浅谈热电厂汽封系统设计

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1、浅谈热电厂汽封系统设计摘要：本文对热电厂的汽封系统设计进行了分析，结合工作实际,详细阐述了热力发电厂人型汽轮机汽封系统运行情况和经常遇到的问题,提出汽封系统设计的技术要点。关键词：汽封系统；轴封，疏水，减温器屮图分类号：TU271.1文章编码：•、八一刖§随着汽轮机三维技术的发展，对电厂供电品质及发电成本提出了更高的要求。机组调峰、调频、市场竞争、老机组设计改造，均要求汽封系统的可靠性和经济性大大提高，汽封系统的改进设计对降低机组热耗、改善机组的性能及稳定性起很大作用。汽封系统设计冇其固冇的规律，只有了解了汽封系统的工作原理和机组运行过程，才能做到避免发生由于汽封设

2、计不妥而引发的汽轮机运行凝汽器真空度低等影响机组安全经济运行问题，使机组的安全性及自动化水平得到实质性的提高。1、汽轮机汽封概念汽轮机汽封主要指通流部分屮的隔板汽封和叶顶汽封以及汽缸端部的轴封。围带进汽边形成的轴向汽封以及叶根处加工出的轴向汽封或径向汽封也属汽轮机汽封Z列。轴端汽封、隔板汽封和叶顶汽封，分别用来防止汽轮机的轴端、隔板和动叶顶部蒸汽的泄漏。合适的汽封结构不仅可以减少漏汽损失，提高机组运行效率，还可避免机组运行过程中发生转子低频蒸汽激振涡动，提高轴系稳定性，从而提高机组运行的安全性和可靠性，使机组的自动化水平得到实质性的提高。现代大功率超临界汽轮机，由于

3、压力的提高、级间压差的增大，汽流的不稳定力可能会使机组出现自激振动。机组调峰、调频、市场竞争、老机组设计改造，均要求汽封系统的可靠性和经济性大大提高。因此，设计先进的汽封结构尤为重要。2、汽轮机汽封系统作用汽封系统主要是向主汽轮机和给水泵汽轮机的轴封提供密封蒸汽,收集汽封和汽阀门杆轴封腔的漏汽，防止漏汽溢流至人气。汽轮机盘车运行后才能启动汽封系统，否则将引起转子弯曲。轴封蒸汽压力高于大气压的设正压轴封，低于大气压的设负压轴封，正压轴封防止蒸汽外漏，回收工质与热量，保证机组安全经济运行，负压轴封防止空气漏入汽缸，降低机组排汽真空，增加抽气器负荷，降低机组效率。轴封蒸汽

4、的泄漏量直接影响汽轮机的效率，但汽封间隙也不可能无穷小，我国早期某600MW机组曾因汽封间隙过小，转子与汽封发生动静摩擦，引起机组投运初期及投运后多次碰摩振动。汽轮机轴封设计时，应考虑合理的汽封长度和间隙，汽轮机安装或大修时，也应考虑新机组制造应力释放，运转时汽封间隙会变化的因素，应按汽机厂设计值安装轴封间隙。3、工程项日实例分析某电厂1、2号机组于2007年7月、11月相续并网发电。均采用东方汽轮机厂N600-24.2/566/566型凝汽式汽轮机，自密封汽封系统的三个汽封蒸汽供汽站分别来自主蒸汽、辅助蒸汽和低温再热蒸汽。机组抽真空阶段由辅助蒸汽供汽，压力维持在约

5、0.122MPa,温度为250度;机组冲转到低负荷阶段，由辅助蒸汽和低温再热蒸汽联合供汽，维持供汽母管压力在约0.122MPa；机组在25%~60%负荷时，由主蒸汽和低温再热蒸汽联合供汽，维持供汽母管压力约在0.123^0.127MPa；负荷增加至大约60%时，高中压缸轴封第二段漏汽量与低压缸轴封需要的供汽量达到平衡，形成自密封状态；当汽封供汽母管压力升至0.129MPa时,溢流阀自动打开，多余蒸汽溢流去8号低压加热器，当8号低压器因加满水、抽汽管温度超高或其他原因停运时，蒸汽溢流去凝汽器，低负荷下,汽封排汽温度超过低加允许值时，也溢流去凝汽器。考虑转子的材料承温能

6、力及寿命，冷态启动时防止转子反复受大温差引起热疲劳裂纹，供汽温度应控制在150〜260度，热态启动时转子温度较高，为了防止轴端冷却，出现较大负胀差，供汽温度要高一些，一般在208〜375度，极热态启动时，可采用主汽供汽。若辅汽温度超汽机厂的汽封供汽允许值，设计时应注意在辅汽站前加减温器。为了灵活可靠的控制供汽母管压力并维持压力稳定，供汽站及溢流站调门采用气动执行机构，隔断门采用电动执行机构，并纳入自动化控制系统。运行中，各供汽站调阀前的电动隔断门处于开启状态，供汽管道处于热备用状态，因此，供汽站设冇带节流孔板的小管径旁路。若供汽管道压力太低，必耍时开供汽站旁通门，压

7、力太高，必要时开溢流站旁通门。甩负荷时，溢流调阀关闭，山辅汽站供汽，汽机厂要求凝汽器没获零真空前，不得停运汽封系统，以免冷空气从轴封端吸入热汽缸及转子，如果短时间停机，可不破坏凝汽器真空，但需保持盘车和汽封系统运作。供汽母管设安全阀和报警装置，以防调门失灵，引起供汽母管超压。漏汽母管95kPa的微负压由轴封冷却器维持，为了保证排汽顺畅，风机必须布置于封冷却器上方，并可遥控操作。如果供汽母管压力过高，或漏汽母管真空度不够，蒸汽会喷射入油环，使润滑油伴水乳化。当然，汽封间隙过大也可能引起油进水。轴封各汽源及支管母管，包括低压轴封均需要设温度测点。低压缸转子温度低于高