汽轮机轴封蒸汽系统

火力发电厂汽轮机轴封蒸汽系统简介

李钦朋ＬｎｅｇｉｐｎＱｉ
（山东省城乡规划设计研究院，南２０１济５０３）（ｈｎｏｇＵｂｎａｄＲｕａｌｎｎｄＤｓｎＩｓｔｔ，ｉａ５０３，ｈｎ）ＳａｄｎｒａｒｌａｉｇａｅｉｎｔｕｅＪｎ２０１ＣｉａｎＰｎｎｇｉｎ
摘要：首先介绍了汽轮机汽封系统的功能及分类，次分析了某厂自密封系统的组成、其主要设备及运行特点，以看出自密封系统具有简可单、安全、可靠、工况适应性好等特点。
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｅｐｐｒｆｒｔｉｔｏｕｅｈｅｆｃｉｎａｄｃａｓｆｃｔｏｆｔｒｎｅｌｓｅｍｙｔｍ，ｔｅａｙｅｅｃｍｐｎｎｓｔａｔａｅｓｎｒｄｃｓｔｕｎｔｌｓｉｉａｉｎｏｕｂｉｅｓａｔａｓｓｅｈｎａｌｚｓｔｏｏｅｔ，ｍａｎｅｕｉｍｅｔａｄｉｏｎｎｈｉｑｐｎｎｏｒｔｎｈｒｃｅｉｔｃｆｓｌ－ｓａｉｇｓｓｅｉａｆｃｏｙｔｓｏｈｔｔｅｓｌ－ｅｉｙｔｍｓｓｍｐｅａｅａｄｒｌａｌ，ａｄｉｈｓｇｏｗｏｋｉｇｐｅａｉｇｃａａｔｒｓｉｓｏｅｆｅｌｎｙｔｍｎａｔｒ．Ｉｈｗｓｔａｈｅｆｓａｎｇｓｓｅｉｉｌ，ｓｆｎｅｉｂｅｎｔａｏｄｒｎｌａｐｔｂｌｔ．ｄａａｉｙｉ
关键词：汽轮机；汽封系统；自密封系统；运行
Ｋｅｒｓｔａｔｒｉ；ｔａｓａｙｔｍ；ｅｆｅｌｎｙｔｍ；ｐｒｔｏｙｗｏｄ：ｓｅｍｕｂｎｅｓｅｍｅｌｓｓｅｓｌ－ｓａｉｇｓｓｅＴ２

汽轮机轴封溢汽蒸汽管路技改探讨

汽轮机轴封溢汽蒸汽管路技改探讨某350MW机组汽轮机是由德国西门子公司生产的反动式单轴双缸、双排汽、亚临界、一次中间再热、节流调节凝汽式汽轮机。

汽轮机轴封蒸汽系统通过轴封供汽调阀、轴封溢汽调阀保持轴封蒸汽联箱及轴封各汽室压力为恒定值，当机组中高负荷时，为保证轴封压力稳定必须通过开启轴封溢汽调阀将多余蒸汽排至凝汽器，以维持联箱压力恒定。

由于多余的蒸汽被直接排至凝汽器，造成一定的热能浪费，同时增加了凝汽器热负荷，使机组经济性降低。

为了使轴封多余蒸汽形成梯级利用，对轴封溢流蒸汽进行了改造，使该部分蒸汽得到利用，从而提高机组经济性。

2、可行性分析2.1轴封蒸汽系统流程及调节原理当机组启动时，从辅汽联箱来的蒸汽经过轴封供汽调阀保持密封蒸汽联箱及轴封各汽室压力为一恒定值35mbar，随着机组负荷增加，高中压漏汽量增加，需要的辅汽量减少，轴封供汽调阀逐渐关小，当机组负荷达40~60％额定负荷时，轴封供汽调阀逐渐关闭，该系统实现自密封，不再需要外部蒸汽，即高中压轴封漏汽完全满足低压轴封密封的需要。

