汽轮机汽封系统

2 隔板（或静叶环）汽封
冲动式汽轮机隔板前后压差大，而隔板与主轴之间又存在着间隙，因此必定有一部分蒸汽从隔 板前通过间隙漏到隔板后面与叶轮之间的汽室里。由于这部分蒸汽不通过喷嘴，同时还会恶化 蒸汽主流的流动状态，因此形成了隔板漏汽损失。为减少该损失，必须将间隙设计的小一点， 故设有隔板汽封，通常隔板汽封间隙为0.6mm，汽封片一般较多，隔板汽封环装在隔板体内 圆的汽封槽中，汽封采用梳齿式。
本汽轮机的轴端密封采用梳齿式密封形式，高中压轴封采用高低齿结构，低压缸轴封采用 平齿汽封，分段安装在轴封盒上，固定形式与隔板汽封相同。汽封盒在安装时，也是遵循 与汽轮机中心线一致的原则，下汽封盒通过挂耳挂在下汽缸相应洼窝处，挂耳的顶部与汽 缸结合面应留一定的膨胀间隙。轴封盒底部有纵向键定位。上汽封盒与下汽封盒用销子和 螺栓固定在一起。高温区域使用的汽封片由软态铁素体制成，低温区域使用的汽封由铁素 体制成，汽封块弹簧片用铬镍铁合金制成。上汽封盒汽封块用压板固定在轴封盒内。
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。
大约10％额定负荷时，高中压缸调阀端的高压排汽压力己达到密封蒸汽压力；
大约25％额定负荷时，高中压缸排汽压力达到密封压力，形成自密封。
低压轴封 轴封系统（在空负荷或低负荷状态） 高中压轴封
空气
Y
X
汽机转子
汽机转子
XY
空气
TE
轴封
疏水分离器
低压轴封
加热器
（蒸汽过滤器）
减温加压器
蒸汽过滤器
轴封 加热器
安全阀
DCS
T S
低压 疏水集管
凝结水杂用母管 （减温水）
汽轮机轴封蒸汽图
轴封蒸汽母管
4 轴 封系统构成
轴封调节站、蒸汽过滤器（4个滤网）、安全门、低压轴封减温减压器、轴封加 热器、轴加风机、多级水封（轴封加热器U型管疏水装置）、相应管道以及阀门
反动式汽轮机无隔板结构，只有单只静叶环结构，静叶环内圆处 的汽封称为静叶环汽封，隔板汽封和静叶环汽封统称为静叶汽封
隔板汽封主要布置在隔板内圆面之间用来限制级与级之间漏气的汽封
隔板
3 轴端汽封
汽轮机运转时，转子高速旋转，静子固定，为了避免汽轮机动静部 分之间的碰撞与摩擦，在动静之间留有适当的径向间隙。由于汽缸 内与外界大气压力不等，就必然会使缸内蒸汽或缸外空气沿主轴与 汽缸之间径向间隙漏出或漏入，造成工质损失，恶化运行环境。漏 出蒸汽会加热轴颈或使蒸汽进入轴承室，引起油质恶化；漏入空气 又破坏真空，从而增大抽气负荷，这些将降低机组效率。为此在转 子穿过汽缸两端处都装有汽封，这种汽封称轴端汽封简称轴封。
（6）多级水密封的作用： 防止轴封加热器失水而漏入空气，影响凝结水含氧量 防止轴封加热器中的蒸汽进入凝汽器降低真空。 （主要是防止轴封
加热器失水空气和蒸汽进入凝汽器降低真空。 ）
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。
汽封的分类
根据定位形式
根据安装部位
根据结构形式
通流部分汽封 隔板汽封 轴端汽封
图片仅作参考
图片仅作参考 1-14为动叶 16和22-平衡重块 15 -平衡螺塞 17-塞销 18 和19 -围带 20 -镶件 21-转子
图片仅作参考 1-转子 2-8为动叶 9和10-平衡重块 11-塞销 12-整圈式围带 13-围带 14-拉筋
（4）轴封（汽封）加热器的作用：是维持汽封漏泄系统的压力略低于大气 压力，防止从各汽封端逸出（外溢）蒸汽以及抽取和凝结蒸汽。并利用这些 蒸汽的热能来加热主凝结水，提高了汽轮机热力系统的经济性，又分离了空 气，保证轴封系统的正常工作。 负压：-5kPa，就地表计：-10kPa 简而言之：（1）回收工质，改善车间环境；
轴端汽封是在转子两端穿过汽缸的部位设置合适的不同压力降的成组汽封
本汽轮机高中压外缸有三腔室密封，低压缸两个腔室 高中压内缸共有五个腔室，有一套压力、温度可调整的自密封系统供汽
溢流至凝汽器
主凝结水来
去低加
高低齿型轴封
过桥汽封
轴端汽封
