发电厂汽轮机轴封系统

生产培训教案主讲人：郑汉技术职称：工程师所在生产岗位：值长讲课时间： 2010 年 8月生产培训教案培训题目：汽轮机轴封系统培训目的：通过系统图的讲解，从系统构成、运行方式、阀门状态、隔离步序等方面，对所培训的系统全面梳理，迅速提高现有作业人员对系统的熟悉和掌握程度。

夯实人员技能基础，提高工作效率，保证生产安全。

内容摘要：一、汽机轴封系统图二、轴封系统介绍三、轴封系统投运四、润滑油中进水的原因五、防止油中进水的措施培训内容：一、我厂汽轮机轴封系统图二、轴封系统原理介绍1、轴封系统的功能轴封系统的功能是在转子穿出汽缸处，防止空气进入汽缸或蒸汽由汽缸漏出。

并回收汽机的汽封漏汽，利用其热量加热部分凝结水，同时还可抽出汽机轴封系统的气体混合物，防止蒸汽漏出到机房或油系统中去。

2、轴封原理在汽轮机起动和低负荷时（图A），所有汽缸中压力都低于大气压力。

密封汽供到“X”腔室，通过汽封片一边漏入汽轮机，另一边漏到“Y”腔室。

“Y”腔室由装于汽封冷却器上的电动机驱动的风机使之保持稍低于大气的压力。

从而使空气从大气通过外部汽封片漏到“Y”腔室。

漏泄蒸汽和空气混合物通过与汽封冷却器的连接管从“Y”腔室抽出。

当高压、中压或高、中压合缸的排汽压力超过“X”区的压力时，汽流在内汽封环发生相反流动。

随着排汽区压力增加，流量也增加，因此对于一个单独高压缸的汽封，在大约10%负荷时变成自密封，而对于一个中压或高、中压合缸的汽封，在大约25%负荷时变成自密封。

大于这一负荷，蒸汽从“X”区排出，通到汽封系统总管。

蒸汽再由总管流至低压汽封。

如有任何过剩的蒸汽，则通过溢流阀流到凝汽器。

主机轴封采用的是迷宫式汽封。

这种汽封由带汽封齿的汽封环，固定在汽缸上的汽封套和固定在转子上的轴套三部分组成。

这种汽封是通过把蒸汽的压力能转换成动能，再在汽封中将汽流的动能以涡流形式转换成热能而消耗。

在汽封前后压差及漏汽截面一定的条件下，随着汽封齿数的增加，每个汽封齿前后压差相应减少，这样流过每一汽封齿的流速就比无汽封齿时小的多，就起到减少蒸汽的泄露量的作用。

