学文网摘 要：汽轮机轴封系统对企业安全生产具有重要意义。现阶段，我国汽轮机轴封系统存在一些问题，本文从我国汽轮机轴封系统在运行中出现的一些问题分析入手，阐述其问题的原因，提出解决该缺陷的对策。
关键词：汽轮机轴封系统；缺陷；对策
汽轮机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。 这一功能对维持机器正常运转，保证企业安全，保养机器有很重要的作用。
一、汽轮机轴封系统概述
汽轮机轴端汽封（ 简称轴封） 的作用主要表现为： 一是防止高中压汽缸内的压力蒸汽从轴端向大气中泄漏， 造成汽轮机油中进水和环境污染； 二是防止大气中的空气从低压缸的轴端漏入低压排汽中，造成凝汽器真空降低、循环热效率减低、抽真空功耗增加， 同时由于低压缸排汽压力升高造成低压叶片过负荷、低压缸振动， 威胁机组安全运行。
汽轮机轴封系统。汽轮机轴封系统分为轴封供汽系统和轴封回汽系统两部分， 300 MW 汽轮机轴封系统设计为正常运行中汽轮机轴端密封供汽为自密封系统，即高中压缸轴端泄出的压力蒸汽经过减温后供低压缸的轴端密封。轴封回汽系统是将高、中、低压缸轴端的最末端的汽、气混合物回收至轴封加热器， 回汽中的蒸汽凝结成水回收至凝汽器、回汽中的空气经轴抽风机排至大气， 确保汽轮机轴端无蒸汽漏出。
二、轴封系统运行中出现的问题分析
设计上，负荷在额定负荷的25%以上，高中压缸汽封X腔室肯定是正压，不会影响凝器真空，而低缸汽封X腔室随负荷的升高，密封蒸汽量增大，才能维持X腔室正压，满足运行真空。
1.高中压缸轴封间隙调整过大或轴封与转轴在运行中发生磨擦
实践得知，25%额定负荷以上时漏入X腔室蒸汽量变大，轴封母管压力升高，漏入Y腔室的蒸汽量增大，Y腔室可能会形成正压。轴封加热器和风机容量富裕度小。X腔室进入Y腔室的蒸汽量变大，进入轴封加热器的热负荷增大，冷却面积小，风机抽真空能力不足，不能维持Y腔室微负压，导致蒸汽外漏。
2.轴抽风机及出口积水
运行中发现轴抽风机经常出现漏水、启动时风机振动大造成风机轴承损坏， 针对此现象进行检查、分析。首先对轴封加热器检查， 检查发现轴封加热器汽侧水位很低、约在水位计1/3 处， 分析认为抽风加热器的水不会返回轴抽风机。如果轴封加热器不会返水， 那么就是轴抽风机出口汽、气混合物中凝结水倒流至轴抽风机出口。轴抽风机出口管道中凝结水倒流的原因是轴抽风机的出口管接至30 多m 高的汽机房经大气管道而排出， 这样轴抽风机排出的小于50℃ 的汽、气混合物在排向大气的过程中凝结成水又返回水门， 低压轴封冒汽现象消失。由于低压轴封回汽管道最低点的疏水至凝汽器的扩容器， 运行中若打开低压轴封回汽管道的疏水门时轴封回汽的大量汽、气混合物进入凝汽器， 又造成机组的真空严密性不合格、真空下降， 影响机组的安全、经济运行。针对这种情况对低压轴封回汽管道疏水系统进行了认真分析， 分析认为轴封加热器的回汽母管和低压轴封回汽的压力等级相同， 将低压轴封回汽管道的疏水由进入凝汽器的扩容器改为进入轴封加热器的进汽母管， 对机组安全运行无任何影响。
3.轴封汽外漏，使靠近轴承处的轴颈温度过高
轴承标高发生变化，轴系中心不能反映检修时的组装值，轴系振动受到影响。随着环境温度升高，这种变化更加剧轴承振动的变化。因#1机滑销系统长时间存在膨胀不畅的缺陷，#3轴承振动一直较大，近两年，进入夏季，随着环境温度升高，#3轴承振动就会缓慢爬升。因轴封系统迟迟未能得到有效处理，一直在观察运行。今年进入6月份，#3轴承振动又很快从105m左右爬升至162m，严重威胁机组的安全运行。
