浅谈低压轴封供汽温度异常分析及改造

编订：__________________审核：__________________单位：__________________汽机低压缸轴承温度高的分析与治理Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-4919-72 汽机低压缸轴承温度高的分析与治理使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。

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辽宁清河发电有限责任公司采用西屋技术对5号汽轮机(K-200-130-3型)低压通流部分进行了改造。

改造内容是：更换低压缸的转子、隔板、轴承及缸内的支撑部件等。

改造投运后，低压缸效率提高了5%，机组运行的总体效果良好。

但4号轴承(低压缸前轴承)、5号轴承(低压缸后轴承)的工作温度较高，治理前轴承具体参数见表1。

表1 治理前4，5号轴承与油器供油温度关系冷油器供油4号轴承5号轴承温度/℃瓦温/℃回油温度/℃瓦温/℃回油温度/℃36.073.062.592.575.037.074.063.094.576.538.075.564.595.077.039.076.065.096.078.540.077.566.097.579.0从表1不难看出轴承温度随冷油器供油温度升高而升高。

西屋公司的技术要求中指出，瓦温≥95℃报警，当瓦温≥102℃时机组跳闸。

为了不使机组跳闸，采取了限制冷油器出口温度的办法以维持机组运行。

然而规程规定冷油器出口温度应控制在38～45℃，若出口温度过低，易引起轴系的油膜振荡。

660MW机组低压汽封温度异常处理及改进作者：谷生虎来源：《中国新技术新产品》2019年第06期摘要：针对2台660 MW超超临界机组低压汽封调整困难、温度超标及轴封带水等问题，经过分析表明，调整问题主要是测点位置离雾化喷嘴过近、温度异常主要是测点处代表性不强，通过现场系统检查、调查研究、确定处理方案，并结合机组检修分步落实，解决了低压汽封温度异常引起的超温、带水、摩擦、振动等一系列问题，提高了机组安全性。

关键词：汽轮机；低压汽封；超温；带水中图分类号：TK263 文献标志码：A0 概述芜湖发电公司2台机组为东方汽轮机厂生产的N660-25/580/600型超超临界凝汽式汽轮机，汽封系统采用自密封汽封系统，即在机组正常运行（60 %以上负荷）时，由高、中压缸轴端汽封的漏汽经喷水减温后向低压缸轴端汽封供汽的汽轮机汽封系统，多余漏汽经溢流站溢流至#8低压加热器或凝汽器；在机组启动或低负荷运行阶段，汽封供汽由外来蒸汽（辅汽）提供。

主机的低压段轴封汽母管为小机的轴封汽提供汽源。

该汽封系统从机组启动到满负荷运行，全过程均能按机组汽封供汽要求自动进行切换。

要求在所有运行工况下，温度调节站均自动维持低压汽封腔室处温度在121 ℃～177 ℃。

由于低压汽封系统主要是防止低压缸轴端部分的空气漏入汽缸，但如果低压汽封温度低于这个范围，会由于过热度小造成轴封处带水，特别是在正常运行或热态启动中，安全风险更大；另一方面，还需考虑转子汽封处的金属温度较汽缸要高，轴封汽又要保证与其温差不可过大，避免冷却转子而影响差胀变化。

该厂机组投产运行后，低压汽封先后发生了以下问题：1）低压汽封温度难于控制，温度波动大；2）低压汽封温度显示在185 ℃～200 ℃，不符合技术监督要求；3）低压汽封带水，低压轴封磨损，瓦振大。

经过多次处理、完善与改进后，彻底解决了低压汽封问题。

1 改进措施首先，低压汽封温度难于控制，温度波动大，查看低压汽封温度曲线，发现与低压汽封减温水调整门曲线几乎同步波动，反应过于灵敏，低压汽封难于控制到稳定的温度。

2号机组低压轴封温度高原因分析一.汽机轴封供汽方式2号机组采用自密封系统，在机组高负荷时低压轴封供汽来自高中压缸漏汽；在机组启动、停机或低负荷时，轴封母管供汽来自高温厂用辅助汽源或主蒸汽。