一、轴封蒸汽系统的组成和作用 ............................. 错误!未定义书签。

（一）轴封蒸汽系统的主要功能 ........................... 错误!未定义书签。

（二）轴封系统介绍 ..................................... 错误!未定义书签。

（三）轴封结构......................................... 错误!未定义书签。

（四）系统组成及主要设备 ............................... 错误!未定义书签。

二、汽封蒸汽的压力和温度控制 ............................. 错误!未定义书签。

（一）密封蒸汽温度极限控制装置的工艺功能（高） ......... 错误!未定义书签。

（二）密封蒸汽温度极限控制装置的工艺功能（低） ......... 错误!未定义书签。

（三）功能描述......................................... 错误!未定义书签。

（四）运行注意事项 ..................................... 错误!未定义书签。

（五）轴封系统的温度联锁 ............................... 错误!未定义书签。

（六）启动时允许空气进入的时间限制 ..................... 错误!未定义书签。

三、轴封系统的启停 ....................................... 错误!未定义书签。

（一）轴封系统投运前的检查 ............................. 错误!未定义书签。

（二）轴封供汽系统的投入 ............................... 错误!未定义书签。

（三）轴封供汽系统停运 ................................. 错误!未定义书签。

汽轮机轴封系统工作原理汽轮机是一种将燃料燃烧产生的高温高压气体能量转化为机械能的设备。

在汽轮机的运转过程中，高速旋转的轴会产生巨大的离心力和热力，因此需要一个可靠的轴封系统来确保工作的安全和高效。

汽轮机轴封系统的主要工作原理是通过封闭旋转轴与静止部件之间的间隙，防止气体和液体泄漏。

轴封系统通常包括主封和辅助封两部分，以确保完全的密封效果。

主封通常采用机械密封的形式，由密封环、密封垫片和密封罩组成。

密封环被安装在静止部件上，与旋转轴相连。

密封环的内径与轴的外径相匹配，形成一个密封间隙。

在旋转轴上，安装有密封垫片，密封垫片与密封环紧密接触，形成一个密封面。

当旋转轴旋转时，密封垫片与密封环之间的摩擦力和压力将阻止气体和液体泄漏。

此外，密封罩还起到保护密封环和密封垫片的作用，防止外界杂质进入。

辅助封通常采用填料密封的形式。

填料密封由填料、填料盒和填料压盖组成。

填料盒被安装在静止部件上，填料压盖与填料盒紧密接触。

填料被填充在填料盒中，并与旋转轴接触。

填料通过摩擦力和压力阻止气体和液体泄漏。

填料密封在一定程度上可以补偿主封的不足，提高整体的密封效果。

汽轮机轴封系统的工作原理可以总结为以下几点：1. 旋转轴与静止部件之间的间隙被密封环、密封垫片和填料填充物填充，形成一个密封面。

密封环和填料填充物通过摩擦力和压力阻止气体和液体泄漏。

2. 密封环和填料填充物与旋转轴之间的接触面必须保持良好的润滑，以减少摩擦损耗和热量产生。

通常会使用润滑油或润滑脂来提供润滑效果。

3. 密封环、密封垫片和填料填充物的材料选择十分关键。

它们需要具有良好的耐磨损性、耐高温性和耐腐蚀性，以确保长时间的稳定运行。

4. 轴封系统需要定期检查和维护，以确保密封效果的可靠性。

定期更换密封环和填料填充物，并进行润滑油或润滑脂的补充，可以延长轴封系统的使用寿命。

汽轮机轴封系统的工作原理是通过封闭旋转轴与静止部件之间的间隙，防止气体和液体泄漏。

主封和辅助封的组合形式，确保了轴封系统的完全密封效果。

汽轮机轴封系统常见问题分析及对策发表时间：2020-01-09T09:20:29.577Z 来源：《当代电力文化》2019年 17期作者：苗原青[导读] 在介绍了轴封系统作用及控制逻辑特点之后，针对轴封供汽参数引起的问题摘要：在介绍了轴封系统作用及控制逻辑特点之后，针对轴封供汽参数引起的问题，从供汽汽源、疏水系统、减温水、汽源切换速度、轴封系统布置以及控制逻辑等方面分析了原因，并对目前存在的单机运行机组情况进行了分析，提出了相应的建议，为机组的安全稳定运行提供了保障。

关键词：轴封系统；供汽参数；单机运行；控制逻辑；汽源切换速度1 轴封系统概述轴封系统的作用是向汽轮机本体和给水泵汽轮机的轴端提供密封蒸汽，并将端部漏汽回收至轴封加热器，进一步加热凝结水，避免工质浪费。

在汽轮机高压区域，轴封作用是防止蒸汽向外泄露，在低压区域，则是防止外界空气漏入汽轮机内部，确保机组真空和安全运行。

300MW及以下容量机组轴封系统供汽一般由外部汽源供给，轴封系统结构复杂，为防止高压蒸汽泄漏，高压缸轴封较长，前轴封可达六个腔室，分别根据不同腔室蒸汽参数将其引至相应参数的抽汽管道或低压加热器，其中最外腔室为与空气混合的回汽，引至回汽母管送到轴封加热器。

600MW超临界及以上容量机组轴封系统已实现自密封，即在高负荷时，高中压缸漏汽和主汽门及调门漏汽量可满足低压缸供汽需要，无需外部供汽汽源。

其轴封结构相对简单，高压缸前轴封为四个腔室后轴封为三个腔室，中低压缸均为两个腔室。

2 轴封系统控制特点轴封系统参数的控制主要是轴封母管压力和母管温度的控制。

不同容量和参数的机组，其对轴封供汽参数的设计要求不同。

以引进西门子技术的上汽1000MW机组为例，轴封供汽母管压力一般维持在3.5KPa，由供汽调节阀和溢流阀控制。

机组启动阶段，供汽调节阀打开，分别供至汽缸各个轴封段，轴封母管压力靠辅汽汽源调节，随着负荷增加，一般达到20%以上负荷时，机组可达到自密封阶段，关闭轴封供汽调节阀，随着高压部分漏汽量增加，轴封母管压力大于3.5KPa，打开溢流调节阀，多余蒸汽流入凝汽器（或低压加热器汽侧）。

汽轮机轴封系统汽轮机的高、中压缸两端，主轴穿出汽缸处，蒸汽会向外泄漏，降低汽轮机的效率；同时，在汽轮机的低压缸两端，因汽缸内的压力低于大气压力，在主轴穿出汽缸处，会有空气漏入汽缸，使机组真空恶化，并增大真空泵的负担。