呼热电汽轮机轴封系统为自密封系统，其压力和温度是自动控制的。两种供汽方式， 25%负荷以下用轴封母管供汽，10%负荷高压缸实现自密封，25%负荷中压缸实现自密封， 60%负荷机组实现自密封，多余的汽溢流至凝汽器。它还向给水泵汽轮机 供轴封汽源
7 正常运行调整
1 低压轴封进汽温度应维持在121℃到177℃范围内。 2 机组运行中，轴封母管压力应维持在0.021-0.031MPa之间，辅汽、冷再、 主汽处于热备用状态，过热度≥14℃。 3 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。 4 检查轴封母管压力、温度在正常范围内，防止轴封带水或影响凝汽器真空。 5 监视轴加风机运行正常，轴加负压维持在-5kPa，防止轴封蒸汽外溢。 6 监视轴封加热器内水位正常。 7 当负荷在210MW以上时，检查轴封系统应在自密封控制方式，此时轴封蒸 汽母管压力由轴封溢流调节阀控制压力在0.03MPa，维持轴封压力正常。 8 执行轴加风机定期切换制度。
轴端汽封的作用
高中压轴封用来防止蒸汽漏出汽缸，以确保汽轮机有较高的效率，低压轴封用来防 止空气漏入汽缸，保证机组有尽可能高的真空，也是为了保证汽轮机组的高效率
1 防止蒸汽沿高、中压缸轴端由内向外泄漏 2 防止蒸汽窜入轴承箱使润滑油中进水 3 防止空气由外向内漏入低压缸而破坏机组的真空 4 回收工质，减少热量损失，并改善车间的运行环境条件
6 轴封系统的投运
1 检查确认辅汽（冷再）至轴封供汽（SSAFV）隔离门前压力在0.6MPa～0.8MPa，温度要求：冷 态启动时，供汽母管温度150～260℃；热、极热态启动时，供汽母管温度250～350℃。 2 启动一台轴加风机，检查轴加有微负压（-5KPa）及水位正常，投入另一台轴加风机备用。 3 确认轴封母管无压疏水门开启，微开辅汽母管到轴封供汽电动门进行暖管，开启轴封回汽门，暖 管充分后逐渐全开辅汽至轴封母管电动门。 4 打开轴封低压进汽电动门及调门，调整轴封蒸汽压力至27KPa。轴封压力正常且稳定后，关闭轴 封低压进汽母管及轴封母管各处疏水门，保持轴封高压进汽调门前疏水开启。 5 检查盘车运行正常。 6 投入轴封供汽自动运行，在轴封系统投运之后应注意以下事项： （1）检查确认辅汽联箱压力正常； （2）检查轴封系统无泄漏，汽轮机轴端无冒汽； （3）轴加风机运行正常； （4）轴封加热器壳体压力正常； （5）轴封供汽压力正常（27～30KPa）； （6）当低压轴封汽温大于177℃可投入轴封减温水装置，投用减温水装置应谨慎操作，严防汽轮机 轴封进水。投入减温水后保持低压轴封温度在121～177℃内； （7）凝汽器抽真空后，将轴封疏水切至凝汽器，检查各疏水门正常； （8）调整轴封供汽温度与高中压缸转子金属温度相适应； （9）随着负荷增加，检查各路轴封供汽压力调整门动作正常。
（1）蒸汽过滤器（4个滤网）：在汽封供 汽管路中，防止供汽管路中的杂物进入汽 轮机的轴端汽封，保证机组的安全运行
（2）安全门的动作压力值为0.3MPa
（3）减温减压器：用来降低低压汽封供汽温度，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。
低压轴封 1.3 轴封系统（在高负荷状态） 高中压轴封
空气
YX
汽机转子
汽机转子
XY
空气
TE
轴封 加热器
疏水分离器 （蒸汽过滤器）
低压轴封 减温减压器
轴封 加热器
安全阀
DCS
T S
低压 疏水集管
凝结水杂用母管 （减温水）
汽轮机轴封蒸汽图
轴封蒸汽母管
2.1 高中压轴封（在空负荷或低负荷状态）
高中压轴封
汽轮机汽封系统
一 汽封作用及其分类
汽轮机运转时，转子高速旋转，汽缸、隔板（或静叶环）等静体固定不动，因此 转子和静体之间需留有适当的间隙以免相互碰磨。然而间隙的存在（汽缸内部蒸 汽压差以及汽缸与外界大气压差）就要导致漏汽（漏气），这样不仅会降低机组 效率，还会影响机组安全运行，为此在机组内有关部位设置了各种汽封。它即保 证了动静部分有适当间隙又防止动静部分间漏汽或空气从轴端漏入汽缸真空部分
