汽轮机轴封系统全解
汽轮机轴封系统全解ppt课件
轴封加热器多级水封 水封的级数可以用公式：
n p1 p2
gh
P1:轴加内的压力，kPa; P2:外界压力，kPa; h :每级水封管的高度； ρ：水的密度，kg/m3.
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轴加多级水封图
至凝汽器
放 水
排 空放
水
排 空
放
排 空
放水
水
轴加疏水来
凝结水来
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多级水封作为轴加的疏水装置的优缺点： 优点：没有机械传动，因而无磨损、无卡涩；没有电气 元件，因而不需要调试，不耗电；结构简单，维护方便。 缺点 ：停机后水封管内有残留积水，易造成金属锈蚀， 因而影响再次启动时凝结水的质量；占地面积大，需挖深坑 放置水封，以及仅能在加热器间压力差不大的情况下使用。
20
4、轴封风机 本系统采用两台100%容量轴封风机(其中一台备用)。 作用是用以抽出轴封加热器内的不凝结气体，以保证轴
封加热器在良好的换热条件下工作，并维持汽封腔室一定的 负压，使轴封汽的外挡漏气不向外冒汽。
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6、减温器 作用：用新蒸汽供汽温度，以免低压汽封体和转子产生
热变形。 减温器的水来自凝结水，由设置在喷水减温器底部的法兰 口进入喷嘴，喷嘴使冷却水雾化，且沿蒸汽流动方向喷出， 同蒸汽充分混合，使其出口温度保证在所要求的供汽温度范 围内。
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1、轴端汽封 本机组高压缸和低压缸共有2组汽封。
10
DAS汽封其结构形式与梳齿类似，但汽封块两侧的高 齿部分齿宽加厚，它与轴的径向间隙略小于其它齿，并采 用铁素体类材料将其嵌入汽封块中，与转子摩擦时产生的 热量小，不易弯轴。开机过临界时如产生碰磨就会先与大 齿磨，由于它厚不易磨掉故不会磨到其它的齿，保证正常 运行时的汽封间隙。
汽轮机轴封
轴封一、轴封的作用在汽轮机大轴伸出汽缸的两端处和轴穿过隔板中心孔的地方，为了避免转动部件与静止部件的摩擦、碰撞，应留有适当的间隙。
但由于压力差的存在，在这些间隙处必然要产生漏汽，造成损失。
为了减少这些漏汽损失，在发生漏汽的部位都要装有轴封。
高压端部轴封的作用是减少高压汽缸向外漏汽；低压端部轴封的作用是防止空气漏入低压缸，破坏真空；隔板轴封的作用是减少级间漏汽，维持隔板前后的压力差。
轴封漏汽除了使损失增大外，严重时还会使汽轮机功率下降。
此外，对汽轮机的安全运行也有很大的威胁。
例如高压端部轴封漏汽过大，蒸汽会顺着轴流入轴承中，直接加热轴承同时使润滑油中混合水份，破坏轴承润滑，使轴承乌金熔化造成严重事故。
二、轴封的结构国产中、小型汽轮机的轴封都采用薄片型和高低齿型迷宫轴封。
三、端部轴封系统为了合理地利用轴封漏汽，提高机组的经济性，汽轮机端部轴封都设有一专门系统。
高压端轴封漏汽的压力较高、漏汽量大，可引到压力相当的汽轮机低压段中继续作功，也可以送入专门的轴封加热器或相近压力的回热加热器中加热凝结水，回收热量和凝结水，还可以引到低压端轴封室中作密封用蒸汽。
在小型汽轮机中为减化系统，只把高压端轴封漏汽引至低压端轴封中，多余的蒸汽可以送入凝汽器里。
