汽轮机轴封系统剖析资料讲解.ppt

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1、汽轮机轴封系统剖析一、轴封系统的作用1、防止蒸汽沿高、中压缸轴端由内向外泄漏，甚至窜入轴承箱使润滑油中进水；2、防止空气由外向内漏入低压缸而破坏机组的真空；3、回收工质，减少热量损失，并改善车间的环境条件。二、轴封系统的工作原理本工程轴封系统采用自密封系统。所谓“自密封系统”是指在机组正常运行时，由高压缸轴端汽封的漏汽经均压箱作低压缸轴端汽封的供汽，多余漏汽经溢流站溢流到凝汽器。在机组启动或低负荷运行阶段，汽封供汽由新蒸汽提供。在启动过程中，汽源供汽经均压箱调压稳压后，一部分向前汽封供汽，另一部分向后汽封供汽；当机组达到一

2、定负荷后，后轴封用汽完全由前汽封的漏汽供给，随着负荷继续升高，前汽封的多余漏汽自动溢流到凝汽器，并由调节阀自动保持供汽压力稳定。设置在低压汽封供汽管路上的温度控制站自动调节以保持低压汽封供汽温度的稳定。总之，从启动前投汽封到停机后停止汽封送汽，该系统完全能自动调整，具有良好的负荷适应性在汽轮机起动和低负荷时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”腔室与轴封加热器相连，轴加风机抽吸此漏气，控制该室压力具有一定的真空度。因而，外界空气通过外部汽封片漏入“Y”腔室

3、后，与从“X”腔室来的密封蒸汽混合，再流向轴封冷却器。随着机组负荷的增加，调速汽阀开大，进汽量增加，汽缸内压力相应增大。当高中压缸两端的排汽压力高于“X”腔室压力时，汽流在内汽封环内发生相反流动，缸内的蒸汽经过汽封流向“X”腔室。三、轴封系统相关设备的简介它由轴端汽封、压力调整机构（均压箱）、轴封加热器、轴封风机、喷水减温器以及有关管道组成的闭式轴封系统。1、轴端汽封本机组高压缸和低压缸共有2组汽封。DAS汽封其结构形式与梳齿类似，但汽封块两侧的高齿部分齿宽加厚，它与轴的径向间隙略小于其它齿，并采用铁素体类材料将其嵌入汽封

4、块中，与转子摩擦时产生的热量小，不易弯轴。开机过临界时如产生碰磨就会先与大齿磨，由于它厚不易磨掉故不会磨到其它的齿，保证正常运行时的汽封间隙。DAS汽封属于传统迷宫汽封的范畴，安全可靠性高。迷宫密封由一组环状的密封齿片组成，齿与轴之间形成了一组节流间隙与膨胀空腔。气体流经各个环形的齿顶间隙时，产生节流效应，间隙中的压力温度均降低。当气体流经各个膨胀空腔时，则会产生一系列等焓热力学过程。气体穿过齿顶间隙进入空腔，由于容积突然扩大，气体膨胀而产生剧烈的漩涡。在容积比间隙容积大很多的空腔中气体流速几乎等于零，这时，气流的绝大部分

5、动能转化为热能，被腔室中的气体吸收，气体温度又从流经间隙时的温度回升到流入间隙前的温度，在空腔内的压力却回升很小，使气流的焓值保持接近于间隙前的数值。气流残存小部分动能，以余速穿过下一级齿顶间隙继续降低压力和流量。经过一级一级地重复上述节流及等焓热力学过程，使气体的残余速度非常低，气体压力逐渐降低，最终气体的外漏量非常小，起到了密封作用。接触式汽封是靠弹性构件(如弹簧)和介质的压力在旋转的接触表面(端面)上产生适当的压紧力，使端面紧密贴合，端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。这层液体膜具有流体动压力与静压力，起着润

6、滑和平衡压力的作用。2、供汽母管压力调整机构轴封供汽采用三阀系统，即在汽轮机所有运行工况下，供汽压力通过三个调节阀即主汽供汽调节阀、辅助汽源供汽调节阀和溢流调节阀来控制，使汽轮机在任何运行工况下均自动保持供汽母管中设定的蒸汽压力。上述三个调节阀及其前后截止阀和必需的旁路阀组成三个压力控制站，分别为主汽汽源供汽站、辅汽汽源供汽站和溢流站。3、轴封加热器主要作用是将汽—气混合物的热量传给凝结水，提高了汽轮机热力系统的经济性。其次利用凝结水来冷却各段轴封和高、中压主汽调节阀阀杆抽出的汽—气混合物，在轴封加热器汽侧腔室内形成并维持

7、一定的真空，防止蒸汽从轴封端泄漏。使混合物中的蒸汽凝结成水，从而回收工质。同时，将混合物的温度降低到轴加风机长期运行所允许的温度。运行时，凝结水由水室进水口流入冷却钢管内，经过U型管到水室出口并流出加热器;汽—气混合物进入壳体后，在冷却钢管处迂回流动，通过管壁与冷却水进行热交换，使凝结水温度升高，而汽—气混合物中绝大部分蒸汽凝结成水，通过水封U型管疏水至凝汽器，不凝结气体和少量蒸汽则由轴封风机抽出并排放入大气。轴封加热器多级水封水封的级数可以用公式：P1:轴加内的压力，kPa;P2:外界压力，kPa;h:每级水封管的高度；

8、ρ：水的密度，kg/m3.轴加多级水封图凝结水来排空放水放水轴加疏水来至凝汽器放水放水排空排空多级水封作为轴加的疏水装置的优缺点：优点：没有机械传动，因而无磨损、无卡涩；没有电气元件，因而不需要调试，不耗电；结构简单，维护方便。缺点：停机后水封管内有残留积水，易造成金属锈蚀，因而影响再次启动时凝结水的质