S109FA机组轴封加热器疏水溢流量大分析论文_谷向前

摘要：某厂四台S109FA机组的轴封加热器（简称轴加）疏水方式均采用自动疏水器疏水，自动疏水器具有运行稳定，水封不易破坏等优点，但在机组正常运行时，轴加疏水溢流量大的问题一直存在，通过对轴加系统的研究，提出解决方案，提高机组运行经济性。

关键词：轴封加热器；疏水器；溢流

0现状概况：

轴封的作用是在机组启停及正常运行时在汽缸与外界之间形成间隔。如图一所示，每个轴端汽封有两个汽室，X是高压汽室，与轴封供汽管线连接，Y是低压汽室，与轴加相连接。机组启动初期，轴封供汽至X汽室，轴封蒸汽沿轴封齿一侧进入汽缸，另一侧进入Y汽室，回汽至轴加。当轴封可以自密封时，高压缸溢流出的蒸汽进入高压轴封的X汽室后，一部分顺着轴封管线进入低压缸的X汽室，另一部分顺着轴封齿进入高压缸的Y汽室。

图一 轴封结构 图二 自动疏水器

对于轴加疏水，目前一般有三种常用的方法，即自动疏水器法、单级U形管法、多级U形管法。该厂采用自动疏水器法，如图二所示，当疏水进入疏水器，由于凝汽器压力低，水会通过上部的疏水孔进入凝汽器，而当蒸汽进入疏水器时则会把浮筒顶起，关闭疏水孔。轴封回汽进入轴加，凝结成水后通过疏水系统的自动疏水器（浮球阀）进入凝汽器，多余的水经过U形管的溢流口排至循管坑。经过现场测算， 该厂#4机组的U形管溢流量约是1.6t/h，如机组运行，按日在网小时数15h计算， #4机组的日溢流量分别为24t，两班制运行时，每台机的日补水量约为70t，#4机的轴加溢流量占机组补水量的34%左右。

1、原因分析及处理

对于轴加疏水溢流量大的问题，我们可以从“来的多”和“去的少”两方面来分析，“来的多”即轴封蒸汽回汽量多，“去的少”即轴加疏水回凝汽器的少。

（一）轴封蒸汽回汽量多

①轴加负压较高：根据上面轴封的结构，再结合我厂实际运行情况可以看出，X汽室的压力一般在0.16-0.2kg/cm2，Y汽室的压力一般在-5—-8Kpa，Y汽室与轴加相连，当X汽室压力保持不变时，Y汽室负压越高，蒸汽回到轴加的就越多。#4机正常运行时轴加负压在-9Kpa左右，相对于其它机组较高（其它机组-6Kpa左右），因此轴加负压较高可能是一个原因，这个可以通过运行时关小轴加风机入口阀来进行试验验证。06.24日，机组负荷350MW，轴加负压-9.2Kpa，现场测算轴加疏水溢流量1.75t/h，通过关小轴加风入口手动门，将轴加负压调至-8.4Kpa（轴加风机入口阀关至45度左右），现场测算轴加疏水溢流1.67t/h，改善效果不明显。

②轴封齿间隙大：轴封齿间隙大时，轴封蒸汽从X汽室进入Y汽室的阻力就会减小，也会造成轴封回汽量大。又结合#4机组高负荷下不能自密封的情况，说明高中压缸轴封溢流的量不能满足低压轴封的需求，可以推测高中压缸的X汽室轴封间隙小，Y室轴封间隙可能较大，低压缸的X汽室Y汽室轴封齿间隙较大。这与振动专家分析会的结论“高压缸排汽端轴封间隙偏小，低压缸两端轴封间隙偏大引起轴封无法自密封”比较吻合，这个最直接的验证方式是待机组检修时测量。

③轴封汽压力高：由轴封结构可以看出，不论是在启停阶段还是正常运行阶段，轴封汽压力设定过高，都会使X汽室溢流进Y汽室的量变大，进而引起轴加溢流量变大。因#4机组正常运行时轴封不能自密封，为防止SSFV阀关闭的过小而降低轴封温度，通常都把轴封压力设定在0.25kg/cm2，而其它机组一般在0.18kg/cm2，。这个可以在机组正常运行时进行试验，通过设低轴封压力（如0.18Kg/cm2）来观察比较。机组负荷350MW，轴封压力0.25kg/cm2，现场测算U型管溢流1.75t/h，将轴封压力设为0.18 kg/cm2，现场测算U型管溢流1.8t/h，排除测量误差，轴封压力对U型管溢流量影响较小。

（二）轴加疏水量少

①自动疏水器（浮球阀）故障：轴加与凝汽器之间压力差大约90Kpa左右，如无浮球阀的阻挡，凝汽器真空就被破坏，轴加内的冷凝水也会快速流入凝汽器。浮球阀的作用就是当轴加疏水管内充满水时，浮球打开，将水疏进凝汽器。当浮球阀故障无法打开或无法完全打开时，轴加的疏水就会不畅，引发溢流量增大。之前曾多次检查并更换了浮球阀，但溢流量大的问题一直没有解决，故浮球阀故障可以排除。

图三 该厂浮球阀安装图 图四 厂家指定安装图

②疏水器安装问题：通过对比同类型电厂的浮球阀装置和厂家给定的安装示意图，发现该厂浮球阀安装方向反置。上述已经描述过浮球阀的工作原理，浮球阀装反导致内置筒受重力作用一直处于底部，这样就切断了疏水回凝汽器的路径，故导致疏水溢流量大。

2、现场处理

利用机组停机机会，该厂对浮球阀进行安装方向倒换，按照厂家安装指导书重新安装，安装调整后再次开机发现轴加疏水溢流现象基本消失，该问题得到跟班解决。

3、结语

通过试验及研究发现，该厂轴加溢流量大的根本原因是浮球阀安装问题所致，通过改正轴加溢流量大问题得到解决。

参考文献

[1]中国华电集团公司.大型燃气-蒸汽联合循环发电技术丛书. [M]中国电力出版社，2009.

作者简介：

谷向前（1987-），男，河南许昌人，助理工程师，从事燃气轮机电厂集控运行工作。

论文作者:谷向前

论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期

论文发表时间:2018/12/12

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