四、轴封在运行中应注意的问题轴封的间隙很小，除因检修、安装和结构方面造成的故障外，由于运行上的问题也可能使轴封损坏，影响汽轮机正常工作。
1、轴封损伤的外部征状轴封信号管冒汽量异常增多，轴承润滑油中进水，轴封内部有碰触声响，严重时汽轮机振动加大。
2、造成轴封损伤的具体原因（1）转子受热弯曲或永久变形，引起轴封磨损。
情况多数是由于在停机不久转子热弯曲最大时再次启动所造成的。
有时也可能是由于汽轮机的振动较大，使汽轮机轴的局部地方与轴封摩擦所引起的。
（2）汽缸变形，轴封的某一侧磨损。
（3）汽缸保温不好，汽缸热膨胀不均匀，引起轴封的碰触、磨损。
（4）汽轮机长时间空转，排汽温度过高，突然又很快地升高负荷，使温度发生很大的变化，汽缸很快地被冷却，而下汽缸的支撑部分仍维持着较高的温度，这时轴封下半部将发生碰触、磨损并引起汽轮机的振动。
汽轮机轴封系统
汽轮机轴封系统集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#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。
汽轮机轴封系统全解
关闭。
2、轴封系统投运
1 开启轴封加热器进水门。 2. 热器出水门。 3 关闭轴封加热器旁路门。 4 运行值班人员送上轴加风机电源，启动轴加风机，开启轴加风机进口风
门。 5 关闭轴加疏水排地沟门。 6 开启轴封汽至轴封加热器进汽门。 7 检查轴加排汽正常，轴加疏水U型水封管不烫手。 8 开启轴加U型疏水至疏水箱门，注意凝汽器真空变化。（三期轴加疏水因
b)如一抽压力达不到要求，而汽平衡达到要求，轴封供汽切 至汽平衡供给；如汽平衡也达不到要求，则打开主汽至轴
封进气门，将轴封供汽切至主蒸汽供给。 c)机组运行时，如机组跳闸或机组停机时，应调整打开主汽
至轴封进气门及减温水，调整冷再压力在2.94-29.4kPa， 温度在180～220℃，调整轴封压力至正常，保证汽机惰
维持正常的轴封母管压力，并联系维修处理。旁路门误开，
应立即关闭。 B:开、停机时，若轴封供汽阀失灵，联系维修处理。有关阀
门误关，应立即开启。 2、轴封温度过低
1）原因 A:轴加满水了，水通过轴封回汽管路进入轴封母管，引起温
度下降
B:轴封减温水自动失灵，大量的减温水进入轴封母管， 引起轴封温度骤降。
有良好的负荷适应性
在汽轮机起动和低负荷时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”腔室与轴封加热器相连，轴加风 机抽吸此漏气，控制该室压力具有一定的真空度。因而，外
界空气通过外部汽封片漏入“Y”腔室后，与从“X”腔室来 的密封蒸汽混合，再流向轴封冷却器。
1、轴端汽封 本机组高压缸和低压缸共有2组汽封。
DAS汽封其结构形式与梳齿类似，但汽封块两侧的高 齿部分齿宽加厚，它与轴的径向间隙略小于其它齿，并采 用铁素体类材料将其嵌入汽封块中，与转子摩擦时产生的 热量小，不易弯轴。开机过临界时如产生碰磨就会先与大 齿磨，由于它厚不易磨掉故不会磨到其它的齿，保证正常
汽轮机轴封系统课件ppt
一、轴封系统的作用 二、轴封系统的工作原理 三、轴封系统相关设备的简介 四、轴封系统的投入运行与停止 五、轴封系统投运注意事项 六、轴封系统的一般事故处理
一、轴封系统的作用
1、防止蒸汽沿高、中压缸轴端由内向外泄漏， 甚至窜入轴承箱使润滑油中进水；
2、防止空气由外向内漏入低压缸而破坏机组 的真空 ；
DAS汽封属于传统迷宫汽封的范畴，安 全可靠性高。
