汽轮机轴封蒸汽带水的原因分析及对策

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1、汽轮机轴封蒸汽带水的原因分析及对策　　摘要：因为轴封蒸汽温度如果与汽轮机本体部件温度（特别是转子的金属温度）差别太大或是蒸汽带水，将使汽轮机部件产生很大的热应力，这种热应力将造成汽轮机部件产生摩擦，使部件寿命损耗加剧。文章结合某电厂机组冷态启动过程中因轴封蒸汽带水造成机组振动超限事故案例对轴封蒸汽带水的原因做具体分析。　　关键词：汽轮机；轴封；蒸汽带水；热应力；机组振动文献标识码：A　　中图分类号：TK263文章编号：1009-2374（2016）26-0061-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2

2、016.26.029　　轴封蒸汽系统作为热力发电厂汽轮机系统的重要组成部分，其主要功能是向汽轮机主机、给水泵小汽轮机的端部动静部位提供轴向密封蒸汽，同时将各汽封的漏汽合理导向或抽出。在汽轮机的高压区段，轴封系统的正常功能是防止蒸汽向外泄漏；在汽轮机的低压区段，则是防止外界的空气进入汽轮机内部，保证汽轮机有尽可能高的真空度，另外，轴封蒸汽系统还有回收汽封漏汽，减少系统工质损失的作用，轴封蒸汽参数若控制不当将影响机组安全运行。　　1设备概况7　　某厂汽轮机是由东方汽轮机厂生产的300MW纯凝式汽轮发电机组。其轴封蒸汽系统是由轴封装置

3、、汽封冷却器、轴封压力调节阀、轴封风机、压力调节阀、喷水减温器及相应的管道、阀门等部件组成，为防止杂质进入轴封，各支管上设有Y型蒸汽过滤器。当机组在启动时，轴封蒸汽系统的汽源主要来自辅汽母管（辅汽母管汽源正常运行时来自四段抽汽或再热冷段抽汽，启动时来自邻机供汽）。辅汽进入轴封调压部件进行调压，调压后的辅汽随时由压力表、温度表监测，使辅汽在各种工况下维持其压力和温度的正常值。另外，还有一部分轴封汽来自高、中调门杆的漏汽。正常运行时，由高中压漏汽经喷水减温后作为低压端轴封供汽，多余漏汽经溢流站溢流至低压加热器或凝汽器。在机组低负荷或

4、启动阶段，轴封供汽由外来（邻机）蒸汽提供。　　2振动超限经过　　某日14∶28机组转速1100rpm，主汽压力3.14MPa，主汽温度410℃，热再汽压0.24MPa，热再温度396℃，真空-90.6kPa，高压内缸上下半壁温174℃/189℃，轴向位移-0.372/-0.311mm；高中压/低压胀差1.53/3.38mm，偏心13.8um，高压缸热膨胀7.4/5.7mm，主机润滑油温40℃，各轴承振动为1X/1Y20/24?m，2X/2Y30/40?m，3X/3Y39/65?m。机组1100r/min中速暖机结束，设定目标转速

5、2000r/min，升速率200r/min，准备升速至2000r/min暖机，14∶30转速升至1537r/min（高中压转子一阶临界转速1750r/min）2Y轴振由40μm持续上升至272μm，轴振保护动作，机组跳闸。15∶26汽机转速至零，投入连续盘车运行，盘车电流32A，大轴偏心10um、盘车电流无摆动现象，倾听缸内无摩擦声。　　3现场检查情况7　　（1）机组惰走过程倾听缸内无摩擦声、无异音；（2）检查主汽压力3.14MPa，主汽温度410℃，热再汽压0.24MPa，热再温度396℃，真空-90.6kPa，平稳无突降现象

6、；（3）检查高压内缸上下半壁温174℃/189℃，高压缸热膨胀7.4/5.7mm，高中压/低压胀差1.53/3.38mm，偏心13.8μm，轴向位移-0.372/-0.311mm，各参数正常；（4）检查轴封供汽温度发现13∶51中压轴封温度由177.56℃突降至98.9℃，轴封母管压；（5）现场检查发现中压轴封进汽手动阀开度较小，大约只有4～5圈的开度，中压轴封进汽阀后滤网疏水直排管只有小量的蒸汽冒出，疏水阀的开度约有3～4圈。低压轴封前后进汽手动门均处于全开状态。　　4处理措施　　（1）开大高压、中压轴封进汽阀至1/2开度，全

7、开高压、中压、低压轴封进汽阀后滤网疏水阀，对轴封系统进行彻底疏水；（2）连续盘车2小时，17∶20全面检查正常，重新挂闸冲转至500rpm摩检正常，17∶26转速升至1200rpm中速暖机，17∶55中速暖机结束后继续升速，过临界转速4Y大轴振动最大值94.3μm，各轴振动良好：1X：49.4μm，1Y：52.8μm；2X：40μm，2Y：90.2μm；3X：31μm，3Y：74.3μm；4X：52.6μm，4Y：94.3μm；过临界转速时振动良好；19∶20转速达3000r/min，19∶31并网成功。　　5振动原因分析7　　

8、（1）现场检查轴封系统投入运行后对高、中、低压分路门开度不够，低压轴封较长时间有吸空气声音，中高压轴封开度才2圈左右，并且轴封母管压力控制较低才30kPa，明显偏低；（2）本次启动前锅炉进行水压试验主、再蒸汽管道可能存在积水，而本次启动在锅炉起压以后才开启投高低