汽轮机轴封系统简图如下：在上图中圆形为温度测点，图中减温器后温度预留有温度测点，但未接线；现调节低压轴封温度用测点为低压轴封手动门后温度，其余测点为现场测温位置。

二.低压轴封供汽温度偏高的现象描述2号机自小修后一直存在低压轴封手动门后温度偏高的现象，一般均在200℃以上，远高于设定值150℃，将低压轴封减温水调门全开并适当开启减温水调门旁路后温度仍偏高。

三.原因分析为找到温度偏高的根本原因，对轴封管路的部分保温进行了拆除，采用现场测温的方法对轴封管路上不同位置的壁温进行了测量，发现了几点现象。

●低压轴封减温器后低压轴封母管下壁温远小于上壁温，大约有80℃左右的温差。

●低压轴封和小机供汽手动门后温度远高于低压轴封供汽母管温度。

●低压轴封母管至低压前后汽封管路偏长，并有相当的管路没有保温。

●低压缸前后汽封在进入凝汽器之前温度偏差较大。

●低压后轴封供汽管在进入凝汽器之前的地方温度并不高，过热度很低甚至没有过热度。

低压轴封系统不同位置温度测量值如下表：从以上现象，初步可以得到以下几点结论：1.由于低压轴封母管上下壁温出现很大的壁温差，说明此管路严重积水。

2.由低压轴封和小机轴封供汽手动门后温度高于轴封母管温度，得到以下几点结论：●因为低压轴封和小机轴封供汽管均为竖直管段，轴封供汽在此进行了汽水分离，下部是水，上部是汽，汽温远高于水温。

●说明低压轴封减温器雾化效果偏差，高压轴封漏汽和减温水热交换效果差，减温水不能汽化，同时轴封供汽温度也不能下降到合理的范围内。

●由于低压轴封母管至低压前后汽封管路偏长，并有相当的管路没有保温，导致进入汽机前后汽封处温度反而偏低。

●低压缸前汽封供汽温度偏高，但是由于低压缸排汽有一定的减温效果，短期内不影响安全运行。

某电厂低压轴封温度偏差大原因分析及处理【摘要】某400MW燃气机组运行中发现低压轴封两测点温度偏差值较大，低压轴封减温水调门无法投自动。

对本次低压轴封温度偏差大进行原因分析，并提出改进措施，通过采用调门换型及更换管道保温等处理措施解决本次问题，进而保证发电机组平稳的运行，对以后解决相似类型低压轴封温度偏差大的问题具有一定的借鉴意义。

【关键词】燃机；低压轴封；温度偏差大；原因分析；处理措施引言某燃机电厂安装有3台西门子9F级燃气蒸汽联合循环机组，总装机容量1200MW。

该机组低压轴封系统主要承担防止蒸汽从轴端外漏的作用，以免蒸汽进入轴承箱导致润滑油品质受到影响，同时避免汽缸真空度被破坏。

本机组低压轴封系统如图1所示，在机组实现工况切换的过程中，轴封系统需要根据蒸汽供应要求实现温度调节，保证低压轴封温度处于控制值（150℃），以防温度过高产生过大热应力造成汽轮机转子损坏，温度过低造成蒸汽过热度过小，使得低压轴封在大幅度降温后积水。

低压轴封供汽温度是关系到汽轮机安全、经济运行的一项重要指标[1]，温度的稳定直接影响整个发电机机组的安全运行。

1低压轴封系统温度偏差大故障概况据了解，该机组曾发生并紧急处理过多次低压轴封温度偏差的问题。

其运行管理平台显示该系统在2021年9月22日、2021年12月13日、2022年1月11日、2022年1月31日、2022年2月7日，均存在低压轴封两点温度偏差极大的现象，使得调门无法投自动，测点最大温度（℃）数据记录如表1所示。

图 1低压轴封系统图表 1低压轴封温度偏差记录表2低压轴封温度偏差大主要原因分析及处理措施因低压轴封减温水温度偏差大涉及凝结水、低压轴封等系统，施工现场难以直接落实故障原因，但还是从相关系统及设备自身等方面对机组出现的故障进行逐一分析并提出优化处理方案[1]，具体表现在以下几个方面：2.1低压轴封减温水流量、压力不足汽轮机低压轴封进汽温度受喷水减温器水量波动影响大[2]，减温水直接取自凝泵，当轴封供汽量一定时，减温水流量不达标则无法达到原有的冷却效果，减温器后轴封温度自然与设定值有较大偏差。

