供轴封汽源用于机组跳闸及甩负荷后的启动缸温较高情况，但要注意机组正胀差变化。 10.1.2 轴封系统投运前的检查和准备 1. 检查系统检修工作全部结束，工作票收回，现场清洁干净无杂物； 2. 系统中所有热工仪表齐全、完好，指示正确，检查打开所有表计、压力开关、变送器的信号门，打开水位检测隔离门，投入就地水位计； 3. 检查热工各种检测、控制、保护装置投入； 4. 检查各种信号电源、控制电源投入； 5. 确认系统各气动阀调试好动作灵活，控制气源投入正常； 6. 系统所有电动门测绝缘合格后送电； 7. 确认辅汽系统投运正常； 8. 凝结水系统投运正常，轴加水侧已投入运行； 9. 查轴加风机地脚螺栓坚固，电机外壳接地线接地良好，电机接线良好，联轴器防护罩牢固完整； 10. 检查轴封母管安全门及爆破片完好无泄漏； 11. 低压轴封供汽滤网排污门关闭； 12. 轴加风机底部放水门开启； 13. 关闭多级水封放水门，开启凝结水供轴加疏水系统 U 型管注水门, 开多级水封放空气门，见水后关闭； 14. 系统内各阀门位置正确； 15. 盘车已经投入运行； 16. 轴加风机电机测绝缘合格后送电； 17. 轴加风机联锁试验合格。 第二节轴封系统的报警、联锁与试验 10.2.1 轴封母管压力正常范围0.028～0.030MPa；

发电厂汽轮机轴封系统

生产培训教案 主讲人：郑汉 技术职称：工程师 所在生产岗位：值长 讲课时间： 2010 年 8月

生产培训教案 培训题目：汽轮机轴封系统 培训目的：通过系统图的讲解，从系统构成、运行方式、阀门状态、隔离步序等方面，对所培训的系统全面梳理，迅速提高现有作业人员对系统的熟悉和掌握程度。夯实人员技能基础，提高工作效率，保证生产安全。 内容摘要： 一、汽机轴封系统图 二、轴封系统介绍 三、轴封系统投运 四、润滑油中进水的原因 五、防止油中进水的措施 培训内容： 一、我厂汽轮机轴封系统图

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二、轴封系统原理介绍 1、轴封系统的功能 轴封系统的功能是在转子穿出汽缸处，防止空气进入汽缸或蒸汽由汽缸漏出。并回收汽机的汽封漏汽，利用其热量加热部分凝结水，同时还可抽出汽机轴封系统的气体混合物，防止蒸汽漏出到机房或油系统中去。 2、轴封原理 在汽轮机起动和低负荷时（图A），所有汽缸中压力都低于大气压力。密封汽供到“X”腔室，通过汽封片一边漏入汽轮机，另一边漏到“Y”腔室。“Y”腔室由装于汽封冷却器上的电动机驱动的风机使之保持稍低于大气的压力。从而使空气从大气通过外部汽封片漏到“Y”腔室。漏泄蒸汽和空气混合物通过与汽封冷却器的连接管从“Y”腔室抽出。 当高压、中压或高、中压合缸的排汽压力超过“X”区的压力时，汽流在内汽封环发生相反流动。随着排汽区压力增加，流量也增加，因此对于一个单独高压缸的汽封，在大约10%负荷时变成自密封，而对于一个中压或高、中压合缸的汽封，在大约25%负荷时变成自密封。大于这一负荷，蒸汽从“X”区排出，通到汽封系统总管。蒸汽再由总管流至低压汽封。如有任何过剩的蒸汽，则通过溢流阀流到凝汽器。

汽轮机高压缸前轴封漏汽初步分析及处理

高压缸前轴封漏汽初步分析及处理 摘要：由于汽轮机高压缸前轴封离前轴承箱距离很近，轴封一旦发生蒸汽泄露，泄露的蒸汽会由轴承箱挡油板径向间隙处窜入轴承室，造成润滑油含水量大，品质下降，且长期的蒸汽泄露对机组的安全稳定运行也带来极大的危害，通过对前轴封漏汽原因的排查和缺陷处理，初步分析了导致漏汽的成因，并提出了建议。 关键词：高压缸前轴封漏汽排查处理 一、故障现象 XXXX#2机206大修机组投运后现场查漏发现前轴封漏汽,因弥漫的大量白色湿蒸汽导致无法判断泄露的具体位置和原因,需停机后进行多方面的排查。 二、原因分析 207大修高压缸没有开缸全面检查，下轴封体无法拆卸，给轴封漏汽故障原因的排查带来很大的难度和局限，限于现场实际条件，拆卸上半轴封体并从以下几个可能导致轴封漏汽的部位进行了检查。2.1、汽封块径向间隙偏大的影响 端部轴封块若径向间隙偏大，会造成漏汽，206大修高压缸开缸进行了全面检查，内外轴封块均进行了更换，径向间隙经多次调整，在多方的验证确认下已调整至合格范围略靠下限。本次解体查看轴封块齿尖完好无磨损，见(图一)，实测汽封径向间隙均在合格范围内，由此造成的漏汽基本可以排除。