三、解决汽轮机轴封系统缺陷对策
1.降低高中压轴封供汽流速，增大漏汽管直径
这样可以有效减小漏汽管道阻力，适当缩小轴封直径间隙，更换轴封加热器，增加冷却面积，提高轴封漏汽管负压。轴加风机增容，提高轴加风机抽真空的能力，增大Y腔室负压。增大至低压减温器通径和轴封供汽管径，加大低压汽封的蒸汽量，防止高负荷下低压轴封漏真空，也可同时降低轴封母管压力；
2.不断改造局部管道流速
因低压轴封管道重新布置比较困难，设计方案上选择高中压轴封管道和轴封体进行改进，轴封冷却器和轴加风机增容，低压轴封减温器扩径，轴封汽主路基调门、轴封溢流基调门改为气动调整门由DCS控制，改善了轴封系统调整特性。因机组大修后多年未开缸检修，轴封间隙无法调整，轴封外漏现象更为严重，系统改造前如何保证机组的安全运行，是摆在我们面前的工作。下面就处理的一成功事例供大家探讨。
3.对轴抽风机及出口积水采取措施
对于轴抽风机出口管中凝结水倒流回至轴抽风机问题， 若运行中打开轴抽风机出口旁路门后使轴抽风机的排气又回到风机入口， 造成轴封加热器内的负压降低、轴封回汽压力升高， 影响轴封回汽。针对这种情况， 将轴抽风机出口的旁路管改接为直接排地沟， 不但及时将排汽管中的凝结水排出， 而且提高了轴封回汽管中的负压， 增加了轴封回汽量， 减少了轴封冒汽， 轴封加热器的水位由原来的1/ 3 处提高至1/ 2 处的正常水位。
低压缸前后轴封回汽管道的疏水改接为疏至轴封加热器的回汽母管并且保持其疏通。将低压轴封供汽门开大， 使轴封系统自密封汽量增大， 高中压轴封漏汽明显减少。
四、结 论
汽缸端部轴封间隙大是轴封汽外漏的主要原因。可以进行重新设计，减小安装间隙标准；检修时间隙按标准调整。目前，大容量机组从设计、安装、维护各方面技术越来越成熟，设备安全状况日益改善，大修周期越来越长，一般在5～6年，一旦出现轴封间隙大，会在很长时间内难以处理。轴封间隙变大主要是由磨损造成的，绝大部分磨损都是在机组启停阶段发生的，这就要求提高运行人员的水平，控制好机组启停参数，加强转子偏心、轴弯曲、轴承振动、轴封汽温度等参数的监视。
轴封系统的设备功能缺陷要尽力恢复。高压、低压、小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，一方面对轴封母管压力高失去调节，另一方面，轴封汽温度过高，会造成轴封体变形，引起轴颈磨损，轴承振动；温度交变，更易引起转子热疲劳，降低转子寿命。热态启动时，高压缸轴封汽由辅汽提供，轴颈段的温度与进汽温度差值大，高压负差胀大，需投用轴封电加热器，提高轴封进汽温度，来控制高压差胀。
系统上存在缺陷。管道在设计上或安装不合理，管道阻力大，长期遗留缺陷，需要通过改进或改造解决。小机轴封、低压轴封、高压轴封间的相互影响要周密考虑。要经常跟踪负荷变化，调整轴封压力，合理整治保温，都可大大减轻对实际运行的影响，保证机组的安全经济运行。
参考文献：
[1]魏希峰.600mw汽轮机轴封系统的分析[J].电力设备，2006（5）.
[2]赵明亮.汽轮机轴封系统优化研究[J].华北电力大学学报，2001.
[3]国钧.汽轮机轴封系统漏气对机组经济性影响[J].2007（8）.
作者简介：
周世龙（1977.5― ）男，吉林磐石人，毕业于沈阳电力高等专科学校，发电厂热能动力专业，专科学历，现供职于辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司设备部。
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