汽轮机低压缸轴封故障原因及对策引言汽轮机是一种常见的动力设备，其运行过程中需要保持较高的稳定性和可靠性。

其中，低压缸轴封是一个重要的部件，在运行过程中如果出现故障就会影响汽轮机的正常工作，甚至可能会引起严重的事故。

因此，深入探讨汽轮机低压缸轴封故障的原因及对策是十分必要的。

一、汽轮机低压缸轴封故障的原因1. 轴承失效：汽轮机低压缸轴承存在磨损、过度疲劳等问题，长期使用后会导致轴承失效，进而导致低压缸轴封失效。

2. 渗漏现象：润滑油、空气混入低压缸蒸汽系统，将会导致汽轮机低压缸轴封失效。

因此在使用中要注意监控润滑油和气体的流量，以保证润滑和密封性。

3. 机械磨损：在汽轮机的使用过程中，低温区油脂的污染和机械磨损也是导致低压缸轴封失效的重要原因。

因此，在日常使用中要进行及时保养和检修，避免因为机械磨损引发故障。

4. 强制振荡：在高速运转时，汽轮机低压缸轴承的过度疲劳或者由于外界影响机器产生振动等都会导致低压缸轴封出现故障。

二、汽轮机低压缸轴封故障的对策1. 引入可靠性设计：避免只使用原有设备的设计，在设计中要充分考虑设备的可靠性，选取合适的材料和设计方式，有效地减少设备故障的发生。

2. 定期维护检修：及时发现和处理机械运行中的异常情况，以避免因为机械磨损导致低压缸轴封失效。

实行日常巡检，检查轴承的磨损情况、润滑条件、气变情况等，并定期对轴承进行润滑和更换。

3. 完善的运行监测措施：即时掌握机组的运行状态，进行有效的监测和调整。

通过有效地监测建立了周期性和状态化的维修计划，以避免由于机械磨损、振动等原因导致低压缸轴封失效。

4. 加强员工技能培训：加强员工对设备的保养和维护的理解和知识，提高员工维修和保养技术水平。

同时组织相关的维修和操作培训，确保员工掌握正确的操作方式，有效地减少因人为操作失误导致的设备损坏。

结论汽轮机低压缸轴封的故障对汽轮机的正常运行有着重要的影响，因此在机器的运行过程中需要注意轴承、润滑油、机械磨损等一些主要因素，以及加强员工的技能培训。

6FA燃气蒸汽联合循环机组汽轮机低压轴封供汽温度波动大原因分析及对策摘要：某6FA燃气蒸汽联合循环机组运行中汽轮机低压轴封供汽温度在120-170℃之前反复波动，低压轴封金属会产生热疲劳，轴封蒸汽温度低时，可能发生轴封进水。

本文针对该问题，分析原因并经过试验，在减温水调门前增加手动门节流，大幅减少了运行中低压轴封供汽温度波动的的幅度。

关键词：6FA燃气蒸汽联合循环机组；低压轴封供汽温度1机组概况某6FA燃气蒸汽联合循环机组汽轮机轴封系统采用自密封结构，系统图如图1。

正常运行时，高压轴封漏气流入均压箱，通过减温器降温至150℃向低压轴封供汽。

轴封加热器出口的凝结水雾化后作为减温器的减温水。

启动时，使用高压过热器出口蒸汽作为气源，通过均压箱同时向高、低压轴封供汽。

该厂机组启动时，低压轴封供汽温度稳定在150℃±5℃，基本满足要求。

运行中，低压轴封供汽温度允许温度为121-176℃，实际运行中2分钟完成一次从最高值172℃到最低值118℃的波动曲线如图2。

低压轴封供汽温度波动较大，低温时蒸汽过热度不满足要求，可能造成轴封进水；高温时，引起轴封金属膨胀动静间隙变小，转子热应力加剧；温度在高温低温之间反复变化，引起金属热疲劳。