汽机内部
真空 0.03 MPa 微真空 大气
轴封环XYFra bibliotek汽机转子
来自轴封蒸汽母管 的蒸汽
蒸汽过滤器
蒸汽与空气混合物 至轴封加热器
2.2 低压轴封（在空负荷或低负荷状态）
大气
低压轴封 微真空 0.03 MPa
真空
汽机内部
Y
X
轴封环 汽机转子
蒸汽与空气混合物 至轴封加热器
蒸汽过滤器
来自轴封蒸汽母管 的蒸汽
（2）加热凝结水； （3）建立微负压，使轴封回汽通畅； （4） 防止油中进水；
汽源：（1）高、中、低压轴封以及小机轴封回 （2）高中压调门漏气 （3）除氧器运行排气至轴封加热器、
呼热电轴封加热器采用东方汽轮机厂生产的JQ－150型卧式轴封加热器。
（5）轴加风机的作用（射汽抽气器）：是将轴封漏气经过轴封加热器之后 的乏汽（包括混入的空气）抽走，并维持一定的负压，使轴封汽的外挡漏气 不向外冒汽，而直接加热轴封加热器里的凝结水。运行状态：一运一备，定 期切换。注意电流： 轴加风机：卧式单吸单级离心
5 启动前的检查
1 确认汽轮机及轴封供汽系统检修工作结束，工作票已终结，安全措施已拆除，具备送汽条件。 2 按轴封系统检查卡检查完毕，系统各阀门状态正确。 3 启动前试验完成且合格。 4 辅汽、仪用空气系统、凝结水系统、循环水系统已投运正常。 5 系统中所有热工仪表齐全、完好，指示正确，确认各调节门气源正常，仪表一、二次门打开， 液位计投入，轴加负压表投入。 6 辅汽系统运行正常。 7 开启凝结水供轴加疏水系统U型管注水门,注满水后关闭注水门；检查轴加水侧已投入运行。 8 检查确认下述调节门正常：辅汽（冷再）至轴封供汽调门（SSAFV），轴封溢流调门（SPUV ）和主汽至轴封供汽调门（SSFV）。 9 确认机组盘车运行正常，且偏心度＜0.076mm。 10 高中压轴封供汽温度与转子金属温度差＜110℃。 11 轴封未投好前低压轴封减温水严禁投入，以防轴封汽带水或汽缸进水。 12 打开汽轮机轴封进汽管道疏水、小机轴封供汽管道疏水至地沟或无压放水管道疏水门。 13 确认辅汽、冷再供轴封、轴封母管溢流、低压轴封减温水门及各旁路门关闭。 14 确认A、B轴加风机电机绝缘合格后送电。
1.1 高中压轴封（在高负荷状态）
高中压轴封
汽机内部
正压力 0.03 MPa 微真空 大气
轴封环
X
Y
汽机转子
蒸汽至 轴封蒸汽母管
蒸汽与空气混合物 至轴封加热器
1.2 低压轴封（在高负荷状态）
大气
低压轴封 微真空 0.03 MPa
真空
汽机内部
Y
X
轴封环 汽机转子
蒸汽过滤器
蒸汽与空气混合物 来自轴封蒸汽母管的蒸汽 至轴封加热器
主要密封的位置包括动叶片围带处和静叶片或隔板之间的径向、轴向汽封以及动叶片根部和静 叶片或隔板之间的径向、轴向汽封。
本汽轮机的叶栅汽封采用多齿汽封和椭圆汽封，在叶顶处安装两个高齿和两个低齿，形成迷宫 效果以减小漏汽，因汽缸热变形主要在垂直方向上的。椭圆汽封间隙在上下方向的间隙较大， 而两侧间隙相对较小，这样，由于磨擦引起的转子振动发生的可能性就大大减小。
轴封启动或低负荷用汽来源为：主蒸汽（单独供汽站）、冷再热蒸 汽与辅助蒸汽（合并供汽站）、中压调节阀阀杆漏汽（阀盖部分）
轴封 漏汽
1 高调门门杆一档漏汽至三段抽汽和除氧器 2 高调门门杆二档漏汽至轴封回汽母管
2 轴封漏气至除氧器（手动门、逆止门）
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，再流向轴封加热器
1 通流部分汽封（或叶栅汽封、围带汽封）
在汽轮机的通流部分，由于动叶顶部与汽缸壁面（或静叶持环）之间存在间隙，动叶栅根部和 隔板（或静叶环）壁面之间也存在着间隙，而动叶两侧又具有一定的压差，因此在动叶顶部和 根部必然会有蒸汽的泄漏，为减少整齐的漏汽损失，装有通流部分汽封。
汽轮机的通流部分汽封主要作用是减少蒸汽从高压区段通过非做功区段漏向低压区段，保证尽 可能多的蒸汽在通道内做功。