660 MW汽轮机机组轴封系统控制方式分析

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1、第16卷(2014年第l1期)电力安全技术660MW汽轮机机组轴封系统控制方式分析方立，代军科。，孙泉荣，金纯钢(1．中国华电集团公司望亭发电厂，江苏苏州215155；2．苏州热工研究院有限公司，江苏苏州215004)[摘要]介绍了西门子660MW超超临界机组轴封系统的结构，以及其压力、温度控制方式和汽封禁供的条件，分析了机组在运行过程中遇到的问题，并提出了相应的处理建议，对提高机组安全稳定运行具有一定的作用。[关键词]轴封系统；压力控制；温度控制；汽封禁供1轴封系统结构汽源经调温、调压后接至轴封母管，作为轴封系统的备用汽源。某发电厂3，4号汽轮机采用由上海汽轮机有轴封系统

2、结构如图1．所示，高压缸前轴封由5限公司引进德国西门子技术设计制造的660MW段4个汽室组成，后轴封由4段3个汽室组成，其超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、反第2个前轴封汽室和第1个后轴封汽室内的漏汽直动凝汽式汽轮机组。接引至中压缸排汽管，第3个前轴封汽室和第2个汽轮机的轴封系统主要由轴封母管、低压汽封后轴封汽室与轴封母管相连，而第4个前轴封汽室漏汽母管、汽封进汽阀、汽封溢流阀、轴封冷却器、和第3个后轴封汽室的漏汽通过高压缸轴封回汽管轴抽风机等部件组成。轴封蒸汽系统主要有2路汽道汇集至低压汽封漏汽母管；中压缸及低压缸的源：一路来自备汽母管，另一路来自高排汽；2路前、

3、后端轴封均由3段2个汽室组成，两端第1个图1轴封系统结构一一电力安全技术第16卷(2014年第ll期)轴封汽室与轴封母管相连，两端第2个轴封汽室内“重叠度”，即当汽封进汽阀开度指令减小至5％时，的漏汽汇集至低压汽封漏汽母管。汽封溢流阀就开启，避免了在出现2阀同时关闭的临界情况时，因负荷波动等因素造成汽封进汽阀和2轴封系统控制方式汽封溢流阀频繁切换开关而引起的轴封母管压力波动，从而提高了调节的性能。2．1轴封系统的压力控制当汽封进汽阀全关时，汽封溢流阀开度为轴封系统的压力控制的特点为：汽封进汽阀和5％，轴封系统的汽源切换为高、中压缸轴封漏汽汽封溢流阀由同一个PID控制器通过控

4、制轴封母和高、中压缸进汽阀的门杆漏汽。此时，轴封母管管的压力来控制各自的开度，PID输出总指令与各压力完全由汽封溢流阀控制，汽封溢流阀将多余的自阀位的开度指令的关系如图2所示。运行人员可蒸汽排放至凝汽器。同时，低压汽封漏汽母管中的根据需要将压力控制方式在闭环自动和开环手动方汽体被排入轴封冷却器，回汽在轴封冷却器中冷式下进行无扰切换，当2个“轴封母管压力”变送凝。轴封冷却器处配有2台轴抽风机，互为切换备器都出现坏信号时，压力控制方式切至手动方式。用，用以抽出轴封冷却器中的空气，确保轴封冷却器的微真空。轴封系统中还设置了许多疏水阀门，以便及时排出在轴封系统刚启动时由于暖管而形成

5、●35的水，避免其危害整个系统的安全。、＼302．2轴封系统的温度控制＼＼252．2．1汽封进汽阀前温度控制瑚＼。为了确保汽轮机本体部件的安全，机组对汽封15供汽的压力和温度有一定的要求。因为供汽温度如、0I果与汽轮机本体部件温度(特别是转子的金属温度)5％重叠m差别太大，将使汽轮机部件产生很大的热应力，会TTv加剧汽轮机部件的寿命损耗，同时还会造成汽轮机∞一3o一20—10020304-5．、-—————_--动、静部分的相对膨胀失调，直接影响汽轮机组的—1n安全。为此，在汽封进汽阀前配有轴封减温调整门，+汽封溢流阀阀位指令+汽封进气阀阀位指令用来调整“汽封进汽阀前温度”

6、(由汽封进汽阀前图2PID指令与汽封进汽阀和溢流阀阀位的开度指令关系温度1、汽封进汽阀前温度2取大得出)，使其与高压转子平均温度相匹配，如图3所示。当机组在启动或低负荷运行时，备汽或者高排汽2路汽源经调温、调压后的蒸汽通过汽封进汽阀进入轴封母管，轴封母管压力由轴封母管压力l和2这2个压力变送器所测的压力取小得出。轴封母管实际压力与轴封母管压力设定值35mbar经压力控制PID计算后，得出PID输出总指令，输出汽封进汽阀与汽封溢流阀指令，使得轴封母管压力维持在35mbar。随着机组负荷的增加，高、中压缸轴封漏汽和01OO2003004005oo600700高、中压缸进汽阀的门

7、杆漏汽也相应增加，致使轴封蒸汽压力上升，汽封进汽阀逐渐关小，以维持轴图3汽封进汽阀前温度与高压转子平均温度的关系封母管压力正常值35mbar。为了避免出现汽封进汽阀关闭而汽封溢流阀还未开启的情况，即2个阀2．2．2轴封母管温度控制门切换时出现同时关闭的临界情况，引入了5％的轴封母管上共有2个温度测量元件，其中“轴一●一第16卷(2014年第l1期)电力安全技术封母管前温度”用来监测高压缸段的轴封蒸汽，“轴汽阀阀位指令为0，汽封溢流阀阀位指令为35％。封母管后温度”用来监测低压缸段的轴封蒸汽。该如果此时轴封母管后温度