迷宫密封由一组环状的密封齿片组成， 齿与轴之间形成了一组节流间隙与膨胀空腔。 气体流经各个环形的齿顶间隙时，产生节流 效应，间隙中的压力温度均降低。当气体流 经各个膨胀空腔时，则会产生一系列等焓热 力学过程 。
气体穿过齿顶间隙进入空腔，由于容积突 然扩大，气体膨胀而产生剧烈的漩涡。在容积 比间隙容积大很多的空腔中气体流速几乎等于 零，这时，气流的绝大部分动能转化为热能， 被腔室中的气体吸收，气体温度又从流经间隙 时的温度回升到流入间隙前的温度，在空腔内 的压力却回升很小，使气流的焓值保持接近于 间隙前的数值。气流残存小部分动能，以余速 穿过下一级齿顶间隙继续降低压力和流量。经 过一级一级地重复上述节流及等焓热力学过程， 使气体的残余速度非常低，气体压力逐渐降低， 最终气体的外漏量非常小，起到了密封作用。
三、轴封系统相关设备的简介
本工程350MW汽轮机组轴封系统（包 括两台给水泵汽轮机轴封系统）采用具有 自动调节装置（调整轴封供汽压力）的闭 式轴封系统。它由轴端汽封、供汽母管压 力调整机构、轴封加热器、轴封风机、蒸 汽过滤器、喷水减温器以及有关管道组成 的闭式轴封系统。
1、轴端汽封
本机组高、中压缸和低压缸共有6组汽 封。高、中压前后端汽封采用DAS汽封。 低压第1、2列汽封采用DAS汽封，低压第 3～5列汽封采用接触式汽封。
汽轮机轴封系统剖析
3、运行监视调整及维护
1）检查轴封各调整门工作正常，压力、温度控制在 规定的范围内,防止轴封带水或影响凝器真空。 2）定期检查轴承回油是否带水，以便分析轴封汽压 力设定是否偏高或轴封汽疏水是否通畅。 3）监视轴加风机运行正常，监视轴加水位正常。轴 加负压维持在-0.5kPa，防止轴封蒸汽外溢。检查 轴加U型管水封正常，轴加进、出水温正常。 4）轴封系统投入正常运行时，维持疏水运行。辅汽 至轴封供汽管道疏水器进出口手动门保持开启。
DAS汽封属于传统迷宫汽封的范畴，安全可靠性高。 迷宫密封由一组环状的密封齿片组成，齿与轴之间形成 了一组节流间隙与膨胀空腔。气体流经各个环形的齿顶间隙 时，产生节流效应，间隙中的压力温度均降低。当气体流经 各个膨胀空腔时，则会产生一系列等焓热力学过程 。
气体穿过齿顶间隙进入空腔，由于容积突然扩大，气体膨 胀而产生剧烈的漩涡。在容积比间隙容积大很多的空腔中气 体流速几乎等于零，这时，气流的绝大部分动能转化为热能， 被腔室中的气体吸收，气体温度又从流经间隙时的温度回升 到流入间隙前的温度，在空腔内的压力却回升很小，使气流 的焓值保持接近于间隙前的数值。气流残存小部分动能，以 余速穿过下一级齿顶间隙继续降低压力和流量。经过一级一 级地重复上述节流及等焓热力学过程，使气体的残余速度非 常低，气体压力逐渐降低，最终气体的外漏量非常小，起到 了密封作用。
在汽轮机起动和低负荷时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”腔室与轴封加热器相连，轴加风 机抽吸此漏气，控制该室压力具有一定的真空度。因而，外 界空气通过外部汽封片漏入“Y”腔室后，与从“X”腔室来 的密封蒸汽混合，再流向轴封冷却器。
4、轴封风机 本系统采用两台100%容量轴封风机(其中一台备用)。 作用是用以抽出轴封加热器内的不凝结气体，以保证轴 封加热器在良好的换热条件下工作，并维持汽封腔室一定的 负压，使轴封汽的外挡漏气不向外冒汽。
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。
(完整版)轴封系统