图一：轴封块图二：轴封体垂直密封面 2.2、汽封块周向膨胀间隙的影响 前端外轴封有两圈轴封块，内圈轴封周向膨胀间隙在合格范围内，外圈则略超标准上限0.3mm左右（周向膨胀间隙标准为：0.30～0.50mm）。查看资料且根据检修经验，超标的间隙不足以造成轴封这么大的泄漏量。 2.3、轴封体垂直面密封垫片的影响 206大修已将轴封体垂直面密封垫片更换为不锈钢垫片，且考虑到上、下半接缝处燕尾槽在中分面处可能造成泄漏，已将燕尾槽改进在中分面偏上的弧段处。从本次解体检查看，燕尾槽完好，且垂直密封面没有因蒸汽泄漏吹蚀的痕迹，见（图二）。 2.4、轴封体水平密封面的影响 解体后轴封体水平中分面的密封涂料完好且没有蒸汽冲刷的痕迹，见（图三），将水平中分面清理干净后进行试装，分别在螺栓未紧固和紧固两个状态下用塞尺做严密性检查，并用红丹粉做研磨接触检查均在合格范围内，此项也可排除。 解体后的左 侧水平中分

汽轮机汽封培训教材

汽轮机汽封培训教材 作为高速旋转的的汽轮机，其动静部分必须留有一定的间隙，为了减小泄漏，必须安装防止泄漏的装置来提高汽轮机的工作效率，这种装置通常称为汽封。密封从结构原理上讲，一般分为三种类型，即：迷宫式汽封、炭精环式密封和水环式汽封，炭精式密封和水环式密封属于接触式密封，仅在小功率机组上使用，而广泛使用在大功率汽轮发电机组上的是非接触式的迷宫式密封。 迷宫式汽封又称为拉别令汽封或曲径汽封，其工作原理是：在合金钢环体上车制出一连串较薄的薄片，每一个扼流圈后一个膨胀室，当蒸汽通过时，速度加快，在膨胀室蒸汽的动能变化为热能，压力降低，比容增大，依此类推，在蒸汽通过多个扼流圈时，其每个扼流圈的前后压差就很小，泄漏量就降低很多。 （a）平齿迷宫式 汽封 （b）分级迷宫式 汽封

（c）双分级迷宫式汽封 右图为几种迷宫式汽封的示意图 根据汽封装设的位置不同，汽封又分为下列几种： 叶栅汽封:主要密封的位置包括动叶片围带处和静叶片或隔板之间的径向、轴向以及动叶片根部和静叶片或隔板之间的径向、轴向汽封。 隔板汽封:隔板内圆面之间用来限制级与级之间漏气的汽封。 轴端汽封:在转子两端穿过汽缸的部位设置合适的不同压力降的成组汽封。 由于装设部位不同，密封方式不同，采用的汽封形式也不尽相同，通常叶片汽封和隔板汽封又称为通流部分汽封。

通流部分汽封:汽轮机的通流部分汽封主要作用是减少 蒸汽从高压区段通过非做功区段漏向低压区断，保证尽可能多的蒸汽在通道内做功。 汽轮机通流部分汽封的示意图 叶栅汽封相对于隔板汽封和轴端汽封，其汽封前后压差较小，装设部位狭小，因而结构简单，一般情况叶顶径向汽封梳齿嵌压在静止件上，它与围带维持着较小的间隙，构成简单的叶顶轴向汽封。低压长叶片的往往不装设围带，采用减薄叶片的顶部厚度，缩小顶部间隙的办法减小漏汽。叶根汽封一般有叶根直接车出齿尖与静止件构成。对于大型汽轮发电机组，由于轴向长度较长，设置动叶叶根轴向汽封已失去意义，就将动静叶根汽封改为径向汽封，保证了轴向膨胀不受影响，又起到汽封作用。 隔板汽封相对与叶栅汽封，其前后的压差大，汽封梳齿较多，结构较为复杂。最常见的汽封结构为，有装在隔板内孔的汽封圈和转子上的凸台形成。其中汽封齿可直接和汽封圈

