轴封系统投运过程及危险点分析

        某电厂汽轮机为N210-130/535/535型，为超高压、中间再热、三缸三排汽凝汽式汽轮机，与HG670/140-13 型超高压汽包炉配套运行，由半挠性联轴器直接带动发电机旋转。主蒸汽经电动主汽门、高压自动主汽门和调节阀，由四根导汽管引入高压缸作功，高压缸排汽经高排逆止门到锅炉再热器重新加热后，经中压自动主汽门、中压调节汽门，由四根导汽管引入中压缸作功，第 22 级后蒸汽分别进入中压缸后部低压段和通过两根导汽管引至低压缸继续作功。机组配汽方式采用喷嘴调节。
　　1 系统简介
　　汽轮机的轴封系统是汽轮机非常重要的辅助系统，该系统的作用有两点。一是防止汽轮机油中进水和环境污染，防止高中压气缸内的蒸汽通过轴端泄漏到大气中，从而会造成汽轮机油中进水，使得汽轮机油质变坏，蒸汽泄漏到大气中也会造成不必要的环境污染。二是防止空气从低压缸轴端泄漏至低压缸中，从而影响凝汽器的真空，造成机组循环热效率降低，同时也增加了抽真空设备的能耗，同时低压缸排气压力的升高也会造成低压缸的叶片产生过负荷的风险，造成低压缸振动增大，机组运行安全性降低。
　　轴封系统的投运过程包括暖管、疏水、送汽等过程，下面将对轴封系统的投运过程进行详细的介绍并针对该过程中存在的危险点进行分析。
　　2 轴封系统的投运
　　2.1 轴封汽源的选择
　　轴封系统的汽源选择与高压内缸内上壁温度有关系。当高压内缸内上壁温度小于 250 ℃，汽轮机高、中、低压缸轴封汽源均用厂用蒸汽；高压内缸内上壁温度大于 250 ℃，汽轮机高压缸前、 后和中压缸前轴封用高温汽源， 中压缸后轴封和低压缸轴封用厂用蒸汽。
　　2.2 厂用汽供低温轴封汽联箱和管道暖管疏水
　　首先检查确认辅助蒸汽系统已投运，打开辅汽至轴封供汽门前疏水，在疏水排尽后全开厂用汽至轴封供汽手动门，缓慢打开厂用汽至轴封供汽电动门，维持轴封供汽联箱内压力 0.02MPa开始暖管。10分钟后打开轴封供汽调整门，提升轴封供汽联箱压力至 0.05MPa，继续暖管直至轴封供汽联箱内汽温高于高、中压缸缸温30℃～50℃。在温度稳定并且疏水管中排出的均为热蒸汽后，暖管操作结束。
　　2.3辅汽供轴封送汽操作
　　首先启动轴加风机，调整轴加风机入口负压在正常值范围内，打开高、低压轴封联络电动门。打开高、中、低压缸轴封供汽门，保持门后压力 0.015MPa。注意低压缸排汽温度和汽缸各金属温度的变化。投入轴封供汽自动调整，保持联箱压力 0.03 MPa～0.05MPa 。凝汽器真空建立后， 轴封供汽调整门前疏水及轴封供汽联箱疏水转排凝结器， 全关排地沟疏水门，全关高中压轴封供汽联箱疏水排地沟一、二次门。
　　2.4 轴封高温汽源的投运
　　确认高压内缸内上壁温度大于 250 ℃时，汽轮机高压缸前、后和中压缸前轴封用高温汽源，中压缸后轴封和低压缸轴封用厂用蒸汽。确认轴封系统已按要求检查好，用厂用汽对低温轴封汽联箱和管道暖管疏水，开启高温轴封供汽管上疏水排地沟门，开启主蒸汽供高温轴封一、二次门，对高温轴封供汽管暖管疏水，开启高压缸前端、后端、中压缸前端高温轴封供汽门后疏水门及其疏水排扩容器总门，当主蒸汽温度比高压内上缸内壁温度高50℃且高温轴封供汽管暖管疏水充分时， 进行送轴封操作。
　　2.5投入轴封抽气器，轴封加热器，启动轴抽风机
　　（1）启动一台射水泵，但其抽空气电动门暂不打开，凝结器仍未抽真空。
　　（2）确认低压缸喷冷已投入。
　　（3）开启凝汽器真空破坏门。
　　（4）确认低温轴封汽联箱暖管疏水充分后，向汽轮机中压缸后轴封和低压缸轴封送入低温轴封汽源，并且保持轴封供汽压力 0.01MPa ～ 0.02MPa 。
　　（5）缓慢开启高温汽源至高压前、后、中压前供汽门，向汽轮机高压缸前、后和中压缸前轴封送入高温轴封汽源，并且保持轴封供汽压力0.01 MPa～0.02MPa，注意汽缸金属温度和温差的变化。
　　（6）开启射水泵抽空气电动门，对凝结器抽真空并关闭凝汽器真空破坏门。
　　（7）随着主蒸汽压力升高，应及时调整高温汽源进汽压力。
　　（8）关闭高压缸前端、后端、中压缸前端高温轴封供汽门后疏水门及其疏水排扩容器总门。
　　（9）机组并网后将高压前、后和中压前轴封高温汽源转换为低温汽源供给。
　　3 投入过程中的危险点分析
　　3.1 暖管不充分
　　在暖管过程中会出现撞管现象，严重时会造成管道破裂。主要原因是暖管不充分，一是体现在暖管时间短，管道的内外壁温差较大；二是体现在管内疏水没有排干净就送入蒸汽。
　　在暖管时要保证足够的时间，借助点温枪和蒸汽温度测点进行综合判断管道暖管程度。同时要对打开的疏水门排放处进行观察，当没有水流出且均为蒸汽流出时方可关闭疏水门。
　　如果蒸汽带水有可能会造成转子弯曲、轴封片磨损和锈蚀、主机润滑油带水等异常的出现，严重威胁汽轮机的安全运行。
　　3.2 轴封汽温度过低
　　轴封温度过低将会直接影响到大轴的伸缩，这是因为轴封蒸汽与汽轮机的大轴直接接触。当轴封温度过低时，低温蒸汽通过轴封进入汽缸内，使得汽机转子表面得到冷却收缩，同时也会使得转子上产生比较大的热应力，汽缸也会得到冷却，造成汽缸上下缸温差大，严重时会造成动静摩擦，同时大轴局部的收缩也会使得转子轴向位移产生变化。
　　4 结语
　　轴封系统的投运过程关系到汽轮机的运行安全，在投运过程要严格按照相关规程和操作票执行，采取必要的措施规避可能出现的危险点，保证汽轮机的运行安全。
　　参考文献：
　　[1]程贵兵.600 MW超临界机组汽轮机轴封系统故障分析及处理[J].湖南电力（增刊），2005， 25：16-18.
　　[2]王旭.汽轮机低压轴封蒸汽温度瞬间突降分析及对策[J].华北电力技术，2003，（1）.38-39.
　　作者简介：曲大鹏（1987一），男，辽宁丹东人，学士，210MW机组主操，主要从事210MW燃煤发电机组运行调整、事故处理和设备启停等工作。