随负荷进一步增加时，高中压轴封泄露蒸汽量增加，轴封蒸汽联箱压力提高，为保持轴封蒸汽联箱压力稳定，轴封溢流蒸汽调阀将逐渐开启，将多余蒸汽排至凝汽器。

汽机轴封最外层汽室与轴封蒸汽联箱相通，该联箱保持-5mbar（表压）的微负压，漏入轴封汽室的空气及沿轴泄漏的蒸汽被一起排入轴封加热器中，蒸汽被凝结后排入凝汽器，而空气被排放到大气中，负压是通过轴加风机维持的。

2.2改造可行性由于轴封溢流蒸汽调阀开启后，将轴封内的多余蒸汽排至凝汽器，造成了热量的浪费，同时也增加了凝汽器的负荷，图表1为机组在不同负荷下轴封溢流蒸汽阀开度及轴封参数。

图表 7同时轴封溢流蒸汽经过A2低压加热器冷却之后进入凝汽器会减少凝汽器相应的热负荷。

按照机组负荷率75%（262MW）计算，此时轴封溢流蒸汽压力104.5Kpa、温度300℃，轴封溢流蒸汽焓值为3074KJ/Kg，A2低压加热器疏水焓值为304KJ/Kg，综合计算约可以降低0.2g/kwh的煤耗。

汽轮机轴封系统全解

封电动门关闭。 15)确认轴封溢流调节门、旁路门、轴封溢流到凝汽器门
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

轴封系统
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。

防止汽轮机轴封汽带水的改进措施

防止汽轮机轴封汽带水的改进措施摘要：因为轴封蒸汽温度如果与汽轮机本体部件温度（特别是转子的金属温度）差别太大或是蒸汽带水，将使汽轮机部件产生很大的热应力，这种热应力将造成汽轮机部件产生摩擦，使部件寿命损耗加剧。

本文分析了防止汽轮机轴封汽带水的改进措施。

关键词：汽轮机；轴封；轴封汽；滤网；减温器轴封蒸汽系统作为热力发电厂汽轮机系统的重要组成部分，其主要功能是向汽轮机主机、给水泵小汽轮机的端部动静部位提供轴向密封蒸汽，同时将各汽封的漏汽合理导向或抽出。

一、汽轮机轴封蒸汽带水的原因分析1.高压缸轴封(端部汽封)的作用在于阻止蒸汽沿着转子漏出,高压缸前后的端部汽封所承受的压差比较大,额定工况时调节级喷嘴处的压力为4.43MPa,对于15级后压力则为0.11MPa,不但压差存在,为了不使动静机件发生碰磨,而总要留有一定间隙,间隙的存在也必然要导致漏汽,漏汽量一般要达到总汽量的0.5%。

由于上述两个原因,很容易使该处的蒸汽沿转子窜入轴承室,引起轴承温度升高,使油系统中带有由蒸汽凝结而成的水。

可见解决油系统中带水的问题关键是消除轴封漏汽。

如果汽轮机高压缸前段轴封间隙调整得不合适,导致轴封供汽从该处沿轴颈窜入轴承室,造成油中带水,油质恶化。

2.轴封系统的配置不太合理,高低压轴封供汽联在同一根母管而引起供汽分配不均的问题。

3.控制好高压缸前轴封第二腔室漏汽是防止轴封漏汽的关键,试验表明,如果将该二段漏汽压力提升到0.014MPa以上,汽封处就会有明显的漏汽存在,所以在保证机组真空的前提下,二段漏汽压力应该尽量调低,防止油中带水。

在机组运行中,当机组增加负荷时,轴封漏汽量增加,需要开大二段漏汽至1号低压加热器门;当机组减负荷时,又要防止空气从二段漏汽进入轴封冷却器,从而进入凝汽器影响机组真空,需要关小该阀门。

