秦山二厂汽轮机轴封系统的运行

梁 瑞 李凤山 蔡戌广 刘佳林 孙幸光

（中核核电运行管理有限公司，浙江 海盐 314300）

0 引言

汽轮机轴封系统(以下简称CET)是保证汽轮机安全稳定运行的一个非常重要的系统，然而自机组投运以来汽轮机轴封系统发生过诸多问题，严重影响汽轮发电机组的运行。

1 系统功能

汽轮机轴封系统(CET)，通过轴封蒸汽向各汽缸汽封环供应密封蒸汽，对汽轮机转子与汽缸之间的间隙实施密封，防止空气漏入汽缸和蒸汽从汽缸中漏出，为汽轮机安全经济运行创造良好条件。

2 系统描述

汽轮机轴封系统的密封蒸汽汽源来自于主蒸汽系统(VVP)或辅助蒸汽系统(SVA)，在机组首次启动或独立启动时使用主蒸汽系统或辅助蒸汽系统的蒸汽作为密封蒸汽进入汽轮机轴封系统。当有邻机运行时可通过邻机辅助蒸汽系统使用邻机的辅助蒸汽作为密封蒸汽汽源，从而可以提早使用密封蒸汽，缩短机组启动时间。

密封蒸汽进入汽轮机轴封系统后，经过电动截止阀、高压供汽调节阀、手动截止阀进入汽轮机汽封蒸汽母管，高压供汽调节阀将汽封蒸汽母管中的蒸汽压力调节到965000Pa，并始终维持这一整定压力。高压供汽调节阀有一个电动旁路阀，当高压供汽调节阀故障时可关闭该阀前后截止阀，利用电动旁路阀继续供汽。

在汽封蒸汽母管上分别接出4根汽封供汽管，向高压缸和3台低压缸供应汽封用汽。在通向高压缸的汽封管上安装了一台Y形蒸汽过滤器和一个高压缸供汽调节阀，高压缸供汽调节阀前后装有手动截止阀，并有一个手动旁路阀。3根汽封管通向3台低压缸，每根汽封管上同样安装了一台Y形蒸汽过滤器和一个低压缸供汽调节阀，每个低压缸供汽调节阀前后都装有手动截止阀，并有一个手动旁路阀。高压缸供汽调节阀和低压缸供汽调节阀将阀后蒸汽压力调节到124071Pa，向每个汽封的内腔供汽。

随着汽轮机负荷升高，当高压缸排汽区汽封中从高压缸漏至汽封内腔的蒸汽的压力超过137857Pa后，高压供汽调节阀关闭，溢流阀开启，将多余蒸汽排向凝汽器。

3 系统目前存在的主要问题

3.1 满功率运行期间轴封用汽损失大，影响机组效率。

机组满功率运行期间，高压缸轴封供气溢流阀CET009VV和溢流旁路阀CET012VV接近全开，通过凝汽器真空将高压缸轴封排汽抽走。溢流阀及溢流旁路阀所在管线的直径分别为194mm，溢流总管直径为219mm，所以，满功率运行期间高压缸轴封漏汽损失大，直接影响机组效率。

3.2 轴封系统自动调节性能差，高压供汽调节阀(CET001VV)和高压缸轴封调节性能均未达到设计要求，增加了运行风险

由于高压调节阀CET001VV调节性能不好，通常是通过CET001VV前的手动隔离阀027VV保持小开度将主蒸汽一级减压到4MPa以下（现场FOI要求）。由于027VV不好控制，而这一操作难度相当大，每次轴封供汽由辅助蒸汽切到主蒸汽时都会引起轴封供汽压力较大的波动。

当机组升功率过程中，高压缸轴封进汽转变为轴封排汽时，溢流阀CET009VV调节能力不够和溢流旁路阀CET012VV手动开启调节，设计为自动调节高压缸轴封几乎没有自动调节能力。每次机组负荷变化时，现场都要手动调节高压缸轴封。

3.3 主蒸汽到轴封的供汽隔离阀CET027VV经常漏蒸汽，而且不方便隔离检修，直接影响机组大修后的冲转并网时间

1/2号机组轴封供汽由辅助蒸汽切到主蒸汽过程中，多次因为CET027VV漏汽而关闭主蒸汽隔离阀处理，影响机组冲转并网时间（最近的一次发生在203大修）。同时，CET027VV运行期间漏汽，给检修带来很大的不便。

CET027VV容易漏汽原因分析：运行方面主要原因是，主蒸汽压力约7MPa到轴封供汽母管压力0.865MPa一次减压太大，(CET001VV)调节性能差。使设计为隔离阀的CET027VV，长时间作调节阀 （减压阀）使用。长时间运行阀杆处容易漏汽。另外一个原因，CET027VV没有设计旁路阀，CET027VV直接开启，较大压差和热应力同时作用造成阀门密封面垫片容易损坏漏汽。（ADG080VV容易漏蒸汽也是因为同样原因）。

3.4 系统过于复杂

一个高压缸和三个低压缸供气采用了六个调节阀及相关的调节器。系统的检修维护工作量大。同时，系统又不利于检修。

4 改造思路

4.1 方案一

对轴封系统供汽管线进行彻底改造。将高、低压缸轴封供气采用同一进汽调节阀控制，高功率运行期间高压缸轴封漏气作为低压缸轴封供汽，减少主蒸汽到轴封的用汽量，提高机组效率。

在主蒸汽到轴封供汽母管之间采用并列的二级减压，避免隔离阀作为调节阀使用。既增加了系统的稳定性，又方便检修。

4.2 方案二

将高压缸轴封调节阀后与三个低压缸调节阀后连通，并安装隔离阀，根据运行需要将高压缸漏汽引到低压缸利用。

在CET027VV后面增加一减压阀，平时运行过程中，CET027VV作隔离阀使用。

5 改造依据

（1）秦山二厂汽轮机高、低压缸轴封设计供汽压力相同；

（2）系统手册提供的高压缸漏气蒸汽参数满足低压缸轴封供汽要求；

（3）相邻电厂都采用高、低压缸同一轴封供汽母管运行方式（方案一），系统运行可靠。

6 结束语

以上是汽机轴封系统优化的一些设想，实际若进行技术改造，方案还需要调研和细化。

［1］汽轮机轴封系统手册[Z].核电秦山联营有限公司，2005，5.

［2］汽轮机轴封系统优化运行的初步设想技术报告[Z].核电秦山联营有限公司，2007，6.