图1 汽轮机轴封系统图图2 汽轮机低压轴封供汽温度变化趋势2低压轴封供汽温度波动大原因分析低压轴封蒸汽是均压箱内的蒸汽经过凝结水喷水减温后得到的。

低压轴封温度周期性剧烈变化应从下列因素进行分析：2.1 凝结水压力、凝结水温度的影响该机组凝结水泵是工频泵，凝结水泵出口压力恒定约2.7MPa。

凝结水泵出口仅设置轴封加热器，凝结水温度工作在40℃附近，随抽汽流量有±5℃变化。

由于水的比热容只有4.2kJ/（kg*℃），凝结水温度变化对于减温水量的影响可以忽略，凝结水泵出口压力几乎不变，故凝结水压力、凝结水温度变化不是引起轴封温度波动的主要因素。

2.2 减温水调门调节特性的影响减温水调门的PID整定参数不合适，在外界产生微小扰动时减温水调门不能快速调整减温水流量使低压轴封供汽温度稳定在150℃，导致低压轴封供汽温度振荡。

例析汽轮机低压缸轴封故障原因及对策引言：某发电厂#1机经过5年运行，低压缸轴封故障频繁。

出现温度频繁超标，最高达210℃；汽封齿倒伏，麽损；漏气严重影响机组真空等诸多缺陷，严重制约机组安全正常运行，为此，运电汽机、热控人员作了大量工作，于2011利用机组C检机会，彻底解决了#1机低压缸轴封各种故障问题。

1.轴封介绍：某发电厂#1机系哈汽、东芝联合制造，为亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、直接空冷凝汽式机组，高中压缸采用合缸型式。

轴封系统采用辅汽、冷再、四段抽汽高、低压供汽方式，满足机组启停、正常运行轴封供汽参数，高中压缸的各汽封约在25%负荷时变成自密封，低压缸的各汽封约在60%负荷时变成自密封，多余的蒸汽，会通过溢流阀流往排汽装置；低压缸端部轴封原设计为四道梳齿型汽封齿，满足防止空气漏入或从汽缸漏出蒸汽功能，在2009年B 检中将低压缸端部轴封第一、第三道汽封圈改造为蜂窝式并加一道接触式碳精环。

改造后汽封形式如下图：2.轴封系统存在问题2.1.#1机低压缸A、B后轴封温度频繁超标，有时达到210℃，且漏空气严重。

2.2. #1机低压缸A、B前、后轴封漏汽，润滑油水分超标，真空滤油机、油净化投运频繁。

2.3. #1机#4瓦振动大，经电科院作频谱分析，认为低频引起汽封齿轻微摩擦所致。

3.原因分析汽轮机轴封温度高，危害甚多。

首先容易引起机组差胀升高，动静间隙变小，转子热应力加剧，引起轴弯曲，使低压缸转子使用寿命降低，低压转子温度设计一般在常温状态下，要求轴封供汽温度控制在120℃-180℃，有14℃的过热度；其次容易使轴封汽封块弹簧膨胀变形，刚度降低，失去弹性，不能保证汽封齿理想最佳间隙，过大的热冲击，使原本紧力并不大的轴封套圈松弛，情况严重时产生间隙，容易引起偏麽察，导致轴封套圈麽察损坏事故，诱发轴承振动；再次轴封温度高，容易将热量传递至附近轴承，使轴承油温升高，有可能破坏油膜，加剧轴承振动。

浅析汽轮机低压轴封温度降低原因及应对措施摘要：凝汽式汽轮机低压端轴封的作用：一是防止外界空气漏入汽缸，从而破坏凝汽器真空，增加汽轮机排汽压力，降低机组经济性；二是防止高压蒸汽从轴端结合面出溢出汽缸，造成高压蒸汽外泄，危及人身和设备安全。

轴封系统是汽轮发电机组中重要的热力系统之一，稳定的轴封蒸汽温度对汽轮机的安全运行至关重要，针对我厂汽轮发电机组在高负荷运行期间低压缸轴端轴封蒸汽温度异常降低这一现象，做出简要分析并制定了相关措施，有效解决了轴封温度异常降低这一问题。