二段漏汽至加热器门均为手动门,随着机组负荷的变化,运行人员必须频繁地就地进行操作,增加了调整难度,对机组安全运行有不利影响。

汽轮机轴封系统

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。
轴封汽源
• • • • • •
各轴封汽源的整定值（近似）如下：高压供汽0.0207MPa表压冷再热供汽 0.0276MPa表压辅助供汽 0.0241MPa表压溢流 0.0310MPa表压每个供汽阀门站均配有电动截止阀，可根据需要对汽源的切换进行人工控制。 • 由于超临界机组的主蒸汽参数较高，高压供汽一般配置2个串联的减压阀，第一个减压阀将压力控制在 5.0MPa左右，再经第二个减压阀将压力控制在设定的压力范围，然后由高温减温器将温度减至350～400℃，减温水由高旁减温水来。为防止高温、高压蒸汽对汽封系统造成不利影响，在不需要高压供汽时，应由电动截止阀切断主蒸汽的汽源。
起动 2.2.1.1 机组置于盘车状态，打开所有汽轮机和进汽管的疏水。 2.2.1.2 建立主凝汽器的水循环。 2.2.1.3 起动凝结水泵，建立汽封冷却器的冷却水流。 2.2.1.4 打开汽封冷却器水室的排放孔，直至所有残余的空气被排至大气。 2.2.1.5 确保汽封冷却器壳体去主凝汽器的疏水系统打开。 2.2.1.6 确保汽封冷却器水位报警投入使用，该仪器的关闭阀已打开。 2.2.1.7 接通到低压汽轮机汽封蒸汽减温器控制阀的供气。打开控制阀两边的手动关闭阀。控制阀应固定在关闭位置，因为此时无汽供给低压汽轮机汽封。确保控制阀的旁通阀关闭。 2.2.1.8 确保每个汽封系统压力调节阀站的手动关闭阀和旁通阀是关闭的。 2.2.1.9 接通到每个汽封压力调节阀的供气。 2.2.1.10 确保高压辅助及冷再热供汽压力调节阀进口侧的蒸汽疏水是打开的，供汽管中是无水的。 2.2.1.11 在确信调节阀上游供汽管无水且供汽温度在规定范围内后，以下列次序打开调节阀两边的手动关闭阀：溢流阀、冷再热供汽阀、辅助供汽阀，最后是高压供汽阀。每个调节阀的旁通阀应保持关闭。 2.2.1.12 当高压供汽关闭阀被打开时，汽封供汽总管中将建立蒸汽压力。确保汽封总管压力稳定在调节阀整定点的压力。 2.2.1.13 一旦汽封总管建立供汽压力后，应立即启动汽封冷却器的排风机。 2.2.1.14 确保在每个汽轮机汽封处有微量的真空。

