浅谈低压轴封供汽温度异常分析及改造

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1、浅谈低压轴封系统供汽温度异常分析及改造xxxxxx（xxx热电有限公司）【摘要】针对xxx热电有限公司200MW汽轮机在检修后冷态启动过程中，低压轴封蒸汽温度突然升高异常现象，分析其产生根源，并介绍所采用的技术措施。该问题的解决，消除了设备的隐患，有效地防止大轴弯曲，乃至断裂事故的发生，同时大大缩短了机组启动时间，降低了启动过程中不必要的损耗，保证了机组冷态启动的安全、经济。【关键词】汽轮机低压轴封蒸汽温度突升安全经济1概述xxx热电有限公司200MW机组为哈尔滨汽轮机厂制造的C145/N200-12.75/535/535型汽轮机，型式为超高压、高温、一次中间再热、三缸两排汽、单抽

2、可调、凝汽式。该机组冷态启动时轴封汽源采用一期机组主蒸汽减温减压后蒸汽，蒸汽压力0.8～1.2MPa，温度300～350℃，温度较高，为了适应机组冷态启动工况，轴封系统中设有喷水减温装置，用来降低汽封供汽温度至121～150℃之间，以防汽封体可能的变形和损坏汽轮机转子。2012年两次机组检修后冷态启动过程中，轴封蒸汽温度多次发生突升异常情况，最高时蒸汽温度可高至270℃（温度定值为121～150℃之间），此时轴封供汽温度超出限值温度120℃，造成汽轮机高、中、低压缸汽封热冲击，机组差胀变化异常，不能满足机组启动需要。2轴封系统供汽温度突升原因分析及改造2.1汽轮机设计轴封供汽系统运

3、行方式我厂#4机组辅助蒸汽母管供汽有两路汽源，一路汽源是由一期机组主蒸汽经减温减压后蒸汽接至辅助蒸汽母管；一路是本机高压缸排汽至辅助蒸汽母管；母管蒸汽压力0.8～1.2MPa，温度300～350℃。汽轮机正常运行中，由本机组高压缸排汽提供辅助蒸汽母管汽源，一期汽源作为备用汽源。当汽轮机启动、停止过程中，汽轮机负荷低于30%额定负荷时，汽轮机轴封供汽由一期机组供给；当汽轮机负荷大于30%额定负荷时，高压轴封漏汽能够满足低压轴封用汽，低压轴封用汽由高压轴封漏汽供给，即转换为汽轮机自密封。在汽轮机正常运行中，汽轮机轴封系统设计为自密封式，具有设计合理、安全可靠、系统简单、自动控制能力强等

4、许多有点，且能满足汽轮机任何工况的要求。汽轮机正常运行中经济性较好，既提高了汽轮机的做功能力，又减少了轴封的漏汽损失。汽轮机运行中对低压缸轴封蒸汽温度有如下要求：（1）.轴封蒸汽的过热度不应小于50℃，任何特殊情况下过热度不得小于14℃。（1）.低压轴封温度要求大于120℃，但不得超过150℃，建议轴封蒸汽温度设定为121～150℃之间。（2）.为了避免出现大的热应力而引起汽轮机转子的损坏，高中压缸汽封腔室的轴封汽与转子金属温度之间的温差不允许超过100℃。因低压缸轴封处温度较低，为了防止转子产生过大热应力，必须严格控制汽轮机低压轴封蒸汽温度不高于150℃。我厂机组采用了以下两种方

5、法降低低压轴封蒸汽温度：（1）.设置喷水减温冷却器，用凝结水作为冷却介质，直接冷却轴封蒸汽；其温度可以通过温度设定器来设定所需要的轴封蒸汽温度。这种冷却方法能够很好地适应工况快速变化的调节需要。（2）.将低压轴封蒸汽管道经汽轮机凝汽器喉部延伸到凝汽器内部，利用轴封蒸汽管道周围排汽冷却。正常运行中低压轴封蒸汽经过冷却后，温度大约下降20～30℃。轴封供汽图2.2低压轴封蒸汽温度瞬间突升的原因分析2.2.1凝结水系统故障，使得轴封冷却水量少，低压轴封蒸汽减温器喷嘴雾化后，不能到达喷水降温作用，造成低压轴封蒸汽温度升高。两次机组启动过程中凝结水压力、流量均在正常范围内，因此可以排除凝结水

6、中断或不足的因素，造成低压轴封温度升高。2.2.2凝结水水质不合格，轴封减温水调整阀结垢或锈蚀，致使调整阀动作失灵或迟缓，当机组启动过程中辅助蒸汽母管蒸汽压力大幅度下降，低压轴封蒸汽的流量会相应的变化，而减温水调整门卡涩或迟缓，使减温水变化滞后于蒸汽流量的变化，造成蒸汽温度突升。低压轴封温度升高后，机组停止启动，热控检查传动轴封减温水调整门动作灵活可靠，减温水调整门卡涩怀疑也被排除。2.2.3机组检修后启动过程中，凝结水中有杂物，造成轴封减温器喷嘴堵塞，造成低压轴封减温器工作失灵，低压轴封蒸汽温度突升。停机后，检修将轴封减温器解体检查，发现轴封减温器喷嘴有部分堵塞现象，经过清理后，

7、机组再次启动，初期低压轴封供汽温度正常，但是机组中速暖机过程中，再次发生低压轴封供汽温度突升现象。机组被迫停止启动，解体发现轴封减温器喷嘴又一次被脏物堵塞。分析原因可能是在机组检修过程中，蒸汽管道或凝汽器内有遗留物或有锈垢，随凝结水进入轴封冷却水喷嘴造成喷嘴堵塞。2.3采取的技术措施2.3.1改造方案通过以上原因分析，已经可以确认是凝结水中杂物或锈垢堵塞轴封减温器喷嘴堵塞，致使轴封减温器无法起到喷水减温作用，解决低压轴封温度突升问题，必须从两方面考虑，一方面是解决提升