汽轮机轴封系统存在问题浅析

汽轮机轴封系统存在问题浅析 华能上海石洞口二厂2×600MW汽轮机发电机组有瑞士ABB公司生产制造，汽轮机型式为单轴、四缸四排汽、一次再热、反动凝汽式超临界机组。 1 轴封汽的汽源 华能上海石洞口二厂轴封蒸汽系统由三路汽源：启动时由辅助蒸汽供汽；当冷再汽压力大于16kg/cm2时，由辅助蒸汽切换至锅炉冷再汽；而正常运行时靠高、中压主汽门和调门等门杆漏汽供汽。 2 轴封蒸汽系统主要由以下几个特点： （1）采用将高压缸近机头端参数较高的漏汽和门杆漏汽作为正常运行时轴封汽汽源。 （2）给水泵汽轮机轴封进、出汽管上装有隔绝门，易于与主机隔离。 （3）轴封蒸汽冷却器的疏水采用带液位开关的疏水控制阀，既有利于水封，又可顺利将疏水送至凝汽器。 （4）轴封蒸汽系统中设有轴封蒸汽压力调节器和泄压阀，来保证轴封蒸汽母管压力为0．003MPa。为了防止低压轴封及小汽机的轴封蒸汽温度过高，设置了轴封蒸汽温度控制器，能保证蒸汽温度维持在150℃。 3 轴封汽系统运行中存在的问题。 在长期机组运行过程中，轴封汽系统在控制运行参数中确实存在着一些问题，主要表现在压力和温度控制器失灵，造成轴封汽压力和温度偏离正常控制值，集中表现为轴封汽压力和温度过低。 3．1 轴封汽温度过低造成的影响： 由于轴封蒸汽直接与汽轮机大轴接触，它的温度直接影响大轴的伸缩。汽机在稳定运行和热态启动时，相应转子的温度很高，如果轴封蒸汽温度过低，大量的低温蒸汽通过轴封吸入汽缸，它不仅将在转子上引起较大的热应力，而且造成前段轴封大轴的急剧冷却收缩，当收缩量过大时，将有可能导致前机节动静部分的摩擦，而这种局部段大轴收缩所造成的相对位移的变化，潜在的危害是巨大的。所以我们在轴封汽供汽时，必须进行充分的暖管疏水，确保轴封蒸汽温度与金属温度相配备，并有一定的过热度。．3．2 轴封汽压力过低造成的影响： 轴封汽压力低对低压缸影响比较大，将会造成外界空气漏入低压缸，不但会使汽轮机真空下降，同时还会因冷空气冷却轴颈使转子收缩造成负差胀。真空变化对汽轮机的安全与经济性都有较大的影响。具体表现为： 排汽压力升高，汽轮机的可用热降减少，汽轮机效率将降低，严重时将影响到机组负荷。 排汽缸及轴承座等部件受热膨胀，可能引起中心变化，使汽轮机产生振动。 排汽温度过高时，可能引起凝器汽钛管的胀口松弛，破坏了凝汽器的严密性。 有可能会引起轴向推力的变化。 真空下降，将使排汽的容积流量减少，对末几级叶片的工作环境不利。当排汽的容积流量减少时，蒸汽在末级就要产生脱流及旋涡，同时还会在叶片的某一部分产生较大的激振力，它的频率与叶片的固有频率不成正数倍，即不是与叶片发生共振，而是属于自激振动，即叶片的颤振。这种颤振的频率低、振幅大，极易损坏叶片，造成事故。 4 轴封汽调节特点和存在问题 华能上海石洞口二厂轴封汽系统在机组启动阶段由辅汽母管供汽，再由压力调节器和温度调节器来维持正常压力和温度；当冷再汽压力大于16kg/cm时切换至冷再汽源；当机组正常运行时，轴封汽的压力调整门关死，高、中压主汽门、调门的门杆漏汽作为轴封汽的汽源，靠轴封汽母管的泄压阀控制轴封汽母管的压力，减温水调整门稳定轴封汽的温度。 由于我厂轴封系统上的三个阀门均采用基地式调节装置，具有投资少，结构简单的优点，但是它的缺点非常突出，即调节不稳定。虽然我厂对调节装置进行过改造，但效果不明显。 经常表现为：

