汽轮机自密封汽封系统说明书

汽轮机自密封汽封系统说明书

1概述

汽轮机汽封系统的主要作用是为了防止蒸汽沿高压缸轴端向外泄漏，甚至窜入轴承箱致使润滑油中进水：同时防止空气通过低压轴端漏入低压缸而破坏机组的真空。

本机组汽封系统采用自密封汽封系统，即在机组正常运行时，由高压缸轴端汽封的漏汽经喷水减温后作为低压轴端汽封供汽的汽轮机汽封系统。多余漏汽经溢流站溢流至排汽装置。在机组启动，停机或低负荷运行阶段，汽封供汽由外来蒸汽提供。该汽封系统从机组启动到满负荷运行，全过程均能按机组汽封供汽要求自动进行切换。

自密封汽封系统具有简单、安全、可靠、工况适应性好等特点。

2系统组成及主要设备

该系统由轴端汽封的供汽、漏汽管路，高压主汽阀和主汽调节阀的阀杆漏汽管路，中压联合汽阀的阀杆漏汽管路以及相关设备组成。

本轴封供汽采用二阀系统，即在汽轮机所有运行工况下，供汽压力通过二个调节阀即高压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。机组启动或低负荷运行时由高压蒸汽经高压气源供汽站调节阀，进入自密封系统。上述二个调节阀及其前后截止阀（或闸阀）和必需的旁路阀组成二个压力控制站。此外，为满足低压缸轴封供汽温度要求，在低压轴封供汽母管上设置了一台喷水减温器，通过温度控制站控制其喷水量，从而实现减温后的蒸汽满足低压轴封供汽要求。

该系统所有调节阀执行机构均为气动型式，由DCS控制。调节阀及执行机构均采用进口件，性能稳定，运行可靠。

为保证高压气源供汽站在机组正常运行中始终处于热备用状态，特在调节阀前设有带节流孔板的旁路。机组正常运行时，汽封供汽母管中蒸汽经带节流孔板的旁路进入压力控制站，使之保持热备用状态。

本系统还设置一台JQ-80-3型汽封加热器及两台轴封风机（其中一台备用），用于抽出最后一段轴封腔室漏汽（或气），并维持该腔室微负压运行。

为了防止杂质进入轴封，各供汽支管上设有Y型蒸汽过滤器。系统供汽母管还设有一只安全阀，安全阀整定压力为0.3MPa（a），可防止供汽压力过高而危及机组安全。

3系统运行

3.1启动准备

3.1.1 关闭各压力调节站，接通供汽汽源，调节站前供汽管道暖至过热器温度。确认系统仪器仪表正常。

3.1.2 确认汽轮机盘车已投入。

3.1.3 凝结水再循环已建立。

3.1.4打开各压力调节阀及温度调节阀前后的手动截止阀，闸阀。

3.1.5接通气动调节阀供气气源（气源为0.4~0.7MPa（g）的仪表用压缩空气），以及相应的供电电源。

3.1.6 开启汽封加热器冷却水（凝结水）管路手动闸阀，汽封加热器投入运行。

3.1.7 开启轴封风机，开启风机进气管路电动蝶阀，风机正常投入运行（一台运行，另一台备用），通过设定电动蝶阀的开度来调整风机出口风量，使汽封回汽腔室维持负压，压力调节至-5kPa（g）。该蝶阀能接收4~20mA电信号，并能输出阀位反馈信号。

3.2 启动

3.2.1 冷态启动

3.2.1.1冷态启动采用高压汽源供汽站供汽。汽源参数应符合下述规定：

a)供汽温度≥250℃。

b)供汽压力≥2.0MPa(a)。

3.2.1.2 确认溢流站调节阀关闭后，开启高压汽源供汽站调节阀前后截止阀、闸阀，供汽系统正常投入，并按下述步骤自动运行：

a)盘车、冲转及低负荷阶段

汽封供汽来自高压气源供汽站，供汽母管压力维持在0.118MPa（a）。

b)25%负荷到60%负荷阶段

当机组负荷升至25%额定负荷时，供汽母管压力调整为0.124MPa（a）。

c)60%以上负荷阶段

当负荷增至60%以上时，高压缸轴端漏入供汽母管的蒸汽量超过低压缸轴端汽封所需的供汽量。当蒸汽母管压力升至0.130MPa（a）时，高压供汽站的调节阀自动关闭，溢流站调节阀自动打开，将多余的蒸汽通过溢流控制站排至排汽装置。至此，汽封系统进入自密封状态，汽封母管压力维持在0.130MPa。