3.轴封系统原理
3.1轴封实物图
在汽轮机起动和低负荷时所有汽缸中压力都低于大气压力。 密封汽供到“X”腔室，通过汽封环一边漏入汽轮机，另一边漏到 “Y”腔室。“Y”腔室与轴封加热器相连，轴加风机抽吸此漏气 ，控制该室压力具有一定的真空度。因而，外界空气通过外部汽 封环漏入“Y”腔室后，与从“X”腔室来的密封蒸汽混合，再流 向轴封冷却器。随着机组负荷的增加，调速汽阀开大，进汽量增 加，汽缸内压力相应增大。当高中压缸两端的排汽压力高于“X” 腔室压力时，汽流在内汽封环内发生相反流动，缸内的蒸汽经过 汽封流向“X”腔室。
4.3 轴加风机
机组运行中依靠轴加风机使轴 封加热器里形成微负压，倘若 二台轴加风机全部故障停运， 加热器内负压将要消失，造成 大小机各汽（轴）封回汽不畅 无法正常吸入轴加。将造成汽 缸二侧轴端处向外大量冒汽， 严重时将引起轴封汽母管安全 门动作，浪费工质且影响环境 ；但危害最大的间接影响将会 使轴封汽进入轴承油腔室内， 严重恶化油质，使油中带水甚 至乳化，直接对机组安全性带 来危害。
启动初期、高压缸未进汽或者低负荷时进汽压力较低，此时轴封系统由辅 汽系统供汽，分别供给高、低轴封。经过各个轴封后，部分蒸汽进入到汽轮机 内部，部分蒸汽通过轴封系统回汽管道回至轴封加热器，最后通过轴封疏水回 到汽轮机凝汽器。
高负荷期间，高压缸进汽压力较高，大于轴封系统供汽。此时，高压缸漏 气至轴封供汽管道，实现汽轮机自密封。由高压缸漏气分别供给高、低压轴封 ，最后分别经过轴封加热器和轴封疏水回到汽轮机凝汽器。
序号 1 2 3
4、
设备 轴加风机 轴加风机电机 轴封加热器
安全门
项目 型式 容量 全压 主轴转速 厂家 型式 功率 电压 转速 厂家 型式 最小冷却水流量 最大冷却水流量 汽侧设计压力 管侧设计压力 汽侧设计温度 管侧设计温度 换热面积
第二章 多级汽轮机-第四节 轴封及其系统
第四节 轴封及其系统在汽轮机中广泛采用齿形轴封阻挡各处的漏气，以提高汽轮机的效率。
在汽轮机的高压段常采用曲径轴封；在汽轮机的低压段常采用光轴轴封。
2. 4.1 齿形轴封齿形轴封分为高低齿轴封（又称曲径轴封）和平齿轴封（又称光轴轴封）两种。
（一）曲径轴封的工作原理图2.4.1（a ）为常见的曲径轴封示意图。
可把轴封看成是由许多狭小通道及相间的小室串联而成的，从侧面看去，即为许多环形孔口和环形汽室。
蒸汽从高压侧流向低压侧，当空气通过环形孔口时，由于通流面积变小，蒸汽流速增大，压力降低。
如果近似认为各轴封孔口的环形漏汽面积都相等，而且通过各孔口的蒸汽流量相同，则各孔口均有x x l l c A G ρμ=∆或常数==∆x x llc A G ρμ （2.4.4）蒸汽依次流过各轴封片时不断膨胀，蒸汽密度不断减小，在l A 和l G ∆不变得条件下，由式2.4.4可见蒸汽流速必然增大。
（二）齿形轴封漏汽量计算 1、曲径轴封漏汽量的基本计算公式（1）最后一片轴封孔口处流速未达临界速度，这时汽流孔口的流速为 xx pc ρ∆=2 （2.4.5）式中，x ρ为环形汽室x 处的蒸汽密度。
通过孔口的漏汽量可根据连续方程求得1222)(-∆≈∆=∆x x ll l p p A G ρρμ （2.4.6）式中，l A 为轴封孔口漏汽面积；l μ为轴封孔口漏汽量系数。
