曲大鵬

(廣東省東莞市虎門鎮(zhèn)沙角A電廠,廣東東莞 523900)

軸封系統(tǒng)投運過程及危險點分析

曲大鵬

(廣東省東莞市虎門鎮(zhèn)沙角A電廠,廣東東莞 523900)

汽輪機軸封系統(tǒng)既能起到防止高中壓缸蒸汽向外泄漏又能防止低壓缸軸端吸入空氣。軸封系統(tǒng)是汽輪機重要的輔助系統(tǒng),軸封系統(tǒng)投運過程的好壞直接關(guān)系到汽輪機的運行安全。本文通過介紹軸封系統(tǒng)的投運過程,并針對軸封系統(tǒng)投運過程中可能出現(xiàn)的危險點進行分析并提出相應(yīng)的控制措施。希望對相關(guān)技術(shù)人員具有一定的參考價值和借鑒意義。

軸封 投運 危險點 分析

某電廠汽輪機為N210-130/535/535型，為超高壓、中間再熱、三缸三排汽凝汽式汽輪機，與HG670/140-13型超高壓汽包爐配套運行，由半撓性聯(lián)軸器直接帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)。主蒸汽經(jīng)電動主汽門、高壓自動主汽門和調(diào)節(jié)閥，由四根導汽管引入高壓缸作功，高壓缸排汽經(jīng)高排逆止門到鍋爐再熱器重新加熱后，經(jīng)中壓自動主汽門、中壓調(diào)節(jié)汽門，由四根導汽管引入中壓缸作功，第22級后蒸汽分別進入中壓缸后部低壓段和通過兩根導汽管引至低壓缸繼續(xù)作功。機組配汽方式采用噴嘴調(diào)節(jié)。

1　系統(tǒng)簡介

汽輪機的軸封系統(tǒng)是汽輪機非常重要的輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)的作用有兩點。一是防止汽輪機油中進水和環(huán)境污染，防止高中壓氣缸內(nèi)的蒸汽通過軸端泄漏到大氣中，從而會造成汽輪機油中進水，使得汽輪機油質(zhì)變壞，蒸汽泄漏到大氣中也會造成不必要的環(huán)境污染。二是防止空氣從低壓缸軸端泄漏至低壓缸中，從而影響凝汽器的真空，造成機組循環(huán)熱效率降低，同時也增加了抽真空設(shè)備的能耗，同時低壓缸排氣壓力的升高也會造成低壓缸的葉片產(chǎn)生過負荷的風險，造成低壓缸振動增大，機組運行安全性降低。

軸封系統(tǒng)的投運過程包括暖管、疏水、送汽等過程，下面將對軸封系統(tǒng)的投運過程進行詳細的介紹并針對該過程中存在的危險點進行分析。

2　軸封系統(tǒng)的投運

2.1軸封汽源的選擇

軸封系統(tǒng)的汽源選擇與高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫度有關(guān)系。當高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫度小于250℃，汽輪機高、中、低壓缸軸封汽源均用廠用蒸汽;高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫度大于250℃，汽輪機高壓缸前、后和中壓缸前軸封用高溫汽源，中壓缸后軸封和低壓缸軸封用廠用蒸汽。

2.2廠用汽供低溫軸封汽聯(lián)箱和管道暖管疏水

首先檢查確認輔助蒸汽系統(tǒng)已投運，打開輔汽至軸封供汽門前疏水，在疏水排盡后全開廠用汽至軸封供汽手動門，緩慢打開廠用汽至軸封供汽電動門，維持軸封供汽聯(lián)箱內(nèi)壓力0.02MPa開始暖管。10分鐘后打開軸封供汽調(diào)整門，提升軸封供汽聯(lián)箱壓力至0.05MPa，繼續(xù)暖管直至軸封供汽聯(lián)箱內(nèi)汽溫高于高、中壓缸缸溫30℃～50℃。在溫度穩(wěn)定并且疏水管中排出的均為熱蒸汽后，暖管操作結(jié)束。

2.3輔汽供軸封送汽操作

首先啟動軸加風機，調(diào)整軸加風機入口負壓在正常值范圍內(nèi)，打開高、低壓軸封聯(lián)絡(luò)電動門。打開高、中、低壓缸軸封供汽門，保持門后壓力0.015MPa。注意低壓缸排汽溫度和汽缸各金屬溫度的變化。投入軸封供汽自動調(diào)整，保持聯(lián)箱壓力0.03MPa～0.05MPa。凝汽器真空建立后，軸封供汽調(diào)整門前疏水及軸封供汽聯(lián)箱疏水轉(zhuǎn)排凝結(jié)器，全關(guān)排地溝疏水門，全關(guān)高中壓軸封供汽聯(lián)箱疏水排地溝一、二次門。