汽轮机汽封

汽轮机汽封 (一) 汽轮机有静子和转子两大部分。在工作时转子高速旋转，静子固定，因此转子和静子之间必须保持一定的间隙，不使相互摩擦。蒸汽流过汽轮机各级工作时，压力、温度逐级下降，在隔板两侧存在着压差。当动叶片有反动度时，动叶片前后也存在着压差。蒸汽除了绝大部分从导叶、动叶的通道中流过做功外，一小部分会从各种间隙中流过而不做功，成为一种损失，降低了机组的效率。(二) 转子还必须穿出汽缸，支撑在轴承上，此处也必然要留有间隙。对于高压汽缸两端和中压汽缸的前端，汽缸内的蒸汽压力大于外界大气压力，此处将有蒸汽漏出来，降低了机组效率，并造成部分凝结水损失。在中压缸的排气端和低压缸的两端因汽缸内的蒸汽压力低于外界的大气压力，在主轴穿出汽缸的间隙中，将会有空气漏入汽缸中。由于空气在凝汽器中不能凝结，从而降低了真空度，减小了蒸汽做功能力。(三) 为了减小上述各处间隙中的漏气，又要保证汽轮机正常安全运行，特设置了各种汽封。这些汽封可分为通流部分汽封、隔板汽封和轴端汽封三大类。就工作原理来讲，这三类汽封均属迷宫式汽封。1--隔板汽封2--围带汽封编辑本段二.汽封的结构汽封的结构形式一般可分为曲径汽封(迷宫汽封)、碳精汽封和水封三种。由于后两种在现代的汽轮机中很少应用，所以下面仅介绍曲径汽封的结构。迷宫式汽封的结构(表2-1) 迷宫式汽封按其齿形可分为平齿、高低齿和枞树形等多种形式，按汽封齿的加工方法又可分为整车式、镶嵌式和薄片式等。右图是各种迷宫式汽封齿的结构形式。(a)--整车式平齿汽封,(b)(c)--整车式高齿汽封, (d)--镶嵌片式汽封,(e)(f)--整车式棕树形汽封(g)(h)(i)--薄片式汽封(一).轴端汽封轴端汽封多为高低齿汽封，都设计成多段结构，每段由若干个汽封环组成，相邻两段之间设置汽室，如下图所示。汽封齿是加工或镶嵌在汽封弧段上的，汽封弧段又分可嵌装在汽封体内壁的环形槽道内形成汽封环，整个汽封环由6~8段汽封弧段组成。汽封弧段采用弹性支承，即在每个弧段的外圆面上用销子连接一个弹簧片，嵌入槽道后弹簧后弹簧片使弧段与槽道的支承面贴合。上汽封体中分面处装有压块，以防汽封弧段沿周向滑移和脱落。下汽封体靠挂耳在汽缸凹槽两侧铣出的凹台上，其底部通过焊接在汽缸凹槽内的定位键同汽缸配合。汽封体上、下两半部销钉和螺钉固定在一起，在其水平接合面处的进汽侧，每个环形槽道都开有进汽通道。汽封体在汽缸端部的固定方法与隔板套基本相同，但大型汽轮机最外端的汽封体一般用螺钉紧固在汽缸端面上，其中高温高压端的汽封体通过膨胀圈固定在汽缸上。薄片式汽封片用紧丝嵌在转子上，或同时嵌在汽封环和转子上。对于套装转子或组合转子的套装端，其汽封凸肩一般在汽封套上加工，然后热套在主轴上。而整锻转子、焊接转子或组合转子的整锻端，其汽封凸肩或汽封片直接在主轴上加工或镶嵌，此时应在主轴上对应两汽封环的轴向间隙处加工出膨胀槽。另外，某些汽轮机也采用枞树形、游标式、斜切式或径向式等多种迷宫汽封作为轴端汽封。(二).隔板汽封几种常见的隔板汽封(a)弹性、梳齿、曲折式,(b)弹性、镶嵌、曲折式(c)弹性、平齿式,(d)刚性、平齿式, 表2-1中b)、(c)、(d)为常用的隔板汽封齿形式，其结构可分为刚性汽封和弹性汽封两种。弹性汽封在汽封弧端的背面装有弹簧片，有时用拉弹簧顶替，某些汽封弧段背面还有调整垫片。刚性汽封一般只用于中压汽轮机上。弹性隔板汽封的装配结构与轴端汽封相似。高压部分常采用整车式隔板汽封;低压部分常采用镶嵌片式汽封，其汽封弧段和汽封片采用不同的材料。由于低压部分有较大的胀差，低压级隔板汽封的轴向间隙应放大，甚至采用光轴或平齿汽封。(三).围带汽封围带汽封设置在叶片顶部与隔板外缘的凸缘之间，常采用镶嵌片式或薄片式平齿汽封，汽封片直接镶嵌在凸缘上。也有在围带上直接车出汽封齿，对应的静止部分嵌上软金属制成的汽封环。在末几级无围带的叶片上，将叶顶削薄，使动静部分保持最小的径向间隙。一般在叶片进汽侧顶部和根部设置轴向汽封。叶顶的轴向汽封由围带端部车薄而成;叶根的轴向汽封通常在叶片进汽侧根部车出牙齿形汽封齿。其结构下图。1--喷嘴组，2--动叶栅，3--转向导叶，5--围带径向汽封，6--叶顶轴向汽封，7--叶根轴向汽封编辑本段三.汽封径向间隙和轴向间隙1.汽封径

