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　　淮南礦務(wù)局新莊孜自備電廠共裝有31-25型汽輪機3臺，采用母管制供汽，與其配套的是額定蒸發(fā)量為75t/h的5臺循環(huán)流化床鍋爐。該廠＃1機(以下簡稱新礦＃1機)為上海汽輪機廠50年代末出廠的產(chǎn)品，在此之前已經(jīng)在淮南田家庵運行了30多年，于1994年8月遷到淮南礦務(wù)局所屬的新莊孜煤礦內(nèi)。重新安裝的＃1機的調(diào)試任務(wù)由我所承擔，經(jīng)過各方面的努力，于1999年8月28號完成了72+24小時試運轉(zhuǎn)，為機組的正常生產(chǎn)運行創(chuàng)造了條件。
　　因設(shè)備陳舊、設(shè)計、安裝等方面存在問題，調(diào)試過程并非一帆風順。軸封問題就是試轉(zhuǎn) 過程中所暴露出的諸多問題中的一個。
　　1、問題發(fā)現(xiàn)的經(jīng)過及現(xiàn)象
　　機組在啟動之前開啟射水泵抽真空時發(fā)現(xiàn)，未送軸封汽時真空只能達到-36kPa，并且隨著啟動次數(shù)的增加，還有緩慢降低的趨勢。在送上軸封汽后，真空提高很快，至機組并網(wǎng)帶負荷時真空可達到-95kPa。但在負荷逐漸升高的過程中，從高壓端軸封處向外漏汽明顯，在維持真空的前提下，關(guān)小軸封進汽并不能完全消除。負荷升至12500kW時，高壓端漏汽量明顯增大，并一直持續(xù)到20000kW，伴隨著漏汽產(chǎn)生了大量的油煙，20000kW以上時，漏汽量 和油煙量又顯著減少。從整個啟動過程來看，軸封系統(tǒng)的泄漏已經(jīng)嚴重威脅到了機組的安全運行了。
　　2、機組主要技術(shù)參數(shù)和軸封系統(tǒng)工作原理簡介
　　額定功率：25000kW
　　額定進汽量：120t/h
　　額定進汽壓力溫度：3.34MPa/430
　　一級抽汽壓力和溫度：1.12MPa/309
　　二級抽汽壓力和溫度：0.48MPa/222.5
　　排汽壓力：0.0062MPa
　　＃1機軸封汽源為新蒸汽，壓力為3.34MPa，溫度為430℃。轉(zhuǎn)子高低壓缸兩端軸頸上車有汽封槽，汽缸上的汽封片裝有高低相間的梳狀齒，與軸頸上的汽封槽相配合，二者間留有適當?shù)拈g隙。本機前后端軸封各有4個汽封環(huán)，為了敘述上的方 便，從內(nèi)向外依次編號為1、2、3、4汽封環(huán)。現(xiàn)以前軸封為例說明＃1機軸封系統(tǒng)的工作原理 。
　　內(nèi)側(cè)的＃1、＃2汽封環(huán)組成內(nèi)汽封，＃3、＃4組成外汽封，內(nèi)外汽封之間構(gòu)成X腔室，它為軸封汽的進口，軸封進汽管與X腔室相通；＃3、＃4汽封環(huán)間形成Y腔室，它為軸封汽的出口，軸封信號管由此引出。正常運行時保持軸封信號管少量冒汽，使Y腔室處于微正壓狀態(tài)。當汽輪機在沖轉(zhuǎn)過程中或低負荷狀態(tài)時，缸內(nèi)汽壓較低，與外界相比處于負壓狀態(tài)，軸封進汽中的一部分經(jīng)＃1、＃2汽封環(huán)節(jié)流后漏入汽缸，另外一部分經(jīng)汽封環(huán)3后與外界漏入的空氣相平衡，匯集在Y腔室后經(jīng)信號管排出。當缸內(nèi)壓力逐漸升高到高于大氣壓時，此時缸內(nèi)的蒸汽有向外漏的趨勢，但經(jīng)過汽封環(huán)的多次節(jié)流后，漏出缸外的汽量就非常小了；當機組負荷達50%以上時，高壓端前軸封的漏汽已經(jīng)能滿足低壓端軸封的要求了，此時可關(guān)閉軸封新蒸汽汽源；負荷繼續(xù)升高時通過調(diào)整軸封溢流閥調(diào)節(jié)軸封汽量，以減少工質(zhì)的損失，同時滿足機組真空的要求。
　　3、新礦＃1機軸封問題的原因分析
　　由問題的現(xiàn)象我們不難得出這樣的結(jié)論：汽封間隙過大是造成這一問題的根本原因。汽輪機在安裝時對汽封間隙要求較高，要求調(diào)整在0.5mm，且誤差不超過0.05mm。若間隙太小，則高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和機組的正常振動會危及到汽封片的安全；若間隙太大，則又起不到密封的作用。是什么原因造成的汽封間隙過大呢?查閱安裝資料，發(fā)現(xiàn)安裝調(diào)整后的間隙值比要求值高出0.3mm。由于安裝時汽封片沒有新配件，采用的仍然是舊的汽封片，多年的磨損已使汽封片的密封性能大大降低了。軸封汽源參數(shù)太高是造成泄漏量大的又一原因。本就偏大的汽封間隙，又由于汽封片前后壓差的提高必然造成了較大的漏汽量。從另一方面看，汽輪機軸封回汽經(jīng)由信號管直接排向大氣，這種設(shè)計不但會造成工質(zhì)的損失，而且由于排汽背壓的
影響，容易造成回汽不暢。新的設(shè)計大多為在軸封汽出口增加軸封風機，從而使軸封排汽腔室Y一直處于微負壓狀態(tài)，這必然會有效地消除蒸汽外漏現(xiàn)象，還為工質(zhì)的回收創(chuàng)造了條件。檢查發(fā)現(xiàn)：升負荷過程中油煙的產(chǎn)生是由于＃1軸承擋油環(huán)處向外滲油，經(jīng)外漏的軸封蒸汽烘烤所致。但為何前軸封處的泄漏量在20000kW以上時反而有所減少呢?通過運行數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，前軸封處泄漏量的大小與機組的軸向位移密切相關(guān)，機組負荷從零增至25000kW的過程中，軸向位移也增至0.6mm。當軸向位移在0.4mm左右時，軸封處漏汽量為Z大。究其原因，轉(zhuǎn)子在作軸向膨脹時，使汽缸和轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生了相對位移，從而改變了汽封齒和汽封槽之間的軸向間隙，并影響到汽封的效果，尤其當汽封齒與汽封槽之間的徑向間隙偏大時，它對汽封效果的影響就更加明顯了。
　　4、解決新礦＃1機汽封問題的幾點建議
　　由上述分析可知，新礦＃1機高壓端軸封漏汽的原因是多方面的。必須對系統(tǒng)和設(shè)備作出適當?shù)母倪M，以下是個人的幾點看法：
　　(1)在大修之時更換前后汽封片，調(diào)整汽封間隙使之達到安裝的要求。
　　(2)條件具備時，增加一路汽封汽源，可考慮從二級抽汽母管接出，使新蒸汽汽源只作為備 用汽源，以改善汽封的工作環(huán)境。
　　(3)建議在軸封回汽管出口處加裝風機，條件許可時，并可加裝軸封加熱器，用以提高汽封 效果及回收熱量和工質(zhì)。
　　(4)消除軸承擋油環(huán)處漏油的問題。
　　通過以上的措施，一定會使新礦＃1機軸封問題得以較好解決。