摘　要：介紹GE公司660MW機組（zǔ）汽輪機軸封係統的主要特點，通過現場試驗（yàn）和理論分析對試運階段出現（xiàn）的潤滑油帶水、低壓軸封母管振動（dòng）大、汽機真空低等一係列問題進行了處理和改進（jìn），有效地提（tí）高了機組的（de）安全性和經濟性。
　　華能德州發電廠三期汽輪機為（wéi）660MW亞臨界、一次中間再熱、單軸四缸四排汽、凝汽（qì）式汽輪機（jī），由美國通用（yòng）電氣公司(GE)製造。在機組試運（yùn）階段，由於軸封係（xì）統設計和安裝問題，出現了油中進水，低壓軸封母管（guǎn）振動大，汽輪機真空低等影響機組安（ān）全和經濟運（yùn）行的問題，通過（guò）對軸（zhóu）封係統現場試驗（yàn）和理論分析，找出了問題的（de）根本原（yuán）因並進行了改進，從而（ér）改善（shàn）了機組運（yùn）行的經（jīng）濟性和安（ān）全性。
　　1、主要特點（diǎn）
　　汽輪機的軸封係統采用自密封係統，軸封汽源由輔汽和（hé）主蒸汽提供（gòng）。軸封係統由壓力調節（jiē）裝置、蒸汽（qì）密封分（fèn）流閥及軸封加熱器等設備及相應的（de）閥門、管（guǎn）路係（xì）統（tǒng）構（gòu）成。軸封係統的（de）主要功能是（shì）向汽輪機、給水泵小汽輪機的（de）軸封和主汽閥、調節閥的閥杆汽封供送密封蒸汽。高（gāo）中壓前、後端汽封（fēng）采用高低齒“尖齒”汽封（fēng），汽封片采用低硬度鐵（tiě）素體材質鑲片，低壓汽（qì）封采用光軸（zhóu）尖齒結構的銅汽封，汽封環背襯彈簧可退讓。
　　壓力調節裝（zhuāng）置由2個氣動供汽調節閥和1個（gè）泄放調（diào）節閥組成，氣動供汽閥和泄放閥由（yóu）汽機MARK-V控製，軸封母管連有壓力變送器，並向MARK-V控製係（xì）統發送1個4～20mA信號，然後MARK-V調用控製邏輯，相應定位調（diào）節閥，以維持母管中壓力28kPa左右（yòu）。每一調（diào）節閥（fá）都根據獨立的4～20mA信號滿量程運行，4mA對應全關，20mA對應全開。如果調節器的氣源斷氣，或者調節器控（kòng）製係統出（chū）了故障，供汽閥執行機構彈簧將迫使供（gòng）汽閥打開，泄放閥執行（háng）機構彈簧將迫使泄放閥關閉。這種設計確保了汽輪機軸的連續密封。使用每個閥門上的手輪可以關閉供汽閥和泄放閥。
　　蒸汽密封分流閥是1個三通氣動閥（fá），由MARK-V控製係（xì）統控製，通常將過量的軸封（fēng）蒸（zhēng）汽導入低壓出口加（jiā）熱器與汽輪機抽（chōu）汽混合並在給水加熱器（qì）中冷凝。對4個溫度測點監測，一旦出現蒸汽進入汽輪（lún）機而不是進（jìn）入（rù）給水加熱器，分流閥都自動把這些過量的蒸汽導入主（zhǔ）凝汽（qì）器。
　　50%負荷以上時，高中壓缸漏氣進入軸封母管（guǎn）的（de）蒸汽超過了軸封係統的需要，多餘的部分通過泄放閥排到1號（hào）低（dī）壓加熱（rè）器或凝汽器中。從循環效率的（de）觀點來看Z好（hǎo）將這些蒸汽排到低（dī）壓加熱器，該泄放閥蒸汽溫度（dù）在滿負荷下可（kě）能高達398．9℃，但在通常條件下其數量較小並且不進入主汽輪機。
　　2、汽機油中進水問題的處理