关键词：汽轮机；轴封温度降低；低压缸轴封；轴封供汽1 系统及设备简介我厂采用的是东方汽轮机有限公司生产的超临界，一次中间再热，单轴，三缸四排汽、间接空冷凝气式汽轮机，型号为NJK673-24.2/566/566。

汽轮机高中压缸为高中压合缸，设置有两个低压缸：A-LP和B-LP。

每个低压缸为分流式三层焊接结构，由低压外缸、低压内缸和低压进汽室三部分组成。

排汽缸采用了逐渐扩大型排汽室等新技术，使排汽缸具有良好的空气动力性能。

在机组正常运行中，低压缸轴封内的蒸汽温度应维持在121℃～177℃之间。

轴封温度大幅度降低，造成蒸汽与金属产生较大的温度差，汽封区域转子金属产生的热应力很大，影响轴封处金属和转子的使用寿命，同时可能造成汽缸进水，引起汽轮机静止部分的胀差变大，严重威胁机组的安全稳定运行。

轴封系统正常运行画面如下图1所示。

图12 正常运行中出现的现象2.1低压缸进汽温度随着负荷的升高，低压缸排汽量的增加，轴封母管减温幅度增加。

同时低压缸两侧四根轴封进汽管道减温幅度不一致，在机组负荷较高蒸汽流量较大时，低压缸轴封温度发生偏差。

（见下图2所示）图22.2低压缸进汽温度随着负荷的升高，蒸汽量的进一步增加，低压缸两侧四根轴封进汽温度偏差越来越大，甚至出现个别进汽温度进入蒸汽饱和区。

（见下图3所示）图32.3通过调整低压缸轴封减温水调门，提高减温器后轴封蒸汽温度，抬升低压缸轴封温度，但因为低压缸轴封四个进汽管温度不一致，在抬升过程中，较高温度的进汽温度更高，轴封温度的升高导致汽轮机6Y振动升高（如下图4所示）。

汽机低压缸轴承温度高的分析与治理在汽机运行中，低压缸轴承温度过高是一种常见的故障情况。

如果不能及时处理，轴承可能会过热，损坏更换，影响发电机组的正常运行和设备寿命。

整个汽轮机中，低压缸的加热方式是使用汽水混合加热，轴承温度难以控制，加之非正常运行，轴承温度可能会出现异常。

本文将分析汽机低压缸轴承温度高的原因，制定合理的治理方案，以保证发电机组的长期稳定运行。

原因分析低压缸轴承温度过高，可能由多种原因引起。

下面将从以下几个方面进行分析。

1. 温度测量问题检测设备不准确，会导致温度读数异常，不能准确反映轴承实际温度。

有时候甚至不是轴承过热，而是测试仪器没有进行合适的标定或故障。

在诊断问题时，需要多次检测，确保各项检测指标准确可靠。

2. 容积流量异常汽机运行中，如果低压缸容积流量变化，会导致该部分的汽水混合物温度变化，进而影响轴承温度。

在考察整个汽轮机运行情况时，应当结合相关设备，采用科学合理的操作措施调整容积流量。

3. 水位过高/过低水位对汽机运行是至关重要的。

水位过高会导致流量增大，大量的水汽排放，导致低压缸容积流量增加，引起其温度升高。

水位过低则会导致炉膛过热，使汽水混合物温度升高，进而影响轴承温度。

维护人员需要充分了解水位变动的原因，及时对相关设备进行调整。

4. 各阀门调整不当汽机各部分阀门的设置更改可能直接影响汽轮机运行。

例如：减压阀门打开过多，导致汽水流量过大，对低压缸的轴承温度产生影响，其实质是无法对锅炉出口蒸汽压力进行控制，对于阀门设置，必须经过严格的检测和试验，保证各部分阀门设置正确无误。

5. 工作负荷异常汽机在运行中，如果负荷过大或不均衡，低压缸轴承温度会升高。

特别是发电机组输出功率的变化，易导致低压缸温度波动。

在实际操作中，应合理安排汽机负荷，并采取有效措施控制输出功率变化。

治理方法针对发动机低压缸轴承温度过高的原因，制定合理的治理方案，是保障汽轮机长期稳定运行的关键。

下面对常见的治理方法进行介绍。