汽轮机轴封系统故障分析及改造

汽轮机轴封系统故障分析及改造 摘要简要分析运行中轴封系统中出现的几个故障和存在的一些缺陷，并对比相应的技术改造前后的运行效果。 关键词轴封系统故障；缺陷；分析；技术改造 1 概况 某天然气发电厂为燃气轮机联合循环机组，装机容量为2×390MW，机组采用分轴布置，其中汽轮机额定功率为125.8MW，高中压分缸，一个低压缸是双向排汽结构。在设计条件下，高压主蒸汽压力为13MPa，温度565℃，中压主蒸汽压力为3.28MPa，温度564.2℃，低压主蒸汽压力为0.42MPa，温度314℃。该厂轴封系统如图1所示：轴封系统三路汽源，分别为高压主蒸汽、辅助蒸汽和低压补汽。其中热态启动时由高压主蒸汽供轴封蒸汽，冷态启动时由辅助蒸汽或主蒸汽供轴封，正常运行时由低压补汽或辅助蒸汽供轴封。轴封母管（均压箱）前有一组调节阀，轴封蒸汽由调节阀调压后经减温器进入轴封母管，另外，减温器前两路轴封蒸汽不需减温直供高中压缸进汽侧轴封。 正常运行时，维持轴封母管的压力在0.107～0.11Mpa之间，温度在250℃左右，低压轴封供汽温度为121～176℃之间（一般整定为150℃），高压汽封减温装置的整定值根据高压缸内壁金属温度与汽封腔室内蒸汽温度之比较值，整定值非衡量，约±110℃，高压控制部分可根据实际情况接入控制室，通过DCS系统调节各执行机构动作。待50%负荷实现自密封后，可进行高、中压进汽端轴封供汽切换，轴封母管供汽由高中压缸进汽侧轴封漏气供给。正常运行时低压补汽供轴封电动阀保持开启，作为备用汽源，当机组跳机等情况自密封蒸汽不足时轴封汽源可由低压补汽供给。 2 运行中的故障 该厂机组于2014年底投产，在调试和运行当中，逐步发现了一些轴封系统的故障和由轴封系统引起的故障。 2.1 压力调节不稳定，轴封蒸汽压力波动大 在运行时，经常出现轴封母管压力波动较大，尤其在机组负荷有较大波动时，轴封母管压力偏离设定值较多。随之导致轴封蒸汽减温水调节波动，因为调节有迟滞，轴封母管的蒸汽过热度会有变化，会有导致轴封蒸汽带水，发生轴封水冲击的风险。另外，轴封母管减温器前的调节减压阀在运行中会出现振动、卡涩等现象，该调节阀故障率高，检修周期、寿命短。 2.2 低压补汽的温度较低