　　機組在調試階段出現了（le）汽機油中進水的情況，負荷在300～400MW之間時，軸封母（mǔ）管壓力可以維持（chí）在0.03MPa以下；在500MW以上時，雖然軸封溢（yì）流閥全開，軸封（fēng）高壓腔室漏氣閥門(至凝汽器)全開，軸封母管壓力仍維持（chí）在0.045MPa左右，Z大曾達到0.062MPa，初（chū）步認為油中進水是由於軸封壓力偏高造成的。
　　當機組正常運行時高壓（yā）內缸前軸封與高壓外缸段前軸封(由（yóu）內往外數)之間的汽室，直接通往高壓內、外缸之間的夾層，使高壓內缸前軸封的（de）大部分漏汽排入高壓內、外缸夾（jiá）層或1號抽汽管道上；高壓外缸前、後段軸封及中壓缸段軸封的漏汽，分別經過各自的節流孔板之後，接到（dào）中壓缸排汽管道上，即4號抽汽（qì）管（guǎn）道上；高壓外缸（gāng）前、後第二段軸封、中壓缸第二段前軸封和段後軸封、小汽輪（lún）機（jī）的（de）段前軸封的漏汽，均接（jiē）到汽輪機低壓缸前、後軸封進（jìn）汽管道上。
　　決定對釉（yòu）封係統設計及霄道連接進行檢查，請GE公司（sī）對軸封溢流站進（jìn）口母管管徑（jìng）(Z小處為108mm)進行確認，是否偏小；檢查（chá）確認高（gāo）壓主汽門門杆（gǎn）漏汽的管道連接情況；檢查高壓缸前軸封連接是否符（fú）合（hé）汽封係統的P&ID；對（duì）1、2、3號軸（zhóu）封漏（lòu）汽至凝汽器的節流孔板進行核對，是否（fǒu）設計偏小或管路不通；檢查軸封溢流閥是否暢通，軸封供汽閥（fá）門是否嚴密等。
　　檢查高壓主汽門門杆（gǎn）漏汽的管道連接發現，不符合（hé）設計現定(高壓主汽（qì）門漏汽低壓（yā）側應接（jiē）至軸封供汽母管，高壓側應接至軸封回汽)，當負荷高時高壓漏汽直接進入了軸（zhóu）封（fēng）母管並超壓。改（gǎi）造後有效果，但負荷500MW以上時壓力仍高達0.056MPa。利用停機消缺進行（háng）檢查發現，高壓前軸（zhóu）封連接（jiē）出現錯誤，2號腔室其中1根軸封漏汽管（guǎn）道誤接到（dào）3號軸封腔室(3號腔室為軸封供汽腔室)，結果造成軸封母管壓力隨負荷的（de）升高而升高。恢複後，軸封壓力調（diào）整正常，消除了汽機（jī）油中進水的問題。
　　3、軸（zhóu）封係統調整及改進
　　3.1低壓軸封母管加裝疏水點（diǎn）
　　低壓軸封供汽由軸封母管分別進入A、B凝汽器，在凝汽器內（nèi）經一段（duàn）蛇形管(該管實際作（zuò）用（yòng）為軸封冷卻器)，然後經汽水分離器，Z後進入（rù）汽封供汽腔室。低壓軸封母管（guǎn）管線較長，由於沒有設（shè）計（jì）疏水點，在軸封投入初期管道振動較大，特別是（shì）熱態啟動延長了啟動時間（jiān）。軸封腔室內積水較多，以致進入軸（zhóu）加風機及排汽管內積水。由於進入軸（zhóu）封腔室內的不是微過熱蒸汽，而是飽和蒸汽，不能有效地起密封作（zuò）用，破壞了軸封（fēng）的正常工作，影響了真空嚴密（mì）性。將（jiāng）A、B凝汽器內前後汽封供（gòng）汽的汽水分離器下部接口（kǒu）絲堵拆除，改裝（zhuāng）疏水管，將該（gāi）管引至凝汽（qì）器外部並（bìng）加裝閥門。經改進後，低壓軸封的供汽溫度滿足了GE公司不低於149℃的要求。汽機真空改善（shàn），管道振動消除。
　　LP部（bù）分（fèn）轉（zhuǎn）子及（jí）缸體材料（liào）不能承受高溫。高負荷時，進入LP密封的蒸汽通過凝汽器內密封管路而被充分冷卻。但是，在低負荷時，由於凝汽器內提供的冷卻量較少，提供給軸封蒸汽母管的蒸汽溫度必須低於399℃，長時間處於399℃以上，LP轉子及殼體（tǐ）的材料性能會降低。若要長期運行，對超過399℃的節流蒸汽應降溫，以作（zuò）為密封蒸汽源。
