600MW级汽轮机汽封间隙调整后启动

600MW级汽轮机汽封间隙调整

后启动

郝红亮张永

（国电蚌埠发电有限公司）

摘要

本文介绍了600MW级超临界汽轮机汽封间隙调整后启动过程中的注意事项及启动控制

汽轮机规范

制造厂上海汽轮机有限公司

机组型号N600-24.2/566/566型

机组型式超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式铭牌出力(TRL)600 MW

最大连续出力(T-MCR)648.7 MW

THA工况主蒸汽流量1670.975 t/h

额定主蒸汽压力24.2 MPa

额定主蒸汽温度566 ℃

THA工况热再热压力 3.623 MPa

额定热再热温度566 ℃

额定排汽压力（平均） 5.2 kPa

THA工况给水温度274.6℃

设计冷却水温度21.7℃

制造厂上海汽轮机有限公司

高压缸效率87.1%

中压缸效率93.3%

低压缸效率91.4%

THA工况热耗率7565 kJ/kWh

配汽方式喷嘴

通流级数高压缸：I+11级；中压缸：8级；低压缸：2×2×7级额定转速3000 r/min

给水泵 2 台50%汽动给水泵＋1台30%启动电动给水泵给水回热级数8级（3高加+1除氧+4低加）

⏹布莱登汽封的特性及注意事项

●布莱登汽封的结构型式，其汽封弧段端面间装

有螺旋圆柱弹簧。每一圈布莱汽封也分成六个汽封弧段，在必要的汽封弧段的端面上钻有弹簧安装孔，用来安装弹簧。在每一个汽封弧段的背面进汽侧铣出一个通汽槽道，可以让高压侧的蒸汽进入汽封弧段的背面，并对汽封弧段产生一个蒸汽作用力。这个作用力是随着汽轮机蒸汽进入量的增加而增大的。

汽轮机启动时，由于进入汽轮机的蒸汽量少，因此进入汽封弧段背部的蒸汽量少，作用于汽封弧段背部的蒸汽作用力就小，在汽封弧段端面间的弹簧作用下，每一汽封弧段相互推开，汽封齿与转子轴的径向间隙大，避免了汽封齿与转子轴的摩擦。

随着进入汽轮机的蒸汽量的增加，关闭力大于开启力，作用于汽封弧段背部的蒸汽作用力克服了作用于汽封弧段有齿侧的蒸汽作用力，弹簧弹力及摩擦力，将汽封弧段压向转子轴，使得汽封齿与转子轴间隙变小，这样蒸汽漏量减少，热效率高。

●布莱登汽封的特点是汽封齿与转子的间隙可调整，启机时间隙最大，正常运行时间隙最小;隔板汽封的蒸汽泄漏量少|，端部汽封蒸汽泄漏量少，叶顶汽封蒸汽泄漏量少(由于避免了转子由于隔板汽封、端部汽封摩擦所造成的临时性弯曲，因而安装于

转子叶片上的叶顶汽封就能保持完好，叶顶汽封

的泄漏量就少)。机组的安全性好，热效率高。

●布莱登汽封在机组启动初期虽然由于其轴封间隙

大避免了轴封齿与转子轴的摩擦，但同时也正是

由于启动初期轴封间隙大，造成启动时轴封过汽

量大加热了转子，致使转子的膨胀超前于汽缸的

膨胀很多。

⏹汽封间隙调整的影响

●在汽封间隙调整问题上确实存在着安全与经济

的矛盾。汽封间隙调整的目的是通过对汽缸隔

板、隔板套、汽封套和汽封块的调整，在保证

机组安全可靠的前提下，使汽封间隙调整在标

准范围内并趋向最小值。这样才能保证汽轮机

各级间减少漏汽损失，提高机组热效率。汽封

间隙调整是汽轮机检修中一项重要工作，是影

响汽轮机热效率的主要因素，也是耗费工时和

人力、影响检修进度的关键工序。

•实际运行种，由于汽封弧段、弹簧片长期处于高温高压的蒸汽中，工作环境恶劣，又有本身的材质等一系列问题的存在，所以会出现汽封弧段被结垢卡死，弹簧片弹性不良的现象，造成汽封间隙发生变化。特别是汽轮机在启停过程中，由于汽缸内外不均匀受热而产生的变形，或过临界转速时，转子振幅较大等原因，均可能导致转子与汽封齿发生局部摩擦，这种摩擦使转子发生瞬时弯曲现象而进一步加剧了动静摩擦。这样汽轮机启动后，就不一定能保持汽封设计中所规定并在安装时已调整好的汽封问隙，从而导致蒸汽不正常泄漏损失，有的高达汽道全部热效率损失的80％。所以汽轮机级间漏汽量大，会大大降低汽轮机的效率。而汽封间隙太小，对机组的安全性是非常不利的。极易引起机组振动增大造成启动困难，汽机转子发生严重摩擦，造成转子弯曲。

综上所述，如何控制暖机时间、冲转参数及暖机方法是汽封调整后机组一次启动成功的关键所在。下就#1机组汽轮机冲转过程的控制手段及方法进行汇总。

⏹机组首次启动的控制

●本机组控制系统是由国电智深的WEPF控制系统，其

汽轮机冲转方式为中压缸启动，0-3000rpm过程分别

经历“IV控制”、“TV控制”“GV控制”三个环节，

在机组冷态启动阶段，由于转子与汽缸受热程度的不

同，造成高压差胀增加较多，而在低速暖机阶段，0-

600rpm，机组方式为“GV控制”，只是中压缸进汽，

高压缸无蒸汽进入，汽缸无法加热胀出，更会降低暖

机效果。而高压转子临界转速为1350-1750 rpm，而

要增加高压缸进汽量需增加转速，必然跨越临界转速，

此阶段又会带来高压转子的振动增大。

#1机组于2010年11月29日17:00机组冲转，冲转参数为：主汽压3.5Mpa,主汽温439℃，再热汽温423℃，第一级金属温度53℃。在#1机组冲转过程中，可以发现，由于布莱登汽封的影响，高压差胀持续上升，同时汽轮机#1、2轴承振动随转速的上升呈上升趋势，但转速稳定后，振动会逐步下降，可以判断此现象的发生时由于汽缸无法适应转子的加热速度造成，汽机高压差胀最大达9.5085mm如附图一，但汽轮机无法跨越临界转速，因此在汽轮机1100rpm暖机7小时后，采取汽机打闸闷缸的办法，以达到“等待汽缸膨胀”的效果。