机组轴封漏汽大分析及治理

四号机组轴封漏汽大分析及治理 刘晓东 北京京能热电有限公司石景山热电厂 【摘要】：本文阐述了京能热电4号机组高中压汽缸轴端汽封漏汽大原因分析及进行的治理工作。通过分析最 终查找到设计及检修管理、工艺方法存在的潜在问题，并提出了根本的解决处理措施，结合机组大修彻底治理 消除了轴封漏汽大现象。 【关键词】：轴封漏汽大治理 1 概述 北京京能热电股份有限公司四号机组原为东方汽轮机厂设计的N200/160-12.7（130）/535/535型20万千瓦供暖抽汽凝汽式汽轮机，1995年投产运行。因机组是70～80年代设计的，采用的设计、制造技术较为落后，通流效率低，所以在2007年对机组通流部分进行增容改造。改造后为220MW，型号：C140/N220-12.75/535/535/0.245。改造后，机组出力均达到220MW，机组效率也得到了增加。 4号机机组增容改造后高中压汽缸轴端汽封漏汽较大，在改造后两年内轴封漏汽进一步增大。严重影响了主油油质，尤其是在冬、夏两季大负荷期间主油水份经常出现超标，致使在线滤油机连续24小时滤油方能维持合格。 主油油质恶化除影响润滑油性能外，也会造成调节系统动作迟缓及系统元件卡涩、失灵等故障，威胁机组安全运行。大量轴封漏汽致使高品质蒸汽泄漏而引起汽耗增大，直接影响机组经济运行。4号机高压前后及中压前轴封外漏蒸汽凝结后顺轴封套侧壁流至轴承箱台板底面，尤其是前轴承箱侧台板处存有大量积水，每日需要清擦。水流入轴承箱底部台板及滑块之间后产生锈蚀，间接造成台板润滑性能降低及底部纵销、滑销卡涩，在2010年至2012年机组历次启机过程曾出现前中轴承箱膨胀不畅的问题，需要增加暖机时间及现场架百分表监视轴承箱膨胀效果方能正常启机。轴封漏汽对机组安全已经造成严重威胁，轴封漏汽治理迫在眉睫。 2 采取的措施及效果 2.1 运行方式调整 2.1.1 分析主油箱排油烟机出力过大，轴承箱及主油回油管路负压偏高，造成轴承箱内负压大。从油档处吸入轴封外漏的蒸汽量较多，使主油含水超标。运行人员测量轴承箱负压约500pa（规程要求200 pa），运行人员通过调节排油烟机入口挡板开度，维持回油系统负压满足规程要求。

轴封系统组成,作用,原理,启停,调整及事故处理

一、轴封蒸汽系统的组成和作用 ............................. 错误!未定义书签。（一）轴封蒸汽系统的主要功能 ........................... 错误!未定义书签。（二）轴封系统介绍 ..................................... 错误!未定义书签。（三）轴封结构......................................... 错误!未定义书签。（四）系统组成及主要设备 ............................... 错误!未定义书签。 二、汽封蒸汽的压力和温度控制 ............................. 错误!未定义书签。（一）密封蒸汽温度极限控制装置的工艺功能（高） ......... 错误!未定义书签。（二）密封蒸汽温度极限控制装置的工艺功能（低） ......... 错误!未定义书签。（三）功能描述......................................... 错误!未定义书签。（四）运行注意事项 ..................................... 错误!未定义书签。（五）轴封系统的温度联锁 ............................... 错误!未定义书签。（六）启动时允许空气进入的时间限制 ..................... 错误!未定义书签。 三、轴封系统的启停 ....................................... 错误!未定义书签。（一）轴封系统投运前的检查 ............................. 错误!未定义书签。（二）轴封供汽系统的投入 ............................... 错误!未定义书签。（三）轴封供汽系统停运 ................................. 错误!未定义书签。（四）投运过程中的危险控制 ............................. 错误!未定义书签。（五）停运过程中的危险控制 ............................. 错误!未定义书签。 四、日常监视、调整和巡回检查 ............................. 错误!未定义书签。（一）轴封供汽系统的调整 ............................... 错误!未定义书签。（二）运行注意事项 ..................................... 错误!未定义书签。（三）轴封系统故障处理 ................................. 错误!未定义书签。

