| 一台31-25型汽轮机轴封问题的分析与对策 |
| 更新时间：2014-06-11 发布：www.1024sj.com |
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淮南矿务局新庄孜自备电厂共装有31-25型汽轮机3台，采用母管制供汽，与其配套的是额定蒸发量为75t/h的5台轮回流化床汽锅。该厂＃1机(以下简称新矿＃1机)为上海汽轮机厂50年月末出厂的产物，在此之前已在淮南田家庵运行了30多年，于1994年8月迁到淮南矿务局所属的新庄孜煤矿内。重新安装的＃1机的调试使命由我所承当，经过各方面的起劲，于1999年8月28号完成了72 24小时试运转，为机组的正常生产运行缔造了条件。
因装备陈旧、设计、安装等方面存在问题，调试进程并非一帆风顺。轴封问题就是试转进程中所表露出的诸多问题中的一个。
1、问题发现的经过及现象
机组在启动之前开启射水泵抽真空时发现，未送轴封汽时真空只能到达-36kPa，而且随着启动次数的增加，还有缓慢下降的趋向。在送上轴封汽后，真空提高很快，至机组并网带负荷时真空可到达-95kPa。但在负荷逐渐升高的进程中，从高压端轴封处向外漏汽较着，在维持真空的条件下，关小轴封进汽其实不能完全消除。负荷升至12500kW时，高压端漏汽量较着增年夜，并一直延续到20000kW，陪伴着漏汽发生了年夜量的油*，20000kW以上时，漏汽量和油*量又显著削减。从整个启动进程来看，轴封系统的泄漏已严重威胁到了机组的平安运行了。
2、机组主要技术参数和轴封系统工作原理简介
额定功率：25000kW
额定进汽量：120t/h
额定进汽压力温度：3.34MPa/430
一级抽汽压力和温度：1.12MPa/309
二级抽汽压力和温度：0.48MPa/222.5
排汽压力：0.0062MPa
＃1机轴封汽源为新蒸汽，压力为3.34MPa，温度为430℃。转子凹凸压缸两头轴颈上车有汽封槽，汽缸上的汽封片装有凹凸相间的梳状齿，与轴颈上的汽封槽相配合，两者间留有适当的间隙。本机前后端轴封各有4个汽封环，为了叙述上的利便，从内向外依次编号为1、2、3、4汽封环。现之前轴封为例说明＃1机轴封系统的工作原理。
内侧的＃1、＃2汽封环组成内汽封，＃3、＃4组成外汽封，内外汽封之间组成X腔室，它为轴封汽的进口，轴封进汽管与X腔室相通；＃3、＃4汽封环间形成Y腔室，它为轴封汽的出口，轴封旌旗灯号管由此引出。正常运行时连结轴封旌旗灯号管少许冒汽，使Y腔室处于微正压状态。当汽轮机在冲转进程中或低负荷状态时，缸内汽压较低，与外界相比处于负压状态，轴封进汽中的一部门经＃1、＃2汽封环节省后漏进汽缸，另外一部门经汽封环3后与外界漏进的空气相平衡，聚集在Y腔室后经旌旗灯号管排出。当缸内压力逐渐升高到高于年夜气压时，此时缸内的蒸汽有向外漏的趋向，但经过汽封环的屡次节省后，漏出缸外的汽量就很是小了；当机组负荷达50以上时，高压端前轴封的漏汽已能知足低压端轴封的要求了，此时可关闭轴封新蒸汽汽源；负荷继续升高时经由过程调整轴封溢流阀调理轴封汽量，以削减工质的损失，同时知足机组真空的要求。
3、新矿＃1机轴封问题的缘由分析
由问题的现象我们不可贵出这样的结论：汽封间隙过年夜是造成这一问题的基本缘由。汽轮机在安装时对汽封间隙要求较高，要求调整在0.5mm，且误差不跨越0.05mm。若间隙太小，则高速旋转的转子和机组的正常振动会危及到汽封片的平安；若间隙太年夜，则又起不到密封的作用。是什么缘由酿成的汽封间隙过年夜呢?查阅安装资料，发现安装调整后的间隙值比要求值高出0.3mm。由于安装时汽封片没有新配件，采用的依然是旧的汽封片，多年的磨损已使汽封片的密封性能年夜年夜下降了。轴封汽源参数太高是造成泄漏量年夜的又一缘由。本就偏年夜的汽封间隙，又由于汽封片前后压差的提高必然造成了较年夜的漏汽量。从另外一方面看，汽轮机轴封回汽经由旌旗灯号管直接排向年夜气，这类设计不单会造成工质的损失，而且由于排汽背压的影响，容易造成回汽不顺畅。新的设计年夜多为在轴封汽出口增加轴封风机，从而使轴封排汽腔室Y一直处于微负压状态，这必然会有用地消除蒸汽外漏现象，还为工质的收受接管缔造了条件。检查发现：升负荷进程中油*的发生是由于＃1轴承挡油环处向外渗油，经外漏的轴封蒸汽烘烤而至。但为什么前轴封处的泄漏量在20000kW以上时反而有所削减呢?经由过程运行数据分析发现，前轴封处泄漏量的年夜小与机组的轴向位移紧密亲密相关，机组负荷从零增至25000kW的进程中，轴向位移也增至0.6mm。当轴向位移在0.4mm左右时，轴封处漏汽量为年夜。究其缘由，转子在作轴向膨胀时，使汽缸和转子间发生了相对位移，从而改变了汽封齿和汽封槽之间的轴向间隙，并影响到汽封的效果，尤其当汽封齿与汽封槽之间的径向间隙偏年夜时，它对汽封效果的影响就加倍较着了。
4、解决新矿＃1机汽封问题的几点建议
由上述分析可知，新矿＃1机高压端轴封漏汽的缘由是多方面的。必需对系统和装备作出适当的改良，以下是小我的几点看法：
(1)在年夜修之时更换前后汽封片，调整汽封间隙使之到达安装的要求。
(2)条件具有时，增加一路汽封汽源，可斟酌从二级抽汽母管接出，使新蒸汽汽源只作为备用汽源，以改善汽封的工作情况。
(3)建议在轴封回汽管出口处加装风机，条件许可时，并可加装轴封加热器，用以提高汽封效果及收受接管热量和工质。
(4)消除轴承挡油环处漏油的问题。
经由过程以上的措施，一定会使新矿＃1机轴封问题得以较好解决。（
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