　　3.2高壓供汽節流閥的調整
　　GE公司對軸封供汽（qì）的壓力和溫度有一定的要求。因為供汽溫（wēn）度如果與汽輪機本體部件溫度(特別是轉子的金屬溫度)差別（bié）太大，將使汽輪機部件產生過大（dà）的熱應（yīng）力，這種熱應力將（jiāng）造（zào）成汽輪機部件壽命損耗的加劇，同時還會造成汽輪機動、靜部分的相對膨脹失調。由於密封蒸汽引起的膨脹及收縮僅發生在（zài）端部密封區域，在差脹值上反映不（bú）出來，這將（jiāng）直接影響汽輪機組的安全運行。熱態啟動為了減少熱應力，軸（zhóu）封汽源Z好采（cǎi）用主蒸（zhēng）汽，由於（yú）主蒸汽參數比軸封（fēng）係（xì）統所需要的壓力高，因此需要調整（zhěng）手動節流閥（fá）將入口壓力降到軸封壓力調節器（qì）可（kě）以接受（shòu）的大小。節流閥設置程序如下：打開軸封供汽壓力節流閥(SSPTV)上遊的疏水閥；關閉軸封供汽壓力節流閥(SSPTV)，並打開軸封供汽隔離閥(SSPSV)。確保壓力（lì）調節（jiē）進汽閥(SSFV)和泄放閥(SSDV)的旁路閥處於關閉狀態（tài）；切斷SSFV和SSDV控（kòng）製閥的空氣供應；檢查已經建立了（le）Z小蒸（zhēng）汽密封入口供汽壓（yā）力；用（yòng）手輪全開SSFV；用手輪（lún）全關（guān）SSDV；在凝汽（qì）器真（zhēn）空大於（yú）一50.8kPa時緩慢打開節（jiē）流閥(SSPTV)，在蒸汽密封聯箱中建立（lì）103kPa(表壓)壓力，隨著凝汽器真空度增大可能需（xū）要調節該閥，當該條件建立時，拆下閥門手（shǒu）輪或用一把適宜的鎖固定閥門，因為以（yǐ）後它將用作一個固定孔板；將SSFV與SSDV手輪返回到正常操作位置並向（xiàng）閥門供（gòng）氣，恢（huī）複正常自動模式。
　　在（zài）啟動時，當軸封壓力低於25%的額（é）定節流壓力情況（kuàng）下，通過調整軸封進汽旁路閥輔助進汽壓力調節閥獲得（dé）所需（xū）的蒸汽流量（liàng）。一旦節流（liú）壓力升高到足以自動維持蒸汽密封時，旁路閥將關閉。如果它保持打開，過量的蒸汽將（jiāng）自動通（tōng）過泄放（fàng）閥到分流閥或直接排到凝汽器。這將不（bú）會影響汽輪機運（yùn）行，隻是會導致熱效率的少量損失（shī）。
　　4　結束語
　　GE660MW機組軸封係統設計充分考慮了經濟性和熱應力控製，壓（yā）力調節裝置由汽（qì）機（jī）控製係統MARK-V控製和監控，明顯提高了控製的可靠性和穩定性，但係統設計過於簡化，如小機軸封（fēng）進汽和回汽沒有設計（jì）截止門（mén）；低壓軸封處缺溫度測點：低（dī）壓軸封母（mǔ）管沒（méi）有疏水點；軸加風機不能實現遙控操（cāo）作，軸加（jiā）水位、負壓沒有進入DCS畫（huà）麵等。以上問題（tí）在調試階段（duàn）逐一（yī）進行了改進。軸封係統的狀況對（duì）機組的（de）安全運行（háng）較（jiào）為（wéi）重要，要根據（jù）汽輪（lún）機狀態選（xuǎn）擇軸（zhóu）封進（jìn）汽汽源，避免軸（zhóu）封蒸汽與汽輪機轉（zhuǎn）子溫（wēn）度過度（dù）失配。