因此，在汽轮机的汽缸两端，均装设轴端汽封，以减少蒸汽漏出和空气漏入汽轮机。

不过，漏汽（气）现象仍不可能完全消除。

为彻底消除这种漏汽（气）现象，防止蒸汽沿高、中压缸轴端向外泄漏，甚至窜入轴承箱导致润滑油进水，并防止空气漏入低压缸而破坏机组的真空，以保证机组的正常启停和运行以及回收轴封和阀杆漏汽并利用其热量，从而减少系统的工质和能量损失，汽轮机设置轴封供汽及抽汽系统。

汽轮机的轴封系统是由汽轮机的轴端汽封和有关附属设备，加上与之相连接的管道和阀门组成。

不同型式的汽轮机组的轴封系统各不相同，大型机组一般都采用具有自动调节装置的闭式轴封系统。

按轴封系统的供汽方式，大致可分为外来汽源供汽和自密封供汽两种形式。

600MW超临界机组采用的是自密封轴封系统。

自密封轴封系统是指在机组正常运行时，有高、中压缸轴端汽封的漏汽经喷水减温后作为低压轴端汽封供汽的汽轮机轴封系统。

多余漏汽经溢流站溢流至低压加热器或凝汽器。

在机组启动或低负荷运行期间，轴封供汽由辅助汽源提供。

这样，轴封系统从机组启动到满负荷运行的全过程均能按汽轮机轴封供汽要求自动进行切换，实现轴封系统的自身平衡和密封要求。

自密封轴封系统具有结构简单、安全可靠、工况适应性好、消耗蒸汽量小、运行经济等特点。

一、系统的组成典型的600MW超临界机组的轴封蒸汽系统见图3-10，系统由轴端汽封、轴封供汽压力调节站、轴封供汽母管、喷水减温器、轴封漏汽和门杆漏汽管道、轴封加热器以及上述管道和设备的疏水管道等组成。

1、轴封供汽压力调节站轴封供汽母管向各轴封提供压力稳定的密封用蒸汽。

在汽轮机的所有运行工况下，供汽母管的压力都是由轴封供汽压力调节站自动控制的。

轴封供汽压力调节站包括高压供汽调节站、辅助汽源供汽调节站和溢流调节站等三个调节站。

汽轮机轴封系统投运操作步骤
一、检查轴封系统各阀门状态
在投运轴封系统前，需确保系统内所有阀门处于正确的开关状态。

需要检查以下阀门：
1. 轴封系统供汽阀：关闭
2. 轴封系统排汽阀：关闭
3. 轴封系统旁路阀：打开
4. 其他相关阀门：根据需要处于相应状态
二、启动凝结水泵
确保凝结水泵处于良好状态，并启动凝结水泵，为轴封系统提供必要的凝结水。