3.2.2热态启动

3.2.2.1热态启动采用高压汽源供汽站供汽。汽源参数应符合下述规定：

a)供汽温度：温态启动400℃。热态启动450.极热态启动500度。

b)供汽压力3.0MPa（a）

3.2.2.2 确认溢流站调节阀关闭后，开启高压供汽站调节阀前后截止阀、闸阀，供汽系统正常投入，并按下述步骤自动运行：

a)盘车、冲转及低负荷阶段

汽封供汽来自高压气源供汽站，供汽母管压力维持在0.118MPa（a）。

b)25%负荷到60%负荷阶段

当机组负荷升至25%额定负荷时，供汽母管压力调整为0.124MPa（a）。

c）60%以上负荷阶段

当负荷增至60%以上时，高压缸轴端漏入供汽母管的蒸汽量超过低压缸轴端汽封所需的供汽量。当蒸汽母管压力升至0.130MPa（a）时，高压供汽站的调节阀自动关闭，溢流站调节阀自动打开，将多余的蒸汽通过溢流控制站排至排汽装置。至此，汽封系统进入自密封状态，汽封母管压力维持在0.130MPa。

• 机组甩负荷阶段

机组甩负荷时，汽封供汽母管压力降至0.118MPa，溢流调节阀早已自动关闭，高压汽源供汽站调节阀自动打开，供汽由高压汽源供汽站供给。

• 温度调节站的投运

在所有运行工况下，温度调节站均自动维持低压汽封腔室处温度在120~180℃范围，温度整定值为160℃。

3.2.5旁路阀的投运

当高压供汽调节阀的节流压力低于额定值的25%时或汽封磨损后启动汽轮机时，为了获得足够的蒸汽流量来密封汽轮机，开启高压气源供汽站旁路阀以补充蒸汽，当节流压力高到能自动保持汽封用汽时，旁路阀关闭。如果旁路阀仍开启着，剩余蒸汽将通过溢流

阀自动排入排汽装置。这种情况对汽轮机运行无任何影响，但将使电厂效率略有降低。

3.3事故调整

3.3.1 为了防止系统发生供汽超压事故，在供汽母管上设置了整定压力为0.3MPa(a)的带散热器弹簧全启式安全阀。为保证安全运行，也可在汽封供汽母管上应装设超声光报警装置，报警压力为0.25MPa（a），以便对系统运行进行监视。

3.3.2 汽封回汽压力的调整：如果系统在运行过程中发现汽缸轴端漏汽，可以通过调节轴封风机入口的电动蝶阀开度来保证汽封回汽腔室维持一定负压，约-5kPa（g）。

3.3.3 当供汽站和溢流站调节阀故障时，可利用调节阀手轮及旁路阀对系统进行操作。

3.3.4 在非正常工况情况下，如供汽调节阀旁路通道被开启，或供汽站调节阀处于开启状态，从而导致超过需要的蒸汽经供汽站进入供汽母管，不论哪一种情况，溢流调节阀将自动打开，如果溢流调节阀同时也发生故障，可打开溢流站旁路上的截止阀。

