摘要：汽轮机级内，隔板和主轴、动叶与隔板套间隙处，均存在漏气；而且在高压端或中压端两端主轴穿出处，也会漏汽，使汽轮机效率降低，汽水损失增大；而低压缸两端主轴穿出之处，空气会内漏使真空恶化。上述漏汽即通过汽封来阻挡，可见汽封的重要性。本文对汽封系统简单介绍并且针对某厂提出改造方案供借鉴参考。
关键词：发电厂；汽轮机；轴封；汽封
1汽封简介
1.1汽封的作用
汽封为阻止隔板和主轴、动叶与隔板套间隙处漏气以及汽轮机主轴穿出汽缸两端，蒸汽外漏或空气内漏而设，它能防止机组效率的降低，防止真空情况恶化，保证机组安全运行[1]。
1.2汽封的种类
汽封可分为通流部门汽封，隔板汽封，轴端汽封。在反动式汽轮机会装有平衡活塞汽封。而汽封的结构有曲径式（迷宫式）、碳精式和水封式等等，现代汽轮机最为广泛使用的是齿形曲径汽封。
1.3曲径汽封的结构及原理
曲径式汽封分为梳齿形、J形和枞树形。一般由汽封体、汽封环及轴套组成。在汽封内蒸汽由高压侧流向低压侧，通过环形口时因通流面积变小，蒸汽流速增大，压力则逐级降低，当然此过程中比焓降也随之降低[2]。
2轴封的重要性及常见事故
2.1轴封系统
轴封即轴端汽封，是汽封中最重要的部分，也是汽封中需要人工参与调节最多的部分。汽轮机组发电厂中轴封蒸汽系统的主要功能向汽轮机、给水泵小汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封提供密封蒸汽，同时将各汽封的漏汽合理导向或抽出。在汽轮机的高压区段，轴封系统的正常功能是防止蒸汽向外泄漏，以确保汽轮机有较高的效率；在汽轮机的低压区段，则是防止外界的空气进入汽轮机内部，保证汽轮机有尽可能高的真空，也是为了保证汽轮机组的高效率。轴封蒸汽系统主要是由密封装置、轴封蒸汽母管、汽封冷却器等设备及相应的阀门、管路系统构成。
2.2轴封的常见事故
2.2.1轴封供汽不足。轴封供汽不足体现为凝汽器真空下降；轴封供汽母管压力下降；低压轴封处有吸气声。原因主要有轴封供汽母管溢流门失灵；辅汽至轴封进汽调门失灵或误关。
2.2.2汽轮机大轴抱死。轴封供汽母管温度低是汽轮机大轴抱死的直接原因，造成轴封供汽母管温度低的原因：辅汽联箱温度低；轴封减温水内漏；轴封系统疏水不当[3]。防止轴封供汽母管温度低的措施在于保证辅汽联箱温度。正常时由于辅汽用户少，发现温度降低时及时开启疏水旁路进行疏水；辅汽联箱在切换供汽来源时要进行充分疏水；防止冷汽进入辅汽联箱，从而造成轴封温度下降；防止轴封减温水调门内漏，使主机轴封调门前温度降低；如果在无真空下轴封供汽调门无法开启，在启动和停机过程中及时开启主机轴封调门旁路手动门，防止轴封失去，冷气进入凝汽器；加强监盘力度，防止因主机轴封调门在调节过程中引起压力来回波动，使冷气进入；正常运行中当发现轴封调门前温度小于温度限值时，应及时开启疏水旁路；停机后，检查高旁减温水关闭严密，防止减温水进入辅汽联箱；当轴封破坏后，及时关闭轴封母管及各支管疏水电动门和旁路手动门。
3某电厂轴封喷水及疏水改造建议
3.1轴封喷水投不上的原因分析
3.1.1现象：高低温轴封喷水从冲管期间投轴封开始一直未投入正常。喷嘴已清理过好几次，但一通水喷嘴就堵塞，无法正常调节高低温轴封温度，致使高低温轴封温度到目前为止，一直维持在290℃左右。