汽轮机轴封系统工作原理

汽轮机轴封系统工作原理汽轮机是一种将燃料燃烧产生的高温高压气体能量转化为机械能的设备。

在汽轮机的运转过程中，高速旋转的轴会产生巨大的离心力和热力，因此需要一个可靠的轴封系统来确保工作的安全和高效。

汽轮机轴封系统的主要工作原理是通过封闭旋转轴与静止部件之间的间隙，防止气体和液体泄漏。

轴封系统通常包括主封和辅助封两部分，以确保完全的密封效果。

主封通常采用机械密封的形式，由密封环、密封垫片和密封罩组成。

密封环被安装在静止部件上，与旋转轴相连。

密封环的内径与轴的外径相匹配，形成一个密封间隙。

在旋转轴上，安装有密封垫片，密封垫片与密封环紧密接触，形成一个密封面。

当旋转轴旋转时，密封垫片与密封环之间的摩擦力和压力将阻止气体和液体泄漏。

此外，密封罩还起到保护密封环和密封垫片的作用，防止外界杂质进入。

辅助封通常采用填料密封的形式。

填料密封由填料、填料盒和填料压盖组成。

填料盒被安装在静止部件上，填料压盖与填料盒紧密接触。

填料被填充在填料盒中，并与旋转轴接触。

填料通过摩擦力和压力阻止气体和液体泄漏。

填料密封在一定程度上可以补偿主封的不足，提高整体的密封效果。

汽轮机轴封系统的工作原理可以总结为以下几点：1. 旋转轴与静止部件之间的间隙被密封环、密封垫片和填料填充物填充，形成一个密封面。

密封环和填料填充物通过摩擦力和压力阻止气体和液体泄漏。

2. 密封环和填料填充物与旋转轴之间的接触面必须保持良好的润滑，以减少摩擦损耗和热量产生。

通常会使用润滑油或润滑脂来提供润滑效果。

3. 密封环、密封垫片和填料填充物的材料选择十分关键。

它们需要具有良好的耐磨损性、耐高温性和耐腐蚀性，以确保长时间的稳定运行。

4. 轴封系统需要定期检查和维护，以确保密封效果的可靠性。

定期更换密封环和填料填充物，并进行润滑油或润滑脂的补充，可以延长轴封系统的使用寿命。

汽轮机轴封系统的工作原理是通过封闭旋转轴与静止部件之间的间隙，防止气体和液体泄漏。

主封和辅助封的组合形式，确保了轴封系统的完全密封效果。

轴封工作原理

轴封系统工作原理轴封蒸汽系统的主要功能是向汽轮机、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，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。

汽轮机组的高、中、低压缸轴封均由若干个轴封组成。

相邻两个轴封段之间形成一个汽室，并经各自的管道接至轴封系统。

为实现蒸汽不外漏、空气不内漏的轴封设计准则，汽缸轴封设计成多段多腔室结构。

为阻止蒸汽不外泄到大气，避免轴承的润滑油中带水，应使与大气交界的腔室处于微真空状态；为防止空气漏入汽缸，应使与蒸汽交界的腔室处于正压状态。

以三段两个腔室轴封进行说明，如图1和图2所示：当机组启动或低负荷时，轴封汽源来自辅助蒸汽。

通过调整使轴封蒸汽压力略高于大气压力。

此时，由于汽机内真空已建立，各轴封内侧压力都低于大气压力，轴封蒸汽经减温减压后进入“X”腔室，此时“X”腔室的压力控制在 1.16—1.29绝对大气压。

轴封汽进入“X”腔室后分成两路：一路经若干汽封齿后漏入汽缸内，另一路经若干汽封齿流向“Y”腔室。

由于轴加的排烟风机的抽吸作用，使“Y”腔室低于大气压力。

在“Y”腔室，流入的蒸汽和漏入的空气形成的汽气混合物，一起进入轴封加热器，以保证轴封漏汽不进入大气。

随机组负荷的增加，高、中压缸轴封漏汽和高、中压缸进汽阀的阀杆漏汽也相应增加，致使轴封漏气压力逐渐高于“X”腔室的压力。

于是，汽封供汽阀门逐渐关小，以维持轴封母管压力正常。

高、中缸内蒸汽压力将升高至某一工况后，轴封蒸汽系统的汽源切换为高、中压缸及门杆漏汽，此时汽缸内蒸汽将通过汽封齿漏入“X”腔室，其中一部分由“X”腔室继续流到“Y”腔室（微负压状态）以阻止空气向内泄漏，另一部分蒸汽由“X”腔室返流入轴封母管，经母管及减温器流入低压缸轴封的“X”腔室。

在低压缸轴封的“X”腔室和“Y”腔室中，蒸汽流向如机组启动时一样。

轴封系统

轴封系统
汽机轴封系统的功能是向汽轮机提供密封蒸汽，防止汽
轮机在正常运行、启动和停止时，环境中的空气从轴封
处漏入汽轮机或汽轮机汽缸中的蒸汽漏入外界环境中，
并回收汽轮机轴封和汽机进气阀阀杆的漏汽。同时轴封
系统也是维持凝汽器真空的必要条件。
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1
轴封汽源
1、冷再
2、辅汽
3、自密封
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2
自密封
自密封汽封系统是指在机组正常运行时，由高、中压缸
轴端汽封的漏汽经喷水减温后作为低压轴端汽封供汽的
汽轮机汽封系统。在机组启动或低负荷运行阶段，汽封
供汽由外来蒸汽提供。该汽封系统从机组启动到满负荷
5、根据小机需要打开小机轴封供汽门，检查小机轴封回
汽门处于开启状态。
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9
轴封供汽系统投入
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10
轴封供汽系统运行
1、机组运行中，轴封母管压力3KPa，辅汽、冷再热汽处
于热备用状态，过热度≥20℃。
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轴封供汽系统投入
3、开启轴封汽减温水电动门，检查凝结水杂母至轴封汽
减温水滤网投入。
4、投入轴封汽功能组，确认：开启辅汽、冷再供轴封汽
管疏水门，系统暖管疏水，检查辅汽参数与汽轮机轴封
部温差小于230℃，开启辅汽至轴封汽电动阀，轴封汽系
统暖管，启动轴加风机，轴封汽调节阀调节轴封汽母管