（2）最后一片轴封孔口处的流速已达临界流速根据喷嘴临界流量公式，当最后一片轴封孔口流速达到临界速度时，轴封漏汽量为1111.)12(---++=∆z z k k l l c l p k k A G ρμ （2.4.10）又因常数=--1100z z p p ρρ，故有21011.)12(G p p k k A z k k l l el --++=∆ρμ （2.4.11）当最后一片轴封孔口流速达到临界速度时，取k=1.3，则得最末一片中流速达临街速度时的轴封漏汽量为25.100.+=∆z p A G ll c l ρμ （2.4.16）2．轴封孔口流量系数在曲径轴封漏汽量计算的讨论中，蒸汽通过轴封孔口的流速是用渐缩喷嘴的流速公式来计算的，但实际上轴封孔口和渐缩喷嘴有一定差异，因此，应通过试验求取轴封孔口漏汽的流量系数1μ，以便对上述计算进行修正。
汽轮机原理3.4轴封及其系统
1
p
1 0 . 445 ( z 1 ) 0
p 0 . 546 p
1
z
0 1 0 . 445 ( z 1 )
0 . 82
p
z 1 . 25
0
G A
l .c
l
l
p
0
0
z 1 . 25
临界轴封漏汽量
2、轴封口流量系数：μl=0.7～0.8 3、光轴轴封漏汽量修正系数：kl
(
Gl l Al
2
)
2
x 1
p
p 0
0
p x 1
p
(
Gl l Al
2
)
p 0
1 0
const
z
1
p p x 1
z 2
p 0
0
(
Gl l Al
2
)
2
2
p p p G p p ( ) 0
z
dp 0 z 0
p x1 z
2
2
A 0
2
（３）最后轴封孔前各孔均未达到临界状态：
G
l
A l
l
(p2 p2 )
0
0
z 1
( z 1) p 0
G G
l
l .c
p2 p2
பைடு நூலகம்
0
z 1
z 1
k
k 1
(
2
k 1
)
k 1
p2 z 1
p z 1
1
k 1
p 0
(完整版)汽轮机轴封系统
DAS汽封属于传统迷宫汽封的范畴，安全可靠性高。 迷宫密封由一组环状的密封齿片组成，齿与轴之间形成 了一组节流间隙与膨胀空腔。气体流经各个环形的齿顶间隙 时，产生节流效应，间隙中的压力温度均降低。当气体流经 各个膨胀空腔时，则会产生一系列等焓热力学过程 。
气体穿过齿顶间隙进入空腔，由于容积突然扩大，气体膨 胀而产生剧烈的漩涡。在容积比间隙容积大很多的空腔中气 体流速几乎等于零，这时，气流的绝大部分动能转化为热能， 被腔室中的气体吸收，气体温度又从流经间隙时的温度回升 到流入间隙前的温度，在空腔内的压力却回升很小，使气流 的焓值保持接近于间隙前的数值。气流残存小部分动能，以 余速穿过下一级齿顶间隙继续降低压力和流量。经过一级一 级地重复上述节流及等焓热力学过程，使气体的残余速度非 常低，气体压力逐渐降低，最终气体的外漏量非常小，起到
运行时，凝结水由水室进水口流入冷却钢管内，经过 U型管到水室出口并流出加热器;汽—气混合物进入壳体后， 在冷却钢管处迂回流动，通过管壁与冷却水进行热交换， 使凝结水温度升高，而汽—气混合物中绝大部分蒸汽凝结 成水，通过水封U型管疏水至凝汽器，不凝结气体和少量 蒸汽则由轴封风机抽出并排放入大气。
轴封加热器多级水封 水封的级数可以用公式：
在启动过程中，汽源供汽经压力控制站调压稳 压后，一部分向经压力控制站调压稳压后，一部分向 高、中压汽封供汽，另一部分经喷水降温向低压汽封 供汽；当机组达到一定负荷后，低压轴封用汽完全由 高、中压前、后汽封的漏汽供给，随着负荷继续升高， 高中压汽封的多余漏汽自动溢流到凝汽器，并由汽封 溢流控制站自动保持供汽压力稳定。设置在低压汽封 供汽管路上的温度控制站自动调节以保持低压汽封供 汽温度的稳定。总之，从启动前投汽封到停机后停止 汽封送汽，该系统完全能自动调整，具有良好的负荷 适应性
