论文部分内容阅读
摘 要:汽轮机轴封是汽轮机系统中小却万万不可忽视大意的一个系统,俗话说“差之毫厘,失之千里”,用在轴封这里真是恰如其分。结合运行中的经验,浅说下轴封中易出现的问题及对策。
关键词:轴封作用 危害 注意事项 问题及解决方案
1、汽轮机轴封系统简述,作用及危害
在汽轮机大轴伸出汽缸两端处和轴穿过隔板中心孔的地方,为了避免转动部件与静止部分摩擦碰撞,应留有适当的间隙。由于压差的存在,在这些间隙处必然要产生漏气,造成损失。为了减少这些漏汽损失,在发生漏气的部位都要装有汽封,轴端汽封也叫轴封。
1.1 高压端部轴封(又称高压轴封)作用:减少高压汽缸向外漏汽
低压端部轴封(又称低压轴封)作用:防止空气漏入低压缸,破坏真空;
隔板汽封作用:减少级间漏汽,维持隔板前后的压差。
轴封漏汽除了使损失增大外,严重时还会使汽轮机功率下降,此外,对汽轮机安全运行也有很大威胁。
1.2 高压轴封漏汽过大,蒸汽会顺着轴流入轴承中,直接加热轴承,同时使润滑油中混入水分,破坏轴承润滑,使轴承熔化造成严重事故。
低压轴封漏汽过大,会使汽轮机真空降低,经济性下降,排汽温度升高,汽轮机振动加大和轴向推力增加。
隔板轴封损坏,漏汽增大,叶轮前后压差增大,轴向推力增加。
2、冷热态投轴封注意事项:
2.1 投轴封前,机组盘车装置必须运行正常。
不投盘车就送轴封会引起轴封段转子受热不均而变形。
2.2 冷态投轴封应先抽真空,后投轴封;热态正相反,应先投轴封,后抽真空。
热态启动,先投轴封是必须的,而且要特别关注軸封汽源温度和汽机轴封温度的匹配。冷态启动,先投轴封,先投真空都不太要紧,但一般会先抽真空,后送轴封。轴封汽源送的过早,胀差不易控制,低压缸排气温度较高。但两者间隔不要太长,因为抽真空,汽缸内形成负压后会把环境中的细小灰尘带入到轴颈轴封中,对机组是有害的。再者拉真空的好处在于:第一,能使汽缸内残留的疏水顺着下缸疏水阀抽到疏水扩容器,排至凝汽器;第二,有利于轴加风机的启动,冷态时若轴加内水位较高,容易被轴加风机吸入,打叶片,而抽真空后,轴加水回凝汽器,轴加风机启动比较安全。第三、拉真空到一定程度再马上投轴封,能使蒸汽接触转子快点,避免转子加热过多,正胀差过早出现,为启机尽可能留足胀差富余量。先抽真空,轴封蒸汽投入后能顺利进入汽缸内部大空间,不至于高温的轴封蒸汽在轴封处滞留,造成这一区域过大的热应力。
2.3 冷态投轴封系统时,必须充分暖管、疏水,以防轴封管道振动和轴封蒸汽带水。
2.4 冷态时轴封投运不宜过早,以免机组启动过程中胀差不易控制。
2.5 轴封加热器水位维持正常,以防水位过高轴加风机进水,烧坏电机、损坏轴承。
2.6 轴封蒸汽汽源应尽量选择与高、中压缸末级温度相匹配的。
一是影响胀差,二是影响转子寿命。轴封温度高,会造成轴承座变形,影响轴承正常工作,还会使油温上升;温度低,可能引起水冲击。
2.7 低压轴封减温水不易开的过大,以防雾化不好,轴封蒸汽带水。
低压轴封温度一般控制在121--177℃之间。高、中压轴封温度和高、中压排汽温度相当,如果低压轴封也和低压排汽温度相当的话,就是40℃左右。为什么不这样呢?高、中压轴封和低压轴封的工作是不一样的。高、中压轴封的主要目的是“导”,把本应该漏到大气中的蒸汽导入轴封供汽母管,因此,高、中压轴封的温度一定和高、中压缸的排汽温度相同;低压轴封的目的才是“封”,把本应该漏入汽缸的空气顶在汽缸的外面,因此,低压轴封的压力一定要高于大气压,正常应为十几到三十KPa,这个压力下饱和温度至少也是100℃,40℃只能是水,那就成水封了,因此考虑轴封汽的饱和温度和过热度,就是121--177℃这个规定了。