3.4 系统停运

3.4.1 确认汽轮机处于停机盘车阶段

3.4.2 切断全部供汽管路截止阀、闸阀。

3.4.3 切断减温站进水口手动阀及旁路手动阀。

3.4.4 切断汽封调节阀压缩空气气源、电源。

3.4.5 确认所有疏水点畅通。

4 安装和运行注意事项

4.1 为了保证系统安全运行，各调节阀阀体、执行机构等元件，制造厂已整定调整好，安装时不需拆卸。

4.2高压汽源供汽控制站在阀后地位点应设疏水管，疏水管经节流装置进入排汽装置。

4.3 喷水减温器后应设置疏水点，其位置应在喷水后至少2.5m处，疏水经节流装置进去排汽装置。

4.4 喷水减温器喷水部分距低压汽封的最近距离为13~15m,喷水后提供5m以上的直管段，其管径应与喷水减温器壳体的直径相同。

4.5 汽封系统的供汽控制站以前的管道应朝汽源（主蒸汽）方向向下连续倾斜，倾斜率为1/50。如果这些管道没有倾斜连接到蒸汽源上，则在每个阀门的入口侧必须设有一疏水管。以防止水的积聚。这一疏水管必须是装有节流孔的连续疏水管。

4.6 所有汽封供汽管道应朝汽封压力调节站方向向下连续倾斜，斜率1/50，如果此管道系统中有低位点，应采用装有节流孔的连续疏水管，将疏水排到排汽装置。

4.7 所有汽封和阀杆漏汽的汽—气混合物管道应朝汽封加热器方向倾斜，斜率1/50.如果此管道系统中有低位点，应设置疏水点，并将疏水排到排汽装置。

4.8 汽封加热器的蒸汽凝结水通过水封管（或疏水灌）排至排汽装置。

4.9 轴封风机排风管在垂直上升前，从轴封风机起应有一向下的坡度到一低位疏水点，运行时，必须保证疏水畅通。两台风机（其中一台备用）并联连接。

4.10 供汽管道上的蒸汽过滤器应安装在水平位置。

4.11 各启动调节阀压力控制信号取自供汽母管，温度控制信号取自汽封腔室。若由于布置等原因，喷水减温器后的温度测点需布置在母管上，则测点距减温喷水部分不小于15m。力求靠近汽封腔室。

4.12 同一去处的蒸汽管道可以合并，但管径需足够。

4.13 所有管道应按规定进行吹扫，并保持清洁。系统中管道和设备分别按JB/T4058-1999《汽轮机清洁度》中洁-3和洁-2执行。

4.14 备用的一台轴封风机进口门一定要关闭。

4.15 蒸汽过滤器应经常清洗。

4.16 管道内介质温度低于420℃，采用碳钢管；高于420℃，采用合金钢管。

5.各控制站调节阀整定和运行情况

汽封母管压力MPA

高压汽供气站

溢流控制站

运行状态

0.118

打开并调节

关闭

抽真空阶段（冷态启动）

0.124

打开并调节

关闭

25%负荷

0.130

关闭

打开并调节

自密封

0.118

打开并调节

关闭

甩负荷

0.124

打开并调节

关闭

抽真空阶段（热态启动）

6.常见的故障及简单处理措施（见表0-1-2）

表0-1-2

故障

故障原因

故障简单处理措施

轴封供汽母管压力偏高

• 供汽调节阀关闭不严。

• 外界汽源进入系统。

• 轴封处不明泄漏点。

• 检查调节阀控制信号，核查阀门的严密性。确认不严密后，通知制造厂或配套厂。

• 查明外界汽源，并切断外界汽源。

• 查找轴封附近的泄漏点。

轴封处冒汽

• 轴封风机出口门关闭。

• 汽—气混合物回汽管路布置不合理。

• 汽—气混合物低位点疏水不畅。

• 开启轴封风机出口阀门。

• 汽—气混合物回汽管路向汽封加热器方向连续倾斜，斜率1/50，且进入汽封加热器入口管段时，不得从管段下方进入。

• 保持低位点疏水畅通。

低压供汽温度高

• 减温器喷嘴堵塞。

• 滤水器堵塞。

• 喷水调节阀不能正常工作。

• 清理喷嘴。

• 清洗滤水器。

• 检查调节阀动力电源、气源及控制信号。

低压供汽温度低

1．喷水调节阀关闭不严。

1.检查调节阀动力电源、气源及控制信号。

2.调节阀是否内泄漏，若是，请与制造厂或配套厂联系处理措施。