汽轮机轴封蒸汽带水的原因解析

汽轮机轴封蒸汽带水的原因解析轴封蒸汽系统作为热力发电厂汽轮机系统的重要组成部分，其主要功能是向汽轮机主机、给水泵小汽轮机的端部动静部位提供轴向密封蒸汽，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；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度，另外，轴封蒸汽系统还有回收汽封漏汽，减少系统工质损失的作用，轴封蒸汽参数若控制不当将影响机组安全运行。

1 设备概况某厂汽轮机是由东方汽轮机厂生产的300MW纯凝式汽轮发电机组。

其轴封蒸汽系统是由轴封装置、汽封冷却器、轴封压力调节阀、轴封风机、压力调节阀、喷水减温器及相应的管道、阀门等部件组成，为防止杂质进入轴封，各支管上设有Y型蒸汽过滤器。

当机组在启动时，轴封蒸汽系统的汽源主要来自辅汽母管（辅汽母管汽源正常运行时来自四段抽汽或再热冷段抽汽，启动时来自邻机供汽）。

辅汽进入轴封调压部件进行调压，调压后的辅汽随时由压力表、温度表监测，使辅汽在各种工况下维持其压力和温度的正常值。

另外，还有一部分轴封汽来自高、中调门杆的漏汽。

正常运行时，由高中压漏汽经喷水减温后作为低压端轴封供汽，多余漏汽经溢流站溢流至低压加热器或凝汽器。

在机组低负荷或启动阶段，轴封供汽由外来（邻机）蒸汽提供。

2 振动超限经过某日14∶28机组转速1100rpm，主汽压力3.14MPa，主汽温度410℃，热再汽压0.24MPa，热再温度396℃，真空-90.6kPa，高压内缸上下半壁温174℃/189℃，轴向位移-0.372/-0.311mm；高中压/低压胀差1.53/3.38mm，偏心13.8um，高压缸热膨胀7.4/5.7mm，主机润滑油温40℃，各轴承振动为1X/1Y 20/24µm，2X/2Y 30/40µm，3X/3Y 39/65µm。

机组1100r/min中速暖机结束，设定目标转速2000r/min，升速率200r/min，准备升速至2000r/min暖机，14∶30转速升至1537r/min（高中压转子一阶临界转速1750r/min）2Y轴振由40μm 持续上升至272μm，轴振保护动作，机组跳闸。

汽轮机轴封系统

汽轮机轴封系统汽轮机的高、中压缸两端，主轴穿出汽缸处，蒸汽会向外泄漏，降低汽轮机的效率；同时，在汽轮机的低压缸两端，因汽缸内的压力低于大气压力，在主轴穿出汽缸处，会有空气漏入汽缸，使机组真空恶化，并增大真空泵的负担。

因此，在汽轮机的汽缸两端，均装设轴端汽封，以减少蒸汽漏出和空气漏入汽轮机。

不过，漏汽（气）现象仍不可能完全消除。

为彻底消除这种漏汽（气）现象，防止蒸汽沿高、中压缸轴端向外泄漏，甚至窜入轴承箱导致润滑油进水，并防止空气漏入低压缸而破坏机组的真空，以保证机组的正常启停和运行以及回收轴封和阀杆漏汽并利用其热量，从而减少系统的工质和能量损失，汽轮机设置轴封供汽及抽汽系统。

