汽轮轴封系统课件

1、汽机辅机培训（轴封系统）华能洛阳热电有限责任公司轴封系统 轴封蒸汽系统的主要功能是向汽轮机、给水泵小汽轮机的轴封以及主汽门和调节汽门供送密封蒸汽，同时将各轴封的漏汽合理导向或抽出。 在汽轮机高压区段，轴封系统的功能是防止蒸汽向外泄漏，以确保汽轮机有较高的效率；在汽轮机低压区段，则是防止外界的空气进入汽轮机内部；并回收汽机的汽封漏汽，利用其热量加热部分凝结水，同时还可抽出汽机轴封系统的气体混合物，防止蒸汽漏出到机房或油系统中去，回收热量避免汽水损失同时防止油质恶化。轴封系统一、轴封系统的投运原则和注意事项：1）冷态启动时，先抽真空，后送轴封。2）热态启动时，先送轴封，后抽真空。3）投运轴封前，必

2、须先投入盘车。4）投运轴封后，必须注意机组的胀差变化。5）轴封汽暖管疏水要充分，尤其在机组热态时。6） 向轴封送汽时，应注意低压缸排汽温度变化和盘车运行状况，防止低压缸安全门爆破。7）尽可能缩短送轴封与抽真空及送轴封至机组冲转的间隔时间。8）为了防止轴封区的转子在热应力作用下产生裂纹损伤，机组热态启动或停止时，高中压转子轴封蒸汽温度与转子表面金属温度尽量匹配。 轴封系统 二、主机、小机轴封采用的是迷宫式汽封和蜂窝状汽封。1、迷宫式汽封：这种汽封由带汽封齿的汽封环、固定在汽缸上的汽封套和固定在转子上的轴套三部分组成。这种汽封是通过把蒸汽的压力能转换成动能，再在汽封中将汽流的动能以涡流形式转换成热

3、能而消耗。在汽封前后压差及漏汽截面一定的条件下，随着汽封齿数的增加，每个汽封齿前后压差相应减少，这样流过每一汽封齿的流速就比无汽封齿时小的多，就起到减少蒸汽的泄露量的作用。传统迷宫汽封轴向剖面示意图轴封系统梳齿汽封：轴封系统大轴汽封凸肩轴封系统传统梳齿式迷宫汽封安装好后，汽封间隙在无碰摩情况下运行中就始终保持不变。如果汽封间隙过大，就会引起蒸汽的泄漏增加，导致汽轮机组热效率的降低；如果汽封间隙设置得太小，机组开、停机过程过临界转速时转子可能发生较大振动，就会导致汽封齿与转子发生擦碰。虽然当汽封块与转子发生摩擦时，汽封块背面弹簧片能使汽封块向外退让，减少摩擦压力，但却不能避免摩擦，轻者会造成汽封

4、齿磨损，增大汽封间隙进而增大热耗。当擦碰严重时，会使汽封齿变形、变脆甚至破裂，同时隔板的径向轴封与转子所产生的擦碰会使转子局部受热，产生热变形导致转子弯曲，导致汽封齿的进一步磨损，加大径向汽封与转子的间隙。因此考虑到转子过临界转速的振动，传统梳齿式迷宫汽封安装时径向间隙一般为0.600.80MM，根据转子不同情况，有的间隙更大。 迷宫汽封的缺点主要有: 间隙不可调，启停期间易发生摩擦；动静碰磨、大轴弯曲；汽流激振； 油中带水；影响真空。 轴封系统2、蜂窝式汽封 所谓蜂窝式密封，是在静子密封环的内表面上由规整的蜂巢菱形状的正六面体的小蜂窝孔状的密封带状物构成，其材料是由厚度仅为0.050.10M

5、M的镍基耐温薄板在特殊成型设备上制成的正六面体网格型材，在经过特殊焊接设备焊接而成，根据密封环尺寸制成的蜂窝带在真空钎炉中通过真空钎焊技术焊接在母体密封上，而形成蜂窝式密封。 蜂窝式汽封改变了传统直形汽封低齿齿数由于受结构限制，只能布置很少（一般12齿）的缺点，仍保留汽封高齿。相当于增加了汽封齿数量，加大了汽流阻力，提高了密封效果。蜂窝汽封退让仍采用传统汽封的背部板弹簧结构，所以安装间隙一般取传统汽封径向间隙设计值的上限。与现传统高、低齿结构汽封相比，由于齿数量相对增加很多，从而密封效果提高。汽封系统蜂窝汽封轴封系统三、轴封原理：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

6、“X”腔室，通过汽封片一边漏入汽轮机，另一边漏到“Y”腔室。“Y”腔室由装于汽封冷却器上的电动机驱动的风机使之保持稍低于大气的压力。从而使空气从大气通过外部汽封片漏到“Y”腔室。漏泄蒸汽和空气混合物通过与汽封冷却器的连接管从“Y” 腔室抽出。 轴封系统当高压、中压或高、中压合缸的排汽压力超过“X”区的压力时，汽流在内汽封环发生相反流动。随着排汽区压力增加，流量也增加，因此对于一个单独高压缸的汽封，在大约10%负荷时变成自密封，而对于一个中压或高、中压合缸的汽封，在大约25%负荷时变成自密封。大于这一负荷，蒸汽从“X”区排出，通到汽封系统总管。蒸汽再由总管流至低压汽封。如有任何过剩的蒸汽，则通过

7、溢流阀流到凝汽器。轴封系统四、轴封供汽汽源包括三路 1、辅汽供轴封汽源， 这一路是最常用汽源，在机组启动、低负荷是自动供汽，弥补轴封压力不足。（黄台电厂冷态启动采用减温后汽源） 2、冷再热管道供汽，主要是作为辅汽供轴封的备用汽源。 3、主蒸汽供轴封，这一路汽源由于压力和温度都非常高要格外慎用，主要考虑单机运行时机组突然跳闸依靠主蒸汽的余汽供轴封，防止轴封断汽。 还有一路溢流阀，当机组带较高负荷时，高中压缸轴封过剩蒸汽大于低压缸所需蒸汽量时，依靠母管上的溢流阀排至#8低压加热器或疏水扩容器。 轴封系统五、汽封对机组安全的影响：1）动静碰磨 汽封齿与轴发生碰磨时，瞬间产生大量热量，可造成轴的局部过

8、热而导致主轴弯曲。2）汽流激振 汽封圈环形位置的汽流压力分布不均会导致汽流激振，汽轮机高压转子产生的汽流激振一旦发生就很难解决，危及机组的安全运行。3）油中带水 汽封间隙过大时，蒸汽泄漏量增大，轴承箱内进汽严重，使油中带水，破坏油质，导致调节部套锈蚀，影响机组安全。 4）低压缸密封不严，造成空气内漏，降低凝汽器真空。5） 胀差 机组启停过程中，当轴封漏汽流量较大时，尤其是汽封齿磨损后，蒸汽对轴的加热区段长度及温度有所增加和升高，使胀差变大，带来机组启停的困难等安全性问题。轴封系统六、汽封对机组经济性的影响 高压典型级内损失轴封系统从上图可以看出，叶型损失、端部损失、漏汽损失占级内总损失的8090，当叶型不发生改变时，减少级内漏汽损失是提高级效率的主要措施。 减少级内