低壓缸軸封系統(tǒng)的蒸汽熱力分析

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1、低壓缸軸封系統(tǒng)的蒸汽熱力分析編號：IS22011年11月280低壓缸軸封系統(tǒng)的熱力學(xué)分析摘要本文通過某發(fā)電廠自建廠以來一直存在的A/B低壓缸軸封蒸汽溫度偏差大的問題，持續(xù)分析、不斷改進，最終成功解決的全過程進行了總結(jié)，相信對存在同樣問題的其它電廠具有一定借鑒意義。關(guān)鍵詞：軸封；疏水；溫度；霧化論文類型：案例分析一、緒論1.1概述我廠4*600仰超臨界機組新建于2005年，第一臺投產(chǎn)于2006年，2007年其余3臺相繼投產(chǎn)發(fā)電。投產(chǎn)以來，我廠低壓缸軸封系統(tǒng)的蒸汽溫度A缸、B缸相差較大，達60°C左右，導(dǎo)致A缸軸封體積水，影響機組運行。木文通過對軸封系統(tǒng)

2、的深入研究，優(yōu)化管道系統(tǒng)以及合理調(diào)整運行方法，最后成功解決了這一“歷史遺留”問題。1.2設(shè)備及系統(tǒng)介紹1.2.1主機設(shè)備主要技術(shù)規(guī)范主機是東方汽輪機廠生產(chǎn)的，主要技術(shù)規(guī)范如下：汽輪機型號：N600-24.2/566/566型式：超臨界、一次中間再熱、沖動式、單軸三缸、四排汽凝汽式汽輪機轉(zhuǎn)速：3000r/min額定功率：600MW旋轉(zhuǎn)方向：從汽輪機端看為逆時針方向新蒸汽壓力：24.2MPa新蒸汽溫度：566°C再熱蒸汽溫度：566°C排汽壓力：5/6KPa最終給水溫度：282.2°C給水加熱器個數(shù)：8個，包括三臺高壓加熱器、一臺除氧器、四臺低壓加熱器。1

3、.2.2軸封系統(tǒng)的設(shè)備組成介紹軸封系統(tǒng)的主要作用是為了防止蒸汽沿高、中壓缸軸端向外泄漏，甚至竄入軸承箱致使?jié)櫥瓦M水；防止空氣漏入汽缸而破壞機組的真空。本機組軸封系統(tǒng)采用自密封汽系統(tǒng)，即在機組正常運行時，由高、中壓缸軸端汽封的漏汽經(jīng)噴水減溫后作為低壓軸端汽封供汽的汽輪機軸封系統(tǒng)。多余漏汽經(jīng)溢流站溢流至低壓加熱器或凝汽器。在機組啟動或低負荷運行階段，軸封供汽由外來蒸汽提供。該汽封系統(tǒng)從機組啟動到滿負荷運行，全過程均能按要求自動切換。本系統(tǒng)主要設(shè)備有：軸封供汽、漏汽管道及相關(guān)疏水管道；供汽調(diào)節(jié)閥、溢流調(diào)節(jié)閥、減溫水調(diào)節(jié)閥等閥門；所有調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)均采用氣動

4、，由DCS控制。1.3系統(tǒng)存在的問題高、中圧軸封蒸汽能夠滿足正常運行要求。但是，A低壓缸軸封蒸汽溫度，在啟動升速階段即從正常值170°C下降至108°C,此后一直維持在這一溫度基木不變；而B低壓缸軸封溫度始終能穩(wěn)定在170°C左右，因此A/B缸溫差始終相差60°C左右。嚴重不符合東方汽輪機廠的設(shè)計要求：溫度一般為121°C-177°C,壓力為0.02—0.032MPa?1.4軸封溫差大的潛在危害1.4.1溫度偏差大使得缸脹不均或者軸封體等相關(guān)結(jié)構(gòu)件存在或多或少的熱應(yīng)力變形和開裂傾向；1.4.2A缸的軸封溫度低，使蒸汽凝結(jié)而成的水汽增加，加劇了水汽對軸封

5、體的腐蝕，同時可能導(dǎo)致汽輪機進水，產(chǎn)生水擊。1.4.3A缸溫度偏低時，使軸封母管及疏水管路冷凝水流暈偏大，疏水管長期運行在汽液兩相當(dāng)中，極易造成沖刷磨損，極端情況下會造成管道破裂而停機。二、管道系統(tǒng)的優(yōu)化改造歷年來對軸封系統(tǒng)管道的改造有以下幾種：2.1懷疑軸封減溫水噴嘴霧化效果不佳。解體后，用自來水霧化試驗，自來水壓力估計3.5bar左右，大多數(shù)時候發(fā)現(xiàn)霧化不良，解決措施：更換新的噴嘴。2.2懷疑疏水節(jié)流孔板堵塞或者孔徑偏小。#1機，將節(jié)流孔板直接更換成一只調(diào)節(jié)閥了；其它機組由①4mm擴至0>10mmo割管檢查時并無發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)彖。1.3懷疑疏水管路管徑

6、偏小。在#4機大修屮，由①32*3.5更換成了①38*3.5：其它機組沒有改動。1.4懷疑軸封母管進入低壓缸濾網(wǎng)前的疏水袋太短，會積水。原來長度300mm,加長至1500mmo1.5懷疑測溫點位置不正確。#1~#4機屮，全部測溫點移位至濾網(wǎng)后進軸封前的管路屮。弟1LP2?7懷疑減溫水噴嘴安裝位置不佳。改進措施:移位安裝，使其后管道直管段盡可能長。1.6懷疑噴水減溫調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏。檢查該調(diào)節(jié)閥及前、后和旁路閥，沒有發(fā)現(xiàn)明顯內(nèi)漏跡象。HJ'也rp圖（1）低壓缸軸封系統(tǒng)圖經(jīng)過以上努力，問題并沒有改善。但是達成了以下幾點關(guān)鍵要求：①測溫點的位置盡量靠近軸封體，并與

7、減溫水噴嘴保持在13米以上；②在噴嘴后的25米的直管段上開一路疏水管道，加強管道的疏水能力；③檢查濾網(wǎng)等容易存水的部位，消除管道積滯存水。三、蒸汽熱力分析分析對彖：按介質(zhì)流向，從低壓缸軸封減溫水噴嘴前的蒸汽管道、減溫水管道及閥門至人機軸封冋汽管道、小機軸封冋汽管道及低壓軸封疏水管閥,還有低壓缸汽封體腔室。如右圖所示：黃色和藍色塊。合格的低壓缸軸封蒸汽參數(shù)一般為121°C-177°C,壓力為0.02—0.032MPao水和水蒸汽的狀態(tài)參數(shù)有P、T、v、h、s,分別為壓力、溫度、比容、焰、嫡。水在定壓加熱時根據(jù)溫度從小到人的順序分為未飽和水、飽和水、飽和濕

8、蒸汽、飽和干蒸汽、過熱蒸汽五類。其川當(dāng)水或水蒸汽處于飽和水或飽和干蒸汽時溫度與壓力具有一一對應(yīng)