汽轮机自密封系统的说明
在汽轮机转子穿过外缸的部位，必须采取一些措施以防止空气漏入或蒸汽从汽缸漏出，汽封系统就是为了完成这一功能而设计的。
汽封系统示意图见附图。
在每个外缸两端装有大量环绕转子的汽封片，汽封片与转子表面仅留有防止在运行过程中发生接触的间隙。
在汽轮机启动和低负荷运行时，汽轮机各汽缸内的压力都低于大气压力。
供至端汽封高压腔室的汽封蒸汽在一侧面过汽封漏入汽轮机，在另一侧漏入端汽封低压腔室。
由装在轴封冷凝器上的电动风机使端汽封低压腔室维持稍低于大气压力。
因而，空气通过外汽封从大气漏入端汽封低压腔室，汽气混合物则通过一个与轴封冷凝器相连的接口从端汽封低压腔室被抽出。
当排汽压力超过端汽封高压腔室的压力时，通过内汽封环发生反向流动。
流量随着排汽压力的升高而增加。
因此，对于高中压合缸的各汽封来说，约在15%负荷时变成自密封。
此时，蒸汽从端汽封高压腔室排到汽封系统的联箱，再从联箱流向低压汽封。
如有任何多余的蒸汽，会通过溢流阀流往冷凝器，如有溢流，通常发生在高负荷下。
百万级核电汽轮机轴封控制系统解析
百万级核电汽轮机轴封控制系统解析摘要：结合对于百万级核电汽轮机轴封控制系统的调试，介绍关于轴封控制系统的设备组成、设备作用解析、控制方案、方案的实际应用，并着重的分析和阐述对于供汽调阀和溢流阀的特殊的控制方式和低压轴封供汽阀门的控制方案。
关键词：轴封；设备；控制方案；实际应用。
0.引言轴封系统主要是向主汽轮机轴封提供足够压力和流量的密封蒸汽，在汽轮机正常运行、启动和停止时，防止环境中的空气从轴封处漏入低压汽轮机或者高压缸的蒸汽漏入外界环境中，保证机组的高效率的稳定运行。
三菱汽轮机的轴封系统的高低压转子的端部都装有迷宫式汽封片，汽轮机轴和汽轮机轴封都采用迷宫式密封。
运行期间，蒸汽以充足的压力供应到汽封处，防止空气进入汽轮机和防止蒸汽溢出，造成工质损失，恶化运行环境。
本文结合了对百万级核电汽轮机调试实例，从轴封的控制方面出发，重点分析了其轴封的设备介绍、控制方案、系统介绍等方面的典型设计应用。
1.轴封系统的设备介绍1.1 系统组成：轴封系统主要是由三种减压阀来进行调节：一级减压阀即主供汽压力调节阀，二级减压阀即高、低压缸轴封供汽压力调节阀，另外一种压力调节阀即为溢流阀以及启动初期有辅助蒸汽提供轴封的手动阀门以及逆止阀等一系列的管道以及手动阀门以及轴封冷却器组成。
1.2 设备作用解析：机组运行过程中，低压缸的汽封处的排汽压力一直保持在真空状态。
在启动期间，轴封的蒸汽来自辅助蒸汽提供，在机组正常运行过程中，主要是接收来自主蒸汽提供的蒸汽供应轴封。
首先，在启动前期，核岛侧还不具备供应蒸汽的条件下，辅助蒸汽通过手动阀门来为轴封供应蒸汽，然后通过二级减压阀来调节高压缸和低压缸轴封入口的蒸汽压力恒定到30KPa。
当核岛处能够提供足够的蒸汽压力满足于轴封供应的条件下，将轴封供应的蒸汽切换到主供汽通道上，通过一级减压阀将蒸汽母管的压力调节并保持在1.45MPa上，通过二级减压阀再次调整蒸汽压力到30KPa上并稳定运行，当负荷上升到一定负荷要求的情况时，汽轮机高压缸处于子密封，溢流阀调节从高压缸轴封溢流到1号低压给水加热器。
汽轮机轴封与疏水系统
汽轮机轴封与疏水系统1 轴封系统汽轮机轴封系统的主要作用是防止高参数的蒸汽沿高压段轴端向外泄漏，并防止空气沿低压段轴端进入低压缸破坏凝汽器真空。
本机共有前、后两组轴端汽封。