3.1.2危害：哈汽厂家规定，轴封蒸汽温度一般与高压缸上缸金属温度之差≯85℃，其最高温差≯165℃。但这几次机组的冷态或温态启动，其温差已远远超过165℃，尤其是低压转子。高低温轴封温度过高会造成：高中压缸差胀比正常值偏大；轴封部位的转子出现过大的热应力，严重时会造成转子热应力弯曲发生动静碰磨损坏。
3.1.3原因：高低温轴封喷水无法实现，主要原因有两方面：一是水源脏的问题，二是喷水调门未调试好。下面以系统简图来说明：（见图1）
喷水水源取自凝结水母管上的分支管道，该分支管道容易沉积酸洗期间与主管道冲洗期间的铁锈、焊渣及其它杂物，且不容易排走。
3.1.4改造建议：增加图中放水及备用管路（红线部分），且轴封减温水管道应全部改为不锈钢管道（至少滤网后应为不锈钢管道），一来投运前可用放水门冲洗管道，二来即使滤网堵塞，也可以在机组运行期间进行滤网倒换清洗，不影响喷水的正常使用。只有解决好了喷水问题后，才能解决喷水调门问题。
3.2轴封疏水问题
低压缸A前轴封供汽管道撞击声的原因分析：
3.2.1现象：机组冲管期间，低压缸A前轴封供汽管道均发生过严重的水击现象，经实际操作确认，低压缸A前轴封里面的撞击声是低温轴封系统大量带水冲击造成的。经就地检查，低压缸A前轴封供汽滤网积水严重，疏水法兰处漏水严重。将该处滤网疏水门全开后，几分钟后撞击声音消失，但滤网处仍然有水流出来。
图1
3.2.2危害：轴封系统带水，对汽机转子威胁很大，特别是随着汽缸、转子温度的升高，危险性更大。另外，由于轴封供汽管道水塞，可能导致本轴封密封不良，影响凝汽器真空。
3.2.3原因：低温轴封供汽母管位置比低压缸轴封供汽管道位置高，且各轴封汽供汽管从轴封母管下部引出，母管的疏水及喷水雾化不良的水若无法从母管疏水口及时疏走，疏水很容易积于各供汽管滤网处，特别是低压缸A前轴封供汽管道滤网（系统的最低点）。其现场布置简图如图2下：
图2
3.2.4改造建议：
在低温轴封喷水喷头后、温度变送器前加装U型管，U型管下部用疏水器疏水，U型管和该处疏水管径应该加粗，以利于喷水雾化不良的疏水沉积并及时疏走。疏水可以引接到轴加。
各轴封供汽应从低温轴封母管的上部引出，防止母管疏水进入各轴封管道。
小汽机轴封供汽最好在低温轴封喷水后供汽母管引出。以防小机轴封温度过高。高温轴封管道也与低温轴封管道一样，加装U型管及疏水器疏水。
4总结
轴封系统的重要性非同小可，其系统设计及运行操作对机组安全有着重要影响，相信通过工程师们的努力一定能更加完美地优化设计，解决所有生产中的问题，为我国电力事业贡献一份力量！
参考文献：
[1]张永.300MW汽轮机接触式汽封及刷式汽封改造[C]. 中国电力企业联合会,2010:732-736.
[2]张才稳. 高中压合缸汽轮机中间轴封漏汽测试与计算[C]. 中国电机工程学会, 湖北省电机工程学会, 江苏省电机工程学会,2009:25-29.
[3]冯方高. 引进型300MW汽轮机再热主汽门轴封漏汽原因及改进措施[C]. 中国电机工程学会,2001:211-215.
论文作者:赵志豪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/17
标签：疏水论文; 汽轮机论文; 调门论文; 温度论文; 管道论文; 滤网论文; 低压论文; 《基层建设》2019年第18期论文;