汽轮机的轴封系统是由汽轮机的轴端汽封和有关附属设备，加上与之相连接的管道和阀门组成。

不同型式的汽轮机组的轴封系统各不相同，大型机组一般都采用具有自动调节装置的闭式轴封系统。

按轴封系统的供汽方式，大致可分为外来汽源供汽和自密封供汽两种形式。

600MW超临界机组采用的是自密封轴封系统。

自密封轴封系统是指在机组正常运行时，有高、中压缸轴端汽封的漏汽经喷水减温后作为低压轴端汽封供汽的汽轮机轴封系统。

多余漏汽经溢流站溢流至低压加热器或凝汽器。

在机组启动或低负荷运行期间，轴封供汽由辅助汽源提供。

这样，轴封系统从机组启动到满负荷运行的全过程均能按汽轮机轴封供汽要求自动进行切换，实现轴封系统的自身平衡和密封要求。

自密封轴封系统具有结构简单、安全可靠、工况适应性好、消耗蒸汽量小、运行经济等特点。

一、系统的组成典型的600MW超临界机组的轴封蒸汽系统见图3-10，系统由轴端汽封、轴封供汽压力调节站、轴封供汽母管、喷水减温器、轴封漏汽和门杆漏汽管道、轴封加热器以及上述管道和设备的疏水管道等组成。

1、轴封供汽压力调节站轴封供汽母管向各轴封提供压力稳定的密封用蒸汽。

在汽轮机的所有运行工况下，供汽母管的压力都是由轴封供汽压力调节站自动控制的。

轴封供汽压力调节站包括高压供汽调节站、辅助汽源供汽调节站和溢流调节站等三个调节站。

轴封蒸汽系统

汽轮机高、中压汽缸合并使用一个均压箱，低压缸用另一个均压箱。为保持轴封供汽压力的稳定，通过轴封压力气动调节阀，控制轴封均压箱汽压保持在0.127～0.147MPa，再利用各供汽管道上进汽阀的微量调节，使供汽腔室的汽压在各种工况下始终稳定在0.1009～0.127MPa范围内。轴封蒸汽抽出腔室的汽压，通过轴封冷却器中凝结水的冷凝作用及其抽真空装置，使其保持在0．095MPa左右的微负压状态下，以达到轴封和阀杆漏汽不向外泄漏，回收工质和热量的目的。
图5 LQ-110-4型轴封加热器结构为了实现上述功能，轴封加热器除了要保证有一定的冷却面积外，还需要控制压力，使其略低于大气压力，为此，轴封加热器需要配置两台轴封风机(一台运行，一台备用)。图5（1-门杆漏汽进口；2-轴封漏汽进口；3、4-抽风机；5-双金属温度计；6-压力表；7-主凝结水进口；8-进水室；9-疏水出口；10-壳体；11-螺塞；12-主凝结水出口；13-双金属温度计；14-铭牌；15-水位计；16-蒸汽空气混合物排出口）为LQ-110-4型轴封加热器。
汽轮机各汽缸的轴封漏汽引出后，汇集到一根总管，有进汽口1、2进入轴封加热器，被冷却凝结为凝结水后，经U形水封排至凝汽器。其冷却水来自凝结水泵出口，在管内流动，吸热后去8号低压加热器。汽一气混合物在壳内流动。向汽轮机轴封供汽时，轴封加热器应立即投入运行，并有足够的冷却水量，以冷却轴封漏汽。
轴封风机与轴封加热器的汽侧相连，它的作用是：抽出轴封加热器中的未凝结的漏汽和空气，使其汽侧产生一定的负压，以维持轴封抽汽系统的压力略低于大气压力。
汽轮机的主汽门和高压调速汽门门杆的漏汽经一根总管汇集，回收到再热蒸汽冷段。如果2号高压加热器停用，则去轴封加热器。中压联合汽门门杆的漏汽回收到轴封加热器。

轴封蒸汽系统

轴封蒸汽系统一、轴封蒸汽系统的主要功能轴封蒸汽的主要功能是向汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封供送密封蒸汽，同时将各汽封的漏气合理导向或抽出。

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露，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。