三、缓慢开启轴封系统供汽阀
在开启供汽阀时，应缓慢进行，以避免对系统产生过大的冲击。

开启过程中需密切关注系统压力和温度的变化。

四、调整轴封系统压力
根据汽轮机的运行需求，调整轴封系统的压力。

通常，轴封系统的压力应略高于大气压力，以防止外部空气进入汽轮机。

五、观察轴封系统泄漏情况
在轴封系统投运过程中，需密切观察系统的泄漏情况。

如发现泄漏，应及时处理。

六、启动汽轮机
在确认轴封系统状态良好后，可启动汽轮机。

启动过程中需注意汽轮机的运行状态，确保其正常运行。

七、调整轴封供汽温度
根据汽轮机的运行需求，调整轴封供汽的温度。

温度的调整可通过调节供汽阀的开度来实现。

八、关闭轴封系统旁路阀
在轴封系统正常运行后，可关闭旁路阀，以提高系统的热效率。

九、维持轴封系统正常运行
在汽轮机运行期间，需定期检查轴封系统的运行状态，确保其正常运行。

同时，根据需要对系统进行调整，以满足汽轮机的运行需求。

汽轮机轴封系统原理介绍一、轴封系统的功能轴封系统的功能是在转子穿出汽缸处，防止空气进入汽缸或蒸汽由汽缸漏出。

并回收汽机的汽封漏汽，利用其热量加热部分凝结水，同时还可抽出汽机轴封系统的气体混合物，防止蒸汽漏出到机房或油系统中去。

1、轴封原理在汽轮机起动和低负荷时（图A），所有汽缸中压力都低于大气压力。

密封汽供到“X”腔室，通过汽封片一边漏入汽轮机，另一边漏到“Y”腔室。

“Y”腔室由装于汽封冷却器上的电动机驱动的风机使之保持稍低于大气的压力。

从而使空气从大气通过外部汽封片漏到“Y”腔室。

漏泄蒸汽和空气混合物通过与汽封冷却器的连接管从“Y”腔室抽出。

当高压、中压或高、中压合缸的排汽压力超过“X”区的压力时，汽流在内汽封环发生相反流动。

随着排汽区压力增加，流量也增加，因此对于一个单独高压缸的汽封，在大约10%负荷时变成自密封，而对于一个中压或高、中压合缸的汽封，在大约25%负荷时变成自密封。

大于这一负荷，蒸汽从“X”区排出，通到汽封系统总管。

蒸汽再由总管流至低压汽封。

如有任何过剩的蒸汽，则通过溢流阀流到凝汽器。

主机轴封采用的是迷宫式汽封。

这种汽封由带汽封齿的汽封环，固定在汽缸上的汽封套和固定在转子上的轴套三部分组成。

这种汽封是通过把蒸汽的压力能转换成动能，再在汽封中将汽流的动能以涡流形式转换成热能而消耗。

在汽封前后压差及漏汽截面一定的条件下，随着汽封齿数的增加，每个汽封齿前后压差相应减少，这样流过每一汽封齿的流速就比无汽封齿时小的多，就起到减少蒸汽的泄露量的作用。

2、轴封汽源轴封供汽汽源包括三路•1、辅汽供轴封汽源，这一路是最常用汽源，在机组启动、低负荷是自动供汽，弥补轴封压力不足。

•2、冷再热管道供汽，主要是作为辅汽供轴封的备用汽源。

•3、主蒸汽供轴封，这一路汽源由于压力和温度都非常高要格外慎用，主要考虑单机运行时机组突然跳闸依靠主蒸汽的余汽供轴封，防止轴封断汽。

•还有一路溢流阀，当机组带较高负荷时，高中压缸轴封过剩蒸汽大于低压缸所需蒸汽量时，依靠母管上的溢流阀排至疏扩。

简要概述汽轮机轴封系统的组成、投运过程的危险点及防范措施摘要：本文主要对汽轮机轴封系统的原理、组成、轴承系统存在的危险点等作一个简要介绍，机组正常运行中对轴封系统各参数进行监视，保证轴封系统正常运行。

关键词：轴封系统；投运过程；防范措施前言：轴封系统作为汽轮机的一个重要辅助系统，它运行的好坏，直接关系到轴封冒汽与否，大机润滑油带水等问题。

1.轴封系统的原理及组成1、轴封系统的原理在汽轮机的高压端和低压端都装有轴端汽封，减少了蒸汽从汽缸的高压端漏出及空气从汽缸的低压端漏入，但漏汽现象不可能完全消除。

为了防止和减少这种漏汽现象，保证机组的正常启停和运行以及回收漏汽和利用漏汽的热量，减少系统的工质损失和热量损失，汽轮机均设有由轴端汽封及与之相连接的管道、阀门、附属设备等组成的轴封系统。

1.轴封系统的组成不同型式汽轮机组的轴封系统各不相同，它是由汽轮机进汽参数和回热系统连接方式等因素决定的。

目前大型汽轮机都采用了具有自动调节装置(调整轴封蒸汽压力)的闭式轴封系统，它是由轴端汽封、轴封供汽母管压力调整机构、轴封冷却器、减温器以及有关管道组成。

1.轴封系统的供汽方式汽轮机轴封供汽汽源一般分为辅助蒸汽、冷段再热蒸汽、主蒸汽三路汽源，当机组开始冲转，负荷在 25％额定负荷前，由辅助蒸汽供汽，并自动维持压力为 0.05MPa左右。

当负荷在 25％－60%之间，由再热器冷段供汽，维持压力为0.05MPa左右。

当负荷升至 60%以上时，汽封系统进入自密封，蒸汽母管压力维持在 0.05MPa 左右，所有供汽调节阀均关，投溢流阀自动，将多余的蒸汽排至＃8 低加。

若＃8 低加事故或停运，可将多余蒸汽排至凝汽器，其供汽方式分别如下图所示。

1.轴封系统的投运1、系统投运前的检查①系统阀门状态及其所有的阀门状态正常。

确认机组盘车运行正常，系统疏水门均开启。

系统检修工作已结束，轴封风机电源正常。

②辅助蒸汽系统已投运，控制用压缩空气系统已投运。