2.8 机组负荷大幅度变动,不能满足自密封时,应及时切换汽源。
2.9 投运轴封时,应先投低压轴封,再投高压轴封。
原因是为了防止高压缸进水。先投低压轴封,轴封蒸汽里可能存的水进入低压缸,在凝汽器真空形成后,会进入凝汽器。如果先投高压轴封,这部分蒸汽可能进入高、中压缸。先投低压轴封相当于有进行了一次疏水,对防止高中压缸进水有好处,特别是在机组热态或温态启动时先送低压轴封更为重要。
3、轴封系统运行中出现的问题、原因分析及解决方案
3.1 润滑油中进水,油质变差
我厂220MW机组正常运行轴封压力保持在13KPa左右,由于长时间运行轴封有磨损,造成2012年11月一次机组启动后,主油箱油位持续升高,每天油位升高8—10mm,化验油质劣化。进行主油箱底部放水,油位由+180mm放至+100mm,化学检验油质合格。检查判断为蒸汽由轴封处漏入轴承回油系统,经过运行调整降低轴封压力以不掉真空为标准,把轴封压力由13KPa,降为11KPa,主油箱润滑油进水问题得以解决。
3.2 轴加风机启动超电流
我厂#3、#4号220MW机运行中均发现启动轴加风机经常出现甩水、风机振动大,以及超流现象,造成风机轴承损坏,电机跳闸。针对此现象进行检查分析,首先对轴封加热器检查,检查发现轴封加热器汽侧水位很低、约在水位计1/3 处, 分析认为轴封加热器的水不会返回轴加风机。而轴加风机的出口管接至10米多高的汽机房经大气管道而排出, 这样轴加风机排出的小于50 ℃的汽、气混合物在排向大气的过程中凝结成水又返回。针对这种情况, 进行系统改造,在轴加风机出口排厂房外管道竖直部分最低点设置疏水罐,并连接疏水管直接排地沟,及时将排汽管中的凝结水排出,使这一问题得以解决。
总上分析,运行调节好轴封系统,对机组安全性、经济性运行都至关重要,希望我们运行人员从细节出发,精心谨慎,全面考虑,做到减少事故提高机组效率。
关键词:轴封作用 危害 注意事项 问题及解决方案
1、汽轮机轴封系统简述,作用及危害
在汽轮机大轴伸出汽缸两端处和轴穿过隔板中心孔的地方,为了避免转动部件与静止部分摩擦碰撞,应留有适当的间隙。由于压差的存在,在这些间隙处必然要产生漏气,造成损失。为了减少这些漏汽损失,在发生漏气的部位都要装有汽封,轴端汽封也叫轴封。
1.1 高压端部轴封(又称高压轴封)作用:减少高压汽缸向外漏汽
低压端部轴封(又称低压轴封)作用:防止空气漏入低压缸,破坏真空;
隔板汽封作用:减少级间漏汽,维持隔板前后的压差。
轴封漏汽除了使损失增大外,严重时还会使汽轮机功率下降,此外,对汽轮机安全运行也有很大威胁。
1.2 高压轴封漏汽过大,蒸汽会顺着轴流入轴承中,直接加热轴承,同时使润滑油中混入水分,破坏轴承润滑,使轴承熔化造成严重事故。
低压轴封漏汽过大,会使汽轮机真空降低,经济性下降,排汽温度升高,汽轮机振动加大和轴向推力增加。
隔板轴封损坏,漏汽增大,叶轮前后压差增大,轴向推力增加。
2、冷热态投轴封注意事项:
2.1 投轴封前,机组盘车装置必须运行正常。
不投盘车就送轴封会引起轴封段转子受热不均而变形。
2.2 冷态投轴封应先抽真空,后投轴封;热态正相反,应先投轴封,后抽真空。