二、轴封系统介绍轴封系统供汽有主蒸汽、冷再热蒸汽和高压辅汽三路供汽。

主蒸汽汽源作为备用汽源，用于在辅助汽源异常时使汽轮机安全停机。

轴封供汽采用三阀系统，即在汽轮机所有运行工况下，供汽压力通过三个调节阀即主蒸汽供汽调节阀、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。

上述三个调节阀及其前截止阀和必需的旁路阀组成三个压力控制站。

本机组汽封系统采用自密封汽封系统，即在机组正常运行时，由高、中压缸轴端汽封的漏汽经喷水减温后作为低压轴端汽封供汽的汽轮机汽封系统，多余漏汽经溢流站溢流至凝汽器。

在机组启动、停机或低负荷运行阶段，汽封供汽由辅助汽源蒸汽（来自启动锅炉、邻机供汽等）提供。

自密封阶段：随着机组负荷增加到60%，高中压缸轴端漏入供汽母管的蒸汽量将超过低压缸轴端汽封所需的供汽量。

当汽封供汽母管压力升至0.130MPa时，供汽站的调节阀自动关闭，溢流站调节阀自动打开，将多余的蒸汽通过溢流控制站排至凝汽器。

至此，汽封系统进入自密封状态，汽封母管压力维持在0.130MPa。

三、轴封结构1.在“汽封压力分布图”中,下图A、B 以及后面的高压汽封指在高中压合缸的高压部分排汽端的汽封以及在单独的高压缸排汽端的汽封。

同样，中压汽封是指高中压合缸的中压部分排汽端的汽封以及单独的中压缸排汽端的汽封。

低压汽封是指低压缸排汽端的汽封。

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。

汽轮机轴封蒸汽系统

汽轮机轴封蒸汽系统介绍一、轴封蒸汽系统概述轴封蒸汽系统的主要功能是向汽轮机、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（也即尽可能低的背参数），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。

汽轮机组的高、中、低压缸轴封均由若干个轴封组成。

相邻两个轴封段之间形成一个汽室，并经各自的管道接至轴封系统。

在汽轮机组启动前，汽轮机内部必须建立必要的真空。

此时，利用辅助蒸汽向汽轮机的轴封装置送汽。

在汽轮机组正常运行时，汽轮机的高压区段的蒸汽向外泄漏，同时，为了防止空气进入轴封系统，在高压区段的最外侧一个轴封汽室，则必须将蒸汽和空气的混合物抽出。

由此看来，轴封蒸汽系统包括：送汽、回（抽）汽和漏汽三部分。

为了汽轮机本体部件的安全，对送汽的压力和温度有一定的要求。

因为送汽温度如果与汽轮机本体部件温度（特别是转子的金属温度）差别太大，将使汽轮机部件产生很大的热应力，这种热应力将造成汽轮机部件寿命损耗的加剧，同时还会造成汽轮机动、静部分的相对膨胀失调，这将直接影响汽轮机组的安全。

为了控制轴封系统蒸汽的温度和压力，系统内除管道、阀门之外，还设有压力调节装置和温度调节装置。

在汽轮机组正常运行时，轴封系统的蒸汽由系统内自行平衡。

但此时压力调节装置、温度调节装置仍然进行跟踪监视和调节。

此时，通过汽轮机高压轴封装置泄漏出来的蒸汽，分别被接到凝汽器、轴封加热器，尽可能地回收能量，确保汽轮机组的效率。

当汽轮机紧急停机时，高、中压缸的进汽阀迅速关闭。

此时，高压缸内的蒸汽压力仍然较高，而中、低压缸内的蒸汽压力接近于凝汽器内的压力。

于是，高压缸内的蒸汽将通过轴封蒸汽系统泄漏到中、低压缸内做功，造成汽轮机的超速。

(完整版)汽轮机轴封系统

其它的齿，保证正常运行时的汽封间隙。
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
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