各种汽轮机汽封形式介绍

汽轮机各种型式汽封的应用及评价 关键字：汽封, 刷式汽封, 改造位置, 优化建议, 性能对比 引言 汽轮机是将蒸汽的热能转变为机械能的一种动力机械，级是其最基本的工作单元，在结构上它是由喷嘴和其后的动叶栅所组成，蒸汽进入喷嘴后其热能转变为动能，然后进入动叶给动叶片以冲动力，使叶轮旋转而输出机械功。大型汽轮机就是由多个级组成，每个级都有动、静两部分组成，因此整个汽轮机也就由动、静两部分组成。汽轮机的转动与静止部分之间必须有一定的间隙，以防相互摩擦。由于汽缸内外、隔板前后以及带反动度的动叶两侧存在压差，而相应各处动静部分之间又必须保持一定间隙以使它们不致相碰，因此必须设置汽封装置。 汽轮机的汽封根据安装的位置不同分为：轴端汽封（简称轴封）、隔板汽封、和通流部分汽封，分别用来防止汽轮机的轴端、隔板和动叶顶部、根部蒸汽的泄漏，其作用分别是防止外界空气进入汽轮机，与汽轮机内的蒸汽混合，减少蒸汽泄漏量，从而减少化学补水量和防止高位能的工作介质低位能流动。作为汽轮机的易损件和必备部件，汽轮机的汽封越来越引起从事汽轮机设计的工程技术人员的关注。因为从汽轮机运行的测试结果可以看出汽轮机级间蒸汽泄漏使得机组内效率降低，漏汽损失占级总损失的29%，其中动叶顶部漏汽损失则占总漏汽损失的80%，比静叶或动叶的型面损失或二次流损失还大，后则仅占级中损失15%。。近年随着汽轮机汽封技术的不断发展，汽轮机运行的安全可靠性和机组热效率都得到相应的提高。 为了减少漏气损失，提高机组安全和经济性，国内外有关部门对传统汽封进行改造和设计，已陆续出现了许多新型汽封。 一、 传统疏齿式（迷宫式密封）密封 传统的迷宫密封为一种非接触式密封，不能杜绝泄漏，而是用逐级节流的方法来抑制泄漏，由于受设备轴向长度的限制，使迷宫密封泄漏量较大，并且迷宫密封的泄漏流量随着压差的增大而急剧上升，其密封效率急剧下降，据相关统计资料显示，汽轮机间隙每增加0.0254mm，平均功率损失约4~5kW 。 目前被广泛应用于大、中、小型汽轮机的传统汽封主要为迷宫式汽封。迷宫式汽封中根据断面的形状不同常用的有枞树型汽封和梳齿式汽封。其中梳齿式汽封因其汽封成本低、结构简单、安全可靠且易于安装而被广泛应用。其结构如下图： 梳齿式迷宫汽封简图

大型汽轮机组的轴加疏水系统类型及目前水封改造供选择的方案

汽轮机组轴加疏水系统改造方案 摘要 以国内大型机组为例，以运行实践为基础，探讨了大型汽轮机组轴封加热器(以下简称轴加)及其热力系统的设计和运行问题，认为目前情况下，平东公司轴加疏水单级U型管水封疏水必须进行改造，对存在的问题进行了分析，提出了改造的设计要点。 一、概述 平东热电有限公司#6、#7汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的C140/ N210－12.75/535/535/0.981型超高压、一次中间再热、两缸两排汽、采暖用可调整抽汽、供热凝汽式汽轮机，自试运以来，两台机组真空系统严密性均较差，#6汽轮机最好时达到1.4kPa/min左右，#7汽轮机为3.5kPa/min左右，严重影响机组的经济性。 #6、#7机设计上轴加疏水水封采用多级水封方式，根据以往其它机组的运行经验，多级水封运行中易发生水封破坏现象，公司2006年10月对轴加疏水水封进行改进，改为单级水封。 U 型水封管通常应用在电厂低压加热器轴封蒸汽冷却器等设备内的凝结疏水至凝汽器的管路上，它是依靠介质在U型水封管进口与出口之间的压力差来进行疏水的U 型水封管，分为单级和多级，在电厂实际应用中多级水封管应用较多，平东公司改造后的轴封疏水U 型运行一直不稳定，存在不少问题，针对这些问题进行分析和提出改造方案。 二、U型水封管在实际运行中遇到的问题 目前国内设计轴加疏水水封不论是单级还是多级水封存在运行不稳定问题，易发生水封破坏现象，并且多是运行中临时对轴加水封进水和回水阀门进行调节。 一般情况下，主要是由于负压侧沿程阻力和局部阻力较小，难以抵消真空的影响，在U型套桶管里未能建立起水封，致使空气随疏水一同进入凝汽器中，使得真空恶化。因此，在U型套桶管的出口加装一个调节阀，使疏水在U型套桶管里流动会产生节流，增大沿程阻力和局部阻力，强制建立起水封，改善真空。 如果U型套桶管直通凝汽器或者设计不当，将无法建立起水封，从轴封回收的蒸汽(含有空气)冷却后空气随疏水一同进入凝汽器,影响凝汽器真空。 目前机组加减负荷较频繁轴封蒸汽冷却器进汽量经常变化，使冷却器的水位无法维持在一定范围内，而导致其U型水封管内的疏水量经常变化，U 型水封管多次发生失水现象，当U 型管水封管失水时，轴封蒸汽冷却器的汽侧就直接与凝汽器相通，机组真空就会急剧下跌，需要运行人员对轴加进行注水，并且当注水量大时，遇突然发生机组跳闸造成轴加电机烧损，多次影响机组的安全经济运行。 在U型套桶管的出口处加装调节阀，起到了增大沿程阻力和局部阻力的作用，在U型套桶管里形成水封，保持了两端的压力差。但这并非长久之计，主要问题是担心轴加泄漏，轴加汽侧由于阻力较大(调节阀的节流作用)，轴加疏水及泄漏的凝结水很难较快地排入凝汽器，轴加汽侧水位升高很快，疏水会沿着轴封汽管道经汽轮机高、低压汽封进入汽轮机，这样将会产生严重的后果，一则疏水会对汽轮机的大轴起着冷却作用，使大轴产生热应力或产生热弯曲；二则疏水进入汽轮机后会产生水击作用，严重时会打坏汽轮机的叶片。其次需要对轴加进行注水，并且当注水量大时，遇突然发生机组跳闸造成轴加电机烧损，因此，电厂在条件允许的情况下，应彻底进行改造，消除隐患。 一般由于设计精度问题，在轴加U型套桶管出口处加装调节阀，满负荷时逐渐关小调节阀，凝汽器真空随之变化，调节阀关闭到20%开度时，真空就应正常。但是目前平东公司其调节阀开度