前、后轴端汽封均采用迷宫式汽封，具有良好的密封性能。
前、后轴端汽封的第一段漏汽接至SSR接口，第二段漏汽导入汽封加热器（CF）。
2 疏水系统汽轮机疏水系统的主要作用是在机组启动、停机、低负荷运行或低参数运行时，汽轮机本体、阀门、蒸汽管道等都可能凝聚凝结水。
这些凝结水必须及时疏泄出去，避免造成汽轮机进水，而引起水冲击，导致机器损坏。
因此，合理布置疏水系统管路并及时疏水是保证汽轮机安全运行的必要条件。
本机组在主汽阀和调节阀壳上均设有疏水口，汽轮机本体上在调节级后设有一疏水口，各压力级的疏水采用逐级自流的方式。
由于上述各疏水口的压力不同，因此，必须按压力高低顺序依次导出，以利于疏水畅通。
④排汽系统本小机采用下排汽方式。
排汽经由真空排汽管道，通过真空蝶阀和排汽接管进入主机凝汽器。
为保证机组正常运行，在后汽缸和排汽管道上均设有压力和温度测点，作为排汽压力和排汽温度的保护。
排汽压力和排汽温度的限制值见《汽轮机启动运行说明书》。
为减少管道对设备的作用力，排汽管道上应设置有压力平衡式万能膨胀节，用以吸收管道和设备的较大热膨胀。
用户在安装支、吊架时，应考虑选用适当的弹簧刚度和适当的预载，使得膨胀节能够补偿管道的膨胀，并使汽机排汽口受力符合要求。
⑤滑销系统汽轮机在启动、停机和运行时，由于温度的变化，会产生热膨胀。
滑销系统的作用就是为了使机组的动、静部分能够按照预定的方向膨胀，保证机组安全运行。
滑销系统简图见图8－12图8－12本机组的基架浇死在基础上，而小汽机靠后汽缸处左右两撑脚座落在已焊于基架上的两个挠性支架上，汽缸两撑脚上距排汽中心线向后197毫米处各有一定位销，用以固定汽缸与基架的相对位置，并以此作为机组的绝对死点。
前汽缸与后汽缸通过螺栓连成一体，并在前支持轴承处挠性地支撑在基架上。
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一、轴封系统的作用 二、轴封系统的工作原理 三、轴封系统相关设备的简介 四、轴封系统的投入运行与停止 五、轴封系统投运注意事项 六、轴封系统的一般事故处理
一、轴封系统的作用
1、防止蒸汽沿高、中压缸轴端由内向外泄漏，甚至窜入轴 承箱使润滑油中进水；
2、防止空气由外向内漏入低压缸而破坏机组的真空 ； 3、回收工质，减少热量损失，并改善车间的环境条件。
高了汽轮机热力系统的经济性。其次利用凝结水来冷却各 段轴封和高、中压主汽调节阀阀杆抽出的汽—气混合物， 在轴封加热器汽侧腔室内形成并维持一定的真空，防止蒸 汽从轴封端泄漏。使混合物中的蒸汽凝结成水，从而回收 工质。同时，将混合物的温度降低到轴加风机长期运行所 允许的温度。
运行时，凝结水由水室进水口流入冷却钢管内，经过 U型管到水室出口并流出加热器;汽—气混合物进入壳体后， 在冷却钢管处迂回流动，通过管壁与冷却水进行热交换， 使凝结水温度升高，而汽—气混合物中绝大部分蒸汽凝结 成水，通过水封U型管疏水至凝汽器，不凝结气体和少量 蒸汽则由轴封风机抽出并排放入大气。
四、轴封系统的投入运行与停止
1、系统投运前的检查和准备 1)按辅机运行通则进行检查。确认该系统及设备无任何
检修工作，周围清洁无杂物，设备系统完好。 2)启动前各项试验完成且合格。 3)辅汽、仪用空气系统、凝结水系统、开式水系统及循
轴封加热器多级水封 水封的级数可以用公式：
n p1 p2
gh
P1:轴加内的压力，kPa; P2:外界压力，kPa; h :每级水封管的高度； ρ：水的密度，kg/m3.
