汽轮机轴封系统波动原因分析

 　【摘要】在汽轮机运行的过程中，其轴封系统是比较重要的组成部分，但是，如果汽轮机的轴封系统出现了波动的现象，就会对进水工作产生严重的影响，进而影响到整个汽轮机的正常运行。因此，相关的工作人员，需要对汽轮机轴封系统波动的主要原因以及波动的现象进行分析和探讨，希望能够为相同或者是相似类型机组的波动现象提升重要的依据。 
　　【关键词】汽轮机；轴封压力；波动异常 
　　为了对汽轮机的轴封系统的波动状况进行分析，本文中主要对某公司的两台进口汽轮机进行介绍和分析，这一汽轮机主要是从日本进口，这一系统具有超临界、单轴三缸两排汽等特点。这一汽轮机的各轴承为迷宫式，其中轴封系统在运行的过程中，需要将轴封母管的压力控制在6.8kPa，机组的负荷超过一半以上一周就会形成一定的自密封状况。其中汽轮机的轴封系统可以分成高、中、低三个类型。在运行的过程中，小机轴封的主要压力为2kPa，其中轴封加热器的主要功能就是将部分其他抽出之后排向大气。 
　　1、轴封回汽压力及供气压力波动异常 
　　在对机组进行检查的时候，机组的主要负荷量为570MW，根据工作人员的介绍可知，汽轮机组的轴承视窗表面具有一定水珠，而排烟风机的入口处的水珠更多。对集水器进行检查发现有可见水位出现，而且有大量的积水出现。在以前的工作中，机组就出现过回汽压力调整不科学的现象，严重地影响到进水程度。工作人员对轴封母管的压力进行检查，发现轴封回汽压力表现出了明显的波动现象。其中小机轴封也随之发生了明显的变化。而且，其波动的状况时在初期是波动程度较小，越是到了后期波动情况越大。主机的润滑油中具有一定的含水量，经过化验可知，小机润滑油并没有出现任何异常的现象。润滑油的净化装置本身，具有一定的滤水功能。但是密封油系统的运行状态比较你独立。含水量相对较大，为了改善这一问题，要根据要求来定时做好放水工作。 
　　2、异常原因分析与查找 
　　汽轮机的轴封系统出现严重的波动现象，造成的原因有很多。对这一问题进行解决，需要用系统性和整体性的思维方式来进行。机组的符合高达570MW，并且达到了稳定的状态，这说明轴封系统以及达到了自密封的状态。主要来自于汽轮机阀杆漏气。因此，可以对一些备用辅汽的干扰进行排除。自密封系统达到一定的稳定性，则说明轴封系统的调节阀性能无法达到标准。无论是轴封的压力还是溢流的调节阀都采用手动的方式。在此过程中，压力的波动没有出现任何变化。这时，溢流调节阀没有出现任何摆动现象，密封的水体也没有异常的现象。因此，可以证明轴封调节方面没有任何问题。虽然，轴封压力处于手动的控制模式中，但是如果自密封的阀杆出现漏洞的现象，也会造成轴封系统的不稳定。设备负荷量比较高，协调控制模式也没有达到正常的压力状态。并没有产生波动的现象，契机的高调门频率只在40%-43%的范围内进行调节。即使机组的负荷降低，但是轴封在供气的过程中，压力波动现象仍然存在，同时也排除了这种可能。在对轴封回汽系统进行检查的时候需要保证轴封供汽、调节工作都没有任何异常。第一步是对电流进行测量，其波动比较小。在经过一段时间观察之后，完全可以排除轴加风机的问题。在对轴封母管进行检查的时候，发现水封程度处于一种相对比较正常的状态下，而且也没有任何破坏的现象。这是，对主机和小机轴封系统进行检查，也没有出现任何波动现象，所以说，阀门的开度可以进行随意地调整，并没有出现任何问题。在汽轮机正常运行中，U型管中的水体一直保持着溢流的状态，但是在轴封压力出现波动的情况下就会表现出涌动的现象。当轴封回汽压力指示负压区时，不会有水流流出。如果指示正压，就会有水流流出。如果凝结水至U型水封管，就说明水分补充正常。在进行研究的过程中，研究人员也提出了较多的问题，其中自动输水器的损坏程度是否是造成压力不稳定，水位过低的重要因素。为了对这一问题进行探讨，将手动门关闭，将疏水方式转变为地沟，然后对相关的压力进行检查，压力依然处于波动的现象。根据这一现象可知，疏水器的损坏问题可以排除在外。通过排除法对造成汽轮机轴封系统波动的原因进行排除，必然会准确地找到具体的原因。 
　　从本次研究的轴封系统示意图中可以看出，出现波动的现象就是压力表和小机回汽压力表产生了波动。产生的波动原因主要可以从以下几个方面来进行分析：第一，通过降低高中压轴封供气的流速，可以有效的增加漏气管的直径长度，进而减少漏气管道的相关阻力。同时还应该适当地将轴封的直径间隙缩小。安装轴封加热器，然后最大限度地增加冷却面积。第二，提升了轴封漏气管负压量。如果增加周芬漏气管的负压就会增加减温器的通径以及供气的管径。提升低压汽封的蒸汽量。进而降低了轴封的母管压力。在对这一原因进行分析的时候，可以将轴封的漏气管线分成两段来进行。分别为高中压和低压。将这两段压力缸街道轴封的加热器上，供气和回汽两部分可以分开来调节。第三，小汽轮机轴封设计不合理。对于和轴加相连接的回汽管来说，需要单独地安全适当地接口，这样可以防止回汽受到排挤，进而减少减温器的扩径问题。如果小汽轮机的轴封设计出现了问题也会直接影响到汽轮机轴封系统的严重波动。水在凝结聚集过程中通过B点处的u型水封管路自动流出，而此次异常则因为该U型水封管内部锈蚀物较多造成堵塞无法疏水，长时间运行后排气管道内部积水越来越多，直至聚集到C点处或更高形成"水阻"，轴加风机所输送的气体无法完全克服管道内"水阻"，最终造成气体在轴加风机及"水阻"的共同作用下被一股股的送出，即部分气体克服该段管道内的"水阻"送出过程中，轴封回汽压力便向负压区波动；最终影响轴封母管压力的波动以及因轴封加热器内正/负压的来回波动而影响的u型水封水的间断性流出。在敲击该u型管道后，流水恢复正常，内部积水全部放出后，轴封回汽压力重新稳定在一2 kPa，轴封母管压力也逐渐恢复稳定。 
　　3、结束语 
　　轴封系统的设备功能要尽力恢复。高压、低压、小汽轮机轴封供汽减温器喷水阀不能投用或失效，轴封汽温度不能调节，这会对轴封母管压力高失去调节，因轴封汽温度过高而造成轴封体变形，引起轴颈磨损，轴承振动；引起转子热疲劳，降低转子寿命。汽轮机各段做功量、过再热吸热量、热耗率等参数在中间轴封漏汽量实际的变化范围内可近似认为线性变化。