多级水封示意图
轴封加热器多级水封,水封的级数可以用公式:
P1:轴加内的压力,kPa;P2:外界压力,kPa;h :每级水封管的高度;ρ:水的密度,kg/m3.
多级水封作为轴加的疏水装置的优缺点:
优点:没有机械传动,因而无磨损、无卡涩;没有电气元件,因而不需要调试,不耗电;结构简单,维护方便。
缺点 :停机后水封管内有残留积水,易造成金属锈蚀,因而影响再次启动时凝结水的质量;占地面积大,需挖深坑放置水封,以及仅能在加热器间压力差不大的情况下使用。
6.安全阀
由于送往汽封系统的供汽压力高于系统允许的设计压力,在系统中装有两个安全阀,以避免由于调节阀失灵可能引起的过高压力。
安全阀是一个以“突然”作用为特征的直接压力启动的放泄阀,两个安全阀全调整在压力为275000Pa时开启排放系统中多余的蒸汽,当汽封系统中的三个调节阀和旁路阀以最大通流能力供汽时,两个安全阀处于全开位置,能排放系统中过量的蒸汽。
7.蒸汽过滤器
为了防止外部物质进入汽封和引起转子的损坏,在每个汽封的供汽管道中使用了蒸汽过滤器。过滤器的“Y”形支管是水平安装的或置于管道的顶部,所以能够自行排空。
8.热电偶
热电偶是用来使运行人员能够监视高压和中压汽封供汽与这些汽封区的转子金属之间的温差,汽封供汽的温度是直接从调节阀和汽封之间的供汽管道中测得的,而汽封区的转子金属温度是不能直接测得的,它是通过在汽缸的一端或两端测量汽缸壁温度取得的近似值。
9.轴封风机
本系统采用两台100%容量轴封风机(其中一台备用)。
作用是用以抽出轴封加热器内的不凝结气体,以保证轴封加热器在良好的换热条件下工作,并维持汽封腔室一定的负压,使轴封汽的外挡漏气不向外冒汽。
四、轴封系统的运行1.轴封系统投入注意事项:
- 投运轴封前,机组盘车装置必须运行正常。
- 冷态投运轴封应先抽真空,后投轴封;热态正相反,应先投轴封,后抽真空。
- 冷态投运轴封系统时,必须充分暖管、疏水,以防轴封管道振动和轴封蒸汽带水。
- 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。
- 轴封加热器水位维持正常,以防水位过高轴封风机进水,烧坏电机、损坏轴承。
- 机组负荷大幅度变动,不能满足自密封时,应即时切换汽源。
投运操作:
- 汽轮机本体和轴封供汽管道所有疏水阀打开且汽轮机处于连续盘车状态。
- 启动凝结水泵并建立通过轴封冷却器的冷却水量。
- 开启轴封冷却器水室上的放气口,直至全部残留气体排入大气。
- 开启轴封冷却器疏水门。
- 开启各轴封压力调节阀前后手动门及电动门、轴封温度调节阀前后手动门,供汽调节阀处于手动关闭状态,轴封溢流调节阀投入自动,。
- 稍开辅汽供轴封调节阀,轴封管路暖管。
- 检查轴封管路各疏水阀已无水,暖管结束。
- 启动一台轴加风机。
- 逐渐开大辅汽供轴封调节阀,向轴封母管供汽,投入辅汽调节阀压力自动。
- 投入高、低压轴封温度调节自动。
- 冷再供轴封用汽在冷态启动时处于手动关闭状态,当锅炉点火升压,冷再蒸汽压力、温度符合轴封用汽的要求(蒸汽为过热蒸汽,最小有14℃的过热度),可投入冷再供轴封调节阀的自动。
- 机组温态、热态、极热态启动时,可采用冷再供汽。
- 确认各汽缸的每个汽封处均有低度真空。
- 确认各汽缸的任何汽封的蒸汽没有漏入大气,如果发现有漏汽,则提高轴封冷却器真空,或调整各调节阀的给定值以降低汽封联箱内的蒸汽压力直至停止向外部漏汽。
- 轴封压力建立后,开始抽真空。
- 当负荷增加到超过初始值时,所需的外部汽封供汽量减小,约在25%的额定负荷下,冷端再热供汽接口将提供密封汽轮机所需的全部供汽量,在更高的负荷下,来自高压和中压汽轮机汽封的漏汽可能等于各低压汽封所需的蒸汽总量,当达到高负荷时,汽封联箱的蒸汽压力将增加到冷端再热供汽阀控制器(在DCS中)的给定值,且此调节阀关闭。如果汽封联箱的压力继续增高,则汽封联箱溢流阀将开启,并允许多余的汽封漏汽流往主凝汽器。
2.轴封系统停运
- 在主凝汽器的抽汽设备停止运行和主凝汽器的真空完全消失以前,不得切断汽封供汽。否则冷空气沿轴封处流入汽缸,会使转子表面金属急剧冷却,又会导致热的﹑静止的汽封体变形。
- 停止顺序
- 在机组盘车和汽封供汽来自外部汽源的情况下,确认主凝汽器真空已完全消失。