轴加多级水封图
至凝汽器
放 水
排 空放
水
排 空
放
排 放水 空
水
轴加疏水来
凝结水来
多级水封作为轴加的疏水装置的优缺点： 优点：没有机械传动，因而无磨损、无卡涩；没有电气 元件，因而不需要调试，不耗电；结构简单，维护方便。 缺点 ：停机后水封管内有残留积水，易造成金属锈蚀， 因而影响再次启动时凝结水的质量；占地面积大，需挖深坑 放置水封，以及仅能在加热器间压力差不大的情况下使用。
随着机组负荷的增加，调速汽阀开大，进汽量增加， 汽缸内压力相应增大。当高中压缸两端的排汽压力高于 “X”腔室压力时，汽流在内汽封环内发生相反流动，缸 内的蒸汽经过汽封流向“X”腔室。
三、轴封系统相关设备的简介
它由轴端汽封、压力调整机构（均压箱）、轴封加热器、 轴封风机、喷水减温器以及有关管道组成的闭式轴封系统。
有良好的负荷适应性
在汽轮机起动和低负荷时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”腔室与轴封加热器相连，轴加风 机抽吸此漏气，控制该室压力具有一定的真空度。因而，外
界空气通过外部汽封片漏入“Y”腔室后，与从“X”腔室来 的密封蒸汽混合，再流向轴封冷却器。
运行时的汽封间隙。
DAS汽封属于传统迷宫汽封的范畴，安全可靠性高。 迷宫密封由一组环状的密封齿片组成，齿与轴之间形成 了一组节流间隙与膨胀空腔。气体流经各个环形的齿顶间隙 时，产生节流效应，间隙中的压力温度均降低。当气体流经 各个膨胀空腔时，则会产生一系列等焓热力学过程 。
气体穿过齿顶间隙进入空腔，由于容积突然扩大，气体膨 胀而产生剧烈的漩涡。在容积比间隙容积大很多的空腔中气 体流速几乎等于零，这时，气流的绝大部分动能转化为热能， 被腔室中的气体吸收，气体温度又从流经间隙时的温度回升 到流入间隙前的温度，在空腔内的压力却回升很小，使气流 的焓值保持接近于间隙前的数值。气流残存小部分动能，以 余速穿过下一级齿顶间隙继续降低压力和流量。经过一级一 级地重复上述节流及等焓热力学过程，使气体的残余速度非 常低，气体压力逐渐降低，最终气体的外漏量非常小，起到
1、轴端汽封 本机组高压缸和低压缸共有2组汽封。
DAS汽封其结构形式与梳齿类似，但汽封块两侧的高 齿部分齿宽加厚，它与轴的径向间隙略小于其它齿，并采 用铁素体类材料将其嵌入汽封块中，与转子摩擦时产生的 热量小，不易弯轴。开机过临界时如产生碰磨就会先与大 齿磨，由于它厚不易磨掉故不会磨到其它的齿，保证正常
了密封作用。
接触式汽封是靠弹性构件(如弹簧)和介质的压力在旋 转的接触表面(端面)上产生适当的压紧力，使端面紧密贴 合，端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。这 层液体膜具有流体动压力与静压力，起着润滑和平衡压力 的作用。
2、供汽母管压力调整机构 轴封供汽采用三阀系统，即在汽轮机所有运行工况
4、轴封风机 本系统采用两台100%容量轴封风机(其中一台备用)。 作用是用以抽出轴封加热器内的不凝结气体，以保证轴
封加热器在良好的换热条件下工作，并维持汽封腔室一定的 负压，使轴封汽的外挡漏气不向外冒汽。
6、减温器 作用：用新蒸汽供汽温度，以免低压汽封体和转子产生
热变形。 减温器的水来自凝结水，由设置在喷水减温器底部的法兰 口进入喷嘴，喷嘴使冷却水雾化，且沿蒸汽流动方向喷出， 同蒸汽充分混合，使其出口温度保证在所要求的供汽温度范 围内。
下，供汽压力通过三个调节阀即主汽供汽调节阀、辅助汽 源供汽调节阀和溢流调节阀来控制，使汽轮机在任何运行 工况下均自动保持供汽母管中设定的蒸汽压力，分别为主汽汽源供汽站、辅汽汽源供汽站和溢流站。
3、轴封加热器 主要作用是将汽—气混合物的热量传给凝结水，提
二、轴封系统的工作原理
本工程轴封系统采用自密封系统。所谓“自密封系统” 是指在机组正常运行时，由高压缸轴端汽封的漏汽经均压 箱作低压缸轴端汽封的供汽，多余漏汽经溢流站溢流到凝 汽器。在机组启动或低负荷运行阶段，汽封供汽由新蒸汽 提供。
在启动过程中，汽源供汽经均压箱调压稳压后， 一部分向前汽封供汽，另一部分向后汽封供汽；当机 组达到一定负荷后，后轴封用汽完全由前汽封的漏汽 供给，随着负荷继续升高，前汽封的多余漏汽自动溢 流到凝汽器，并由调节阀自动保持供汽压力稳定。设 置在低压汽封供汽管路上的温度控制站自动调节以保 持低压汽封供汽温度的稳定。总之，从启动前投汽封 到停机后停止汽封送汽，该系统完全能自动调整，具