2.4軸封高溫汽源的投運

確認高壓內(nèi)缸內(nèi)上壁溫度大于250℃時，汽輪機高壓缸前、后和中壓缸前軸封用高溫汽源，中壓缸后軸封和低壓缸軸封用廠用蒸汽。確認軸封系統(tǒng)已按要求檢查好，用廠用汽對低溫軸封汽聯(lián)箱和管道暖管疏水，開啟高溫軸封供汽管上疏水排地溝門，開啟主蒸汽供高溫軸封一、二次門，對高溫軸封供汽管暖管疏水，開啟高壓缸前端、后端、中壓缸前端高溫軸封供汽門后疏水門及其疏水排擴容器總門，當主蒸汽溫度比高壓內(nèi)上缸內(nèi)壁溫度高50℃且高溫軸封供汽管暖管疏水充分時，進行送軸封操作。

2.5投入軸封抽氣器,軸封加熱器,啟動軸抽風機

(1)啟動一臺射水泵，但其抽空氣電動門暫不打開，凝結(jié)器仍未抽真空。

(2)確認低壓缸噴冷已投入。

(3)開啟凝汽器真空破壞門。

(4)確認低溫軸封汽聯(lián)箱暖管疏水充分后，向汽輪機中壓缸后軸封和低壓缸軸封送入低溫軸封汽源，并且保持軸封供汽壓力0. 01MPa～0.02MPa。

(5)緩慢開啟高溫汽源至高壓前、后、中壓前供汽門，向汽輪機高壓缸前、后和中壓缸前軸封送入高溫軸封汽源，并且保持軸封供汽壓力0.01MPa～0.02MPa，注意汽缸金屬溫度和溫差的變化。

(6)開啟射水泵抽空氣電動門，對凝結(jié)器抽真空并關(guān)閉凝汽器真空破壞門。

(7)隨著主蒸汽壓力升高，應(yīng)及時調(diào)整高溫汽源進汽壓力。

(8)關(guān)閉高壓缸前端、后端、中壓缸前端高溫軸封供汽門后疏水門及其疏水排擴容器總門。

(9)機組并網(wǎng)后將高壓前、后和中壓前軸封高溫汽源轉(zhuǎn)換為低溫汽源供給。

3　投入過程中的危險點分析

3.1暖管不充分

在暖管過程中會出現(xiàn)撞管現(xiàn)象，嚴重時會造成管道破裂。主要原因是暖管不充分，一是體現(xiàn)在暖管時間短，管道的內(nèi)外壁溫差較大;二是體現(xiàn)在管內(nèi)疏水沒有排干凈就送入蒸汽。

在暖管時要保證足夠的時間，借助點溫槍和蒸汽溫度測點進行綜合判斷管道暖管程度。同時要對打開的疏水門排放處進行觀察，當沒有水流出且均為蒸汽流出時方可關(guān)閉疏水門。

如果蒸汽帶水有可能會造成轉(zhuǎn)子彎曲、軸封片磨損和銹蝕、主機潤滑油帶水等異常的出現(xiàn)，嚴重威脅汽輪機的安全運行。

3.2軸封汽溫度過低

軸封溫度過低將會直接影響到大軸的伸縮，這是因為軸封蒸汽與汽輪機的大軸直接接觸。當軸封溫度過低時，低溫蒸汽通過軸封進入汽缸內(nèi)，使得汽機轉(zhuǎn)子表面得到冷卻收縮，同時也會使得轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生比較大的熱應(yīng)力，汽缸也會得到冷卻，造成汽缸上下缸溫差大，嚴重時會造成動靜摩擦，同時大軸局部的收縮也會使得轉(zhuǎn)子軸向位移產(chǎn)生變化。

4　結(jié)語

軸封系統(tǒng)的投運過程關(guān)系到汽輪機的運行安全，在投運過程要嚴格按照相關(guān)規(guī)程和操作票執(zhí)行，采取必要的措施規(guī)避可能出現(xiàn)的危險點，保證汽輪機的運行安全。

[1]程貴兵.600MW超臨界機組汽輪機軸封系統(tǒng)故障分析及處理[J].湖南電力(增刊),2005,25:16-18.

[2]王旭.汽輪機低壓軸封蒸汽溫度瞬間突降分析及對策[J].華北電力技術(shù),2003,(1).38-39.

曲大鵬(1987—),男,遼寧丹東人,學士,21OMW機組主操,主要從事21OMW燃煤發(fā)電機組運行調(diào)整、事故處理和設(shè)備啟停等工作。