汽輪機(jī)軸封蒸汽帶水的原因分析及對(duì)策

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1、汽輪機(jī)軸封蒸汽帶水的原因分析及對(duì)策　　摘要：因?yàn)檩S封蒸汽溫度如果與汽輪機(jī)本體部件溫度（特別是轉(zhuǎn)子的金屬溫度）差別太大或是蒸汽帶水，將使汽輪機(jī)部件產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，這種熱應(yīng)力將造成汽輪機(jī)部件產(chǎn)生摩擦，使部件壽命損耗加劇。文章結(jié)合某電廠機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過程中因軸封蒸汽帶水造成機(jī)組振動(dòng)超限事故案例對(duì)軸封蒸汽帶水的原因做具體分析?！　￡P(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；軸封；蒸汽帶水；熱應(yīng)力；機(jī)組振動(dòng)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　　中圖分類號(hào)：TK263文章編號(hào)：1009-2374（2016）26-0061-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2

2、016.26.029　　軸封蒸汽系統(tǒng)作為熱力發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，其主要功能是向汽輪機(jī)主機(jī)、給水泵小汽輪機(jī)的端部動(dòng)靜部位提供軸向密封蒸汽，同時(shí)將各汽封的漏汽合理導(dǎo)向或抽出。在汽輪機(jī)的高壓區(qū)段，軸封系統(tǒng)的正常功能是防止蒸汽向外泄漏；在汽輪機(jī)的低壓區(qū)段，則是防止外界的空氣進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)部，保證汽輪機(jī)有盡可能高的真空度，另外，軸封蒸汽系統(tǒng)還有回收汽封漏汽，減少系統(tǒng)工質(zhì)損失的作用，軸封蒸汽參數(shù)若控制不當(dāng)將影響機(jī)組安全運(yùn)行?！　?設(shè)備概況7　　某廠汽輪機(jī)是由東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的300MW純凝式汽輪發(fā)電機(jī)組。其軸封蒸汽系統(tǒng)是由軸封裝置

3、、汽封冷卻器、軸封壓力調(diào)節(jié)閥、軸封風(fēng)機(jī)、壓力調(diào)節(jié)閥、噴水減溫器及相應(yīng)的管道、閥門等部件組成，為防止雜質(zhì)進(jìn)入軸封，各支管上設(shè)有Y型蒸汽過濾器。當(dāng)機(jī)組在啟動(dòng)時(shí)，軸封蒸汽系統(tǒng)的汽源主要來自輔汽母管（輔汽母管汽源正常運(yùn)行時(shí)來自四段抽汽或再熱冷段抽汽，啟動(dòng)時(shí)來自鄰機(jī)供汽）。輔汽進(jìn)入軸封調(diào)壓部件進(jìn)行調(diào)壓，調(diào)壓后的輔汽隨時(shí)由壓力表、溫度表監(jiān)測(cè)，使輔汽在各種工況下維持其壓力和溫度的正常值。另外，還有一部分軸封汽來自高、中調(diào)門桿的漏汽。正常運(yùn)行時(shí)，由高中壓漏汽經(jīng)噴水減溫后作為低壓端軸封供汽，多余漏汽經(jīng)溢流站溢流至低壓加熱器或凝汽器。在機(jī)組低負(fù)荷或

4、啟動(dòng)階段，軸封供汽由外來（鄰機(jī)）蒸汽提供?！　?振動(dòng)超限經(jīng)過　　某日14∶28機(jī)組轉(zhuǎn)速1100rpm，主汽壓力3.14MPa，主汽溫度410℃，熱再汽壓0.24MPa，熱再溫度396℃，真空-90.6kPa，高壓內(nèi)缸上下半壁溫174℃/189℃，軸向位移-0.372/-0.311mm；高中壓/低壓脹差1.53/3.38mm，偏心13.8um，高壓缸熱膨脹7.4/5.7mm，主機(jī)潤(rùn)滑油溫40℃，各軸承振動(dòng)為1X/1Y20/24?m，2X/2Y30/40?m，3X/3Y39/65?m。機(jī)組1100r/min中速暖機(jī)結(jié)束，設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速

5、2000r/min，升速率200r/min，準(zhǔn)備升速至2000r/min暖機(jī)，14∶30轉(zhuǎn)速升至1537r/min（高中壓轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速1750r/min）2Y軸振由40μm持續(xù)上升至272μm，軸振保護(hù)動(dòng)作，機(jī)組跳閘。15∶26汽機(jī)轉(zhuǎn)速至零，投入連續(xù)盤車運(yùn)行，盤車電流32A，大軸偏心10um、盤車電流無擺動(dòng)現(xiàn)象，傾聽缸內(nèi)無摩擦聲?！　?現(xiàn)場(chǎng)檢查情況7　　（1）機(jī)組惰走過程傾聽缸內(nèi)無摩擦聲、無異音；（2）檢查主汽壓力3.14MPa，主汽溫度410℃，熱再汽壓0.24MPa，熱再溫度396℃，真空-90.6kPa，平穩(wěn)無突降現(xiàn)象

6、；（3）檢查高壓內(nèi)缸上下半壁溫174℃/189℃，高壓缸熱膨脹7.4/5.7mm，高中壓/低壓脹差1.53/3.38mm，偏心13.8μm，軸向位移-0.372/-0.311mm，各參數(shù)正常；（4）檢查軸封供汽溫度發(fā)現(xiàn)13∶51中壓軸封溫度由177.56℃突降至98.9℃，軸封母管壓；（5）現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)中壓軸封進(jìn)汽手動(dòng)閥開度較小，大約只有4～5圈的開度，中壓軸封進(jìn)汽閥后濾網(wǎng)疏水直排管只有小量的蒸汽冒出，疏水閥的開度約有3～4圈。低壓軸封前后進(jìn)汽手動(dòng)門均處于全開狀態(tài)。　　4處理措施　?。?）開大高壓、中壓軸封進(jìn)汽閥至1/2開度，全

7、開高壓、中壓、低壓軸封進(jìn)汽閥后濾網(wǎng)疏水閥，對(duì)軸封系統(tǒng)進(jìn)行徹底疏水；（2）連續(xù)盤車2小時(shí)，17∶20全面檢查正常，重新掛閘沖轉(zhuǎn)至500rpm摩檢正常，17∶26轉(zhuǎn)速升至1200rpm中速暖機(jī)，17∶55中速暖機(jī)結(jié)束后繼續(xù)升速，過臨界轉(zhuǎn)速4Y大軸振動(dòng)最大值94.3μm，各軸振動(dòng)良好：1X：49.4μm，1Y：52.8μm；2X：40μm，2Y：90.2μm；3X：31μm，3Y：74.3μm；4X：52.6μm，4Y：94.3μm；過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)振動(dòng)良好；19∶20轉(zhuǎn)速達(dá)3000r/min，19∶31并網(wǎng)成功?！　?振動(dòng)原因分析7　　

8、（1）現(xiàn)場(chǎng)檢查軸封系統(tǒng)投入運(yùn)行后對(duì)高、中、低壓分路門開度不夠，低壓軸封較長(zhǎng)時(shí)間有吸空氣聲音，中高壓軸封開度才2圈左右，并且軸封母管壓力控制較低才30kPa，明顯偏低；（2）本次啟動(dòng)前鍋爐進(jìn)行水壓試驗(yàn)主、再蒸汽管道可能存在積水，而本次啟動(dòng)在鍋爐起壓以后才開啟投高低