《汽轮机轴封系统》课件

系统综合性能优化
加强国际合作与交流
提出了对汽轮机轴封系统进行综合性能优化的方向，如降低能耗、提高密封性能等。
强调了在全球能源危机和环保压力日益增大的背景下，各国在汽轮机轴封系统研究领域的合作与交流的重要性。
感谢您的观看
THANKS
4 轴封系统的维护和检修
介绍了汽轮机轴封系统的基本概念、组成和工作原理，帮助读者了解该系统的基本知识。
对未来研究的展望
新技术和新材料的研发和应用来自智能化和自动化的提升探讨了未来在汽轮机轴封系统领域可能涌现的新技术和新材料，以及它们在解决现有问题方面的潜力。
讨论了如何利用智能化和自动化技术提升汽轮机轴封系统的运行效率和可靠性。
课程目标
掌握汽轮机轴封系统的基本原理和结构特点。
提高学员在实际工作中解决汽轮机轴封系统问题的能力。
了解汽轮机轴封系统在运行中常见的问题和解决方法。
02
汽轮机轴封系统概述
轴封系统定义
轴封系统是指用于密封汽轮机轴端，防止高压蒸汽泄漏和外界空气进入汽轮机的系统。
它通常包括轴封、轴封供汽和排汽管道、轴封回汽管道等部分。
06
结论
本课程总结
1 汽轮机轴封系统概述
介绍了汽轮机轴封系统的基本概念、组成和工作原理，帮助读者了解该系统的基本知识。
2 轴封系统的重要性
介绍了汽轮机轴封系统的基本概念、组成和工作原理，帮助读者了解该系统的基本知识。
3 轴封系统的主要问题和解决方案
介绍了汽轮机轴封系统的基本概念、组成和工作原理，帮助读者了解该系统的基本知识。
01
防止高压蒸汽从主轴伸出处向外泄漏，避免能量损失和系统污染。
02

简要概述汽轮机轴封系统的组成、投运过程的危险点及防范措施

简要概述汽轮机轴封系统的组成、投运过程的危险点及防范措施摘要：本文主要对汽轮机轴封系统的原理、组成、轴承系统存在的危险点等作一个简要介绍，机组正常运行中对轴封系统各参数进行监视，保证轴封系统正常运行。

关键词：轴封系统；投运过程；防范措施前言：轴封系统作为汽轮机的一个重要辅助系统，它运行的好坏，直接关系到轴封冒汽与否，大机润滑油带水等问题。

1.轴封系统的原理及组成1、轴封系统的原理在汽轮机的高压端和低压端都装有轴端汽封，减少了蒸汽从汽缸的高压端漏出及空气从汽缸的低压端漏入，但漏汽现象不可能完全消除。

为了防止和减少这种漏汽现象，保证机组的正常启停和运行以及回收漏汽和利用漏汽的热量，减少系统的工质损失和热量损失，汽轮机均设有由轴端汽封及与之相连接的管道、阀门、附属设备等组成的轴封系统。

1.轴封系统的组成不同型式汽轮机组的轴封系统各不相同，它是由汽轮机进汽参数和回热系统连接方式等因素决定的。

目前大型汽轮机都采用了具有自动调节装置(调整轴封蒸汽压力)的闭式轴封系统，它是由轴端汽封、轴封供汽母管压力调整机构、轴封冷却器、减温器以及有关管道组成。

1.轴封系统的供汽方式汽轮机轴封供汽汽源一般分为辅助蒸汽、冷段再热蒸汽、主蒸汽三路汽源，当机组开始冲转，负荷在 25％额定负荷前，由辅助蒸汽供汽，并自动维持压力为 0.05MPa左右。

当负荷在 25％－60%之间，由再热器冷段供汽，维持压力为0.05MPa左右。

当负荷升至 60%以上时，汽封系统进入自密封，蒸汽母管压力维持在 0.05MPa 左右，所有供汽调节阀均关，投溢流阀自动，将多余的蒸汽排至＃8 低加。

若＃8 低加事故或停运，可将多余蒸汽排至凝汽器，其供汽方式分别如下图所示。

1.轴封系统的投运1、系统投运前的检查①系统阀门状态及其所有的阀门状态正常。

确认机组盘车运行正常，系统疏水门均开启。

系统检修工作已结束，轴封风机电源正常。

②辅助蒸汽系统已投运，控制用压缩空气系统已投运。