热态启动,先投轴封是必须的,而且要特别关注軸封汽源温度和汽机轴封温度的匹配。冷态启动,先投轴封,先投真空都不太要紧,但一般会先抽真空,后送轴封。轴封汽源送的过早,胀差不易控制,低压缸排气温度较高。但两者间隔不要太长,因为抽真空,汽缸内形成负压后会把环境中的细小灰尘带入到轴颈轴封中,对机组是有害的。再者拉真空的好处在于:第一,能使汽缸内残留的疏水顺着下缸疏水阀抽到疏水扩容器,排至凝汽器;第二,有利于轴加风机的启动,冷态时若轴加内水位较高,容易被轴加风机吸入,打叶片,而抽真空后,轴加水回凝汽器,轴加风机启动比较安全。第三、拉真空到一定程度再马上投轴封,能使蒸汽接触转子快点,避免转子加热过多,正胀差过早出现,为启机尽可能留足胀差富余量。先抽真空,轴封蒸汽投入后能顺利进入汽缸内部大空间,不至于高温的轴封蒸汽在轴封处滞留,造成这一区域过大的热应力。
2.3 冷态投轴封系统时,必须充分暖管、疏水,以防轴封管道振动和轴封蒸汽带水。
2.4 冷态时轴封投运不宜过早,以免机组启动过程中胀差不易控制。
2.5 轴封加热器水位维持正常,以防水位过高轴加风机进水,烧坏电机、损坏轴承。
2.6 轴封蒸汽汽源应尽量选择与高、中压缸末级温度相匹配的。
一是影响胀差,二是影响转子寿命。轴封温度高,会造成轴承座变形,影响轴承正常工作,还会使油温上升;温度低,可能引起水冲击。
2.7 低压轴封减温水不易开的过大,以防雾化不好,轴封蒸汽带水。
低压轴封温度一般控制在121--177℃之间。高、中压轴封温度和高、中压排汽温度相当,如果低压轴封也和低压排汽温度相当的话,就是40℃左右。为什么不这样呢?高、中压轴封和低压轴封的工作是不一样的。高、中压轴封的主要目的是“导”,把本应该漏到大气中的蒸汽导入轴封供汽母管,因此,高、中压轴封的温度一定和高、中压缸的排汽温度相同;低压轴封的目的才是“封”,把本应该漏入汽缸的空气顶在汽缸的外面,因此,低压轴封的压力一定要高于大气压,正常应为十几到三十KPa,这个压力下饱和温度至少也是100℃,40℃只能是水,那就成水封了,因此考虑轴封汽的饱和温度和过热度,就是121--177℃这个规定了。
2.8 机组负荷大幅度变动,不能满足自密封时,应及时切换汽源。
2.9 投运轴封时,应先投低压轴封,再投高压轴封。
原因是为了防止高压缸进水。先投低压轴封,轴封蒸汽里可能存的水进入低压缸,在凝汽器真空形成后,会进入凝汽器。如果先投高压轴封,这部分蒸汽可能进入高、中压缸。先投低压轴封相当于有进行了一次疏水,对防止高中压缸进水有好处,特别是在机组热态或温态启动时先送低压轴封更为重要。
3、轴封系统运行中出现的问题、原因分析及解决方案
3.1 润滑油中进水,油质变差
我厂220MW机组正常运行轴封压力保持在13KPa左右,由于长时间运行轴封有磨损,造成2012年11月一次机组启动后,主油箱油位持续升高,每天油位升高8—10mm,化验油质劣化。进行主油箱底部放水,油位由+180mm放至+100mm,化学检验油质合格。检查判断为蒸汽由轴封处漏入轴承回油系统,经过运行调整降低轴封压力以不掉真空为标准,把轴封压力由13KPa,降为11KPa,主油箱润滑油进水问题得以解决。
3.2 轴加风机启动超电流
我厂#3、#4号220MW机运行中均发现启动轴加风机经常出现甩水、风机振动大,以及超流现象,造成风机轴承损坏,电机跳闸。针对此现象进行检查分析,首先对轴封加热器检查,检查发现轴封加热器汽侧水位很低、约在水位计1/3 处, 分析认为轴封加热器的水不会返回轴加风机。而轴加风机的出口管接至10米多高的汽机房经大气管道而排出, 这样轴加风机排出的小于50 ℃的汽、气混合物在排向大气的过程中凝结成水又返回。针对这种情况, 进行系统改造,在轴加风机出口排厂房外管道竖直部分最低点设置疏水罐,并连接疏水管直接排地沟,及时将排汽管中的凝结水排出,使这一问题得以解决。
总上分析,运行调节好轴封系统,对机组安全性、经济性运行都至关重要,希望我们运行人员从细节出发,精心谨慎,全面考虑,做到减少事故提高机组效率。