500MW汽轮机几种典型汽封形式的应用

500MW 汽轮机几种典型汽封形式的应用 冯志强王金丰赵海波 （天津国华盘山发电有限责任公司，天津 301900） 摘要：对500MW 机组的几种典型汽封形式作出了介绍，就俄制K-500-240-4型汽轮机低压缸汽封改造问题深入分析了当前的几种汽封的利弊，评价了其低压缸汽封改造为防振动蜂窝汽封后的经济性和安全性。 关键词：汽轮机；转子；蜂窝汽封 1 各汽缸汽封形式 1.1 高中低压缸汽封形式及工作原理 汽轮机是转子和静子两部分组成的高速旋转机械，动静之刊的间隙对汽轮机组的安全性和经济性有很大影响。汽轮机动静之间的间隙包括轴颈与轴瓦之间的间隙和隔板汽封与大轴之间的间隙、轴封间隙以及动叶栅与汽缸之间的间隙，其中轴颈与轴瓦之间的间隙仅影响机组的安全性，而其它几部分间隙不对机组的安全性有影响，而且对机组的经济性也有很大影响。 汽轮机的高中压缸两端，在主轴贯穿出汽缸处，蒸汽会向外泄露，将增大凝结水损失，使汽轮机的效率降低。在低压缸的两端，因汽缸内的压力低于大气压力，在主轴穿出汽缸处也会有空气漏入汽缸，使机组真空恶化，并增大抽气器的负荷。 1号机高、中压缸轴封为曲径轴封， 1号机低压缸改造前轴封为斜齿汽封，改造后为蜂窝汽封。曲径汽封结构，它由六个弧段组成，上、下各三个弧段，用弹簧片压紧在相应的槽内，上、下弧段之间留有膨胀间隙。 图1 曲径轴封示意图 如图1，可把轴封看成是由许多狭小通道及相间的小室串成，从侧面看去即为许多环形孔口和环形汽室。蒸汽从高压侧流向低压侧。当蒸汽通过环形孔口时，由于流通面积变小，蒸汽流速增大，压力降低（因流体内能不变，总能量=内能+动能+压能）。流过第一个孔口时，压力由0P 降为1P ，比焓值由a h =0h 降为b h 。当蒸汽进入环形室E 时，流通面积突然增大，流速降低，汽流转向，产生涡流，蒸汽流速近似降到零，但压力1P 不变，蒸汽原来具有的动能变为热能，重新加到蒸汽中去，轴封中蒸汽的散热量与汽流的总热量相比很小，可以忽略。故蒸汽的比焓值应由b h 恢复到c h ，即恢复到原来的数值0h ，比熵值由b s 增大到c s ，如图所示，蒸汽依次通过各轴封片时都会发生这样的过程。 由此可见：如果近似的认为各轴封孔口的环形漏气面积l A 都相等，而且通过各孔口的蒸汽流量l G 相同，则各孔口均有