- 停止轴封冷却器风机
- 在停止轴封冷却器的风机后,应立即关闭各轴封供汽调节阀及调节阀前后手动门、电动门。
- 关闭高、低压汽封蒸汽减温控制阀两侧的手动截止阀。
- 停止轴封冷却器的凝结水侧运行。
4.正常运行的监视
- 轴封蒸汽母管压力0.023~0.032MPa。
- 低压轴封供汽压力、温度。
- 轴封加热器疏水水位。
- 轴封加热器汽侧负压。正常运行时真空在500~750Pa范围之内,通常是690Pa。
- 轴加风机运行情况。
- 轴封系统运行限制
- 汽封供汽必须具有不小于14℃的过热度。
- 盘车之前不得投入汽封供汽系统,以免转子弯曲。
- 低压缸汽封供汽温度120~180℃,低压汽封温度控制器整定值为150℃。
- 为了防止汽封部位由于热应力而造成转子损坏,机组在启动和停机时,要尽量减小汽封蒸汽和转子表面间的温差下,由于热应力而使转子开始产生裂纹的计算循环次数,由图2-12的曲线确定。建议转子循环疲劳能力为10000次。
- 如果热态启动采用辅助锅炉向轴封供汽,则应注意辅助锅炉所供蒸汽的温度也不得使轴封蒸汽与转子表面金属的最大允许温差超过上述规定。
5.当机组甩负荷时,轴封系统调整处理:
- 如机组辅汽压力达到要求,则轴封供汽由辅汽供给。
- 如辅汽压力达不到要求,而汽平衡达到要求,轴封供汽切至汽平衡供给;如汽平衡也达不到要求,则打开主汽至轴封进气门,将轴封供汽切至主蒸汽(再热蒸汽)供给。
- 机组运行时,如机组跳闸或机组停机时,应调整打开主汽至轴封进气门及减温水,调整冷再压力在2.94-29.4kPa,温度在180~220℃,调整轴封压力至正常,保证汽机惰走期间真空正常。
- 如轴封压力无法维持,在汽机转速降至2000r/min以下时,凝汽器破坏真空,真空到零后停止轴封系统。
- 查找机组跳闸原因,尽快恢复机组运行。
五、轴封系统的一般事故处理
1、轴封供汽不足
1)现象
A:凝汽器真空下降。
B:轴封供汽压力下降。
2)原因
A:溢流站调节阀失灵。
B:溢流站旁路阀误开。
C:开、停机时,轴封供汽阀失灵,或有关阀门误关。
3)处理
A:溢流站调节阀失灵,应关小调节阀前截门,并手动调整以维持正常的轴封母管压力,并联系维修处理。旁路门误开,应立即关闭。
B:开、停机时,若轴封供汽阀失灵,联系维修处理。有关阀门误关,应立即开启。
2、轴封温度过低
1)原因
A:轴加满水了,水通过轴封回汽管路进入轴封母管,引起温度下降
B:轴封减温水自动失灵,大量的减温水进入轴封母管,引起轴封温度骤降。
C:轴加注水管路一直在注水,引起轴加满水,水通过轴封回汽管路进入轴封母管,引起温度下降。
D:轴加风机长时间停运,造成轴封回汽不畅,引起轴封带水
E:轴封汽源汽温过低,带水,从而影响轴封蒸汽的品质,带水,温度下降.
2)处理
A:开疏水
B:同时提高辅汽压力,既可保住真空,又能把进汽管道、回汽管道的积水冲刷干净使轴封回到正常状态。
C:看真空,可以涨负荷,
3、轴承温度过高
1)现象
A:相对应的支撑轴瓦温度
B:回油温度升高
C:机组胀差不正常升高
D: 转子轴振上升
2)原因
A:低压轴封减温水都投不上
B:轴封齿损坏
3)处理
A:根据机组负荷、相对应的抽气参数
B:及时调整轴封进汽量、
C:调整轴封母管的压力、温度
D:调整减温水
E:倒换汽源等
4、轴封带水
1)现象
轴封带水将影响胀差向负值增大
2)原因:
机组刚启动或低负荷时轴封供汽带水有造成水冲击,如果是甩负荷后轴封供汽带水还会使高温的大轴表面受到不均匀的骤冷冲击,对大轴的危害是非常严重的。如果机组带较高负荷稳定运行,高压轴封漏汽压力比较高而且是向外排,低压轴封温度低,影响不是太大
3)处理:
A:切换轴封汽源,
B:打开轴封供汽系统及本体疏水门,倾听机内声音,测量振动,记录惰走时间,检查盘车电动机电流是否正常且稳定,盘车后测量转子弯曲数值。如惰走时间明显缩短或机内有异常声音,推力瓦温度升高,轴向位移,胀差超限时,不经检查不允许机组重新启动。
C:如果发现机组声音变沉,振动增大,轴向位移增大,胀差减小或出现负胀差,应立即破坏真空,打闸停机。
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