轴封系统设计原理及控制要求.pdf

1000MW超超临界汽轮机 轴封系统设计原理及自动控制 系统概述 • 轴封蒸汽系统的工艺功能 • 轴封蒸汽系统的工艺功能是防止从汽轮机来的轴封蒸汽溢出至大气，并防止空气进入汽轮机和凝汽 器。 • 轴封蒸汽系统具有下列功能： • • 供汽和溢流蒸汽系统 • - 从有正压的轴封和从阀杆套来的泄漏蒸汽排放 • - 向有负压的轴封提供密封蒸汽 • - 当密封蒸汽流量不足时允许蒸汽进入 • - 过量的漏汽排至凝汽器 • • 汽封蒸汽排放系统 • - 从汽封腔室来的排汽 • - 汽封漏汽在汽封冷却器内凝结 • - 汽封冷却器运行故障时汽封蒸汽排至大气 • - 用其中一个汽封冷却器风机从汽封冷却器内抽出空气 • • 汽封蒸汽疏水系统 • - 通过自动疏水器将汽封蒸汽疏水排至凝汽器 系统简图 轴封蒸汽系统的运行信息 • 下列信息必须遵守： • 轴封密封蒸汽供应系统和轴封漏汽系统的预处理 在蒸汽允许进入轴封前，密封蒸汽调节阀前的辅助蒸汽必须是过 热蒸汽。下列控制措施不予执行直到预处理满足： – 轴封密封蒸汽控制器切换至“ 自动”模式，使密封蒸汽调节阀打开 – 汽封冷却器风机“运行中” • 保持密封蒸汽调节阀前的密封蒸汽在热态 – 通常使用预暖阀保持密封蒸汽调节阀前的密封蒸汽管线为热态。 – 预暖阀的打开和关闭取决于密封蒸汽调节阀前的蒸汽温度。 • 汽封排汽至大气 – 在正常工作条件下，轴封漏汽在汽封冷却器内凝结。 – 如果汽封冷却器不可用，汽封漏汽必须排至大气。 轴封供汽状态 启动和低负荷工况 高负荷工况 汽封密封蒸汽 • 功能 • 汽封密封蒸汽的功能是防止蒸汽从轴封漏出及空气进入汽缸或冷凝器。 • 为完成上述功能，将汽封蒸汽母管接至各汽封。在任何运行条件下，汽封蒸汽母管以及汽封内的蒸 汽压力由密封蒸汽溢流阀和密封蒸汽供汽阀来控制。蒸汽压力大约35 mbar （表压）。 • 压力控制 • 一个压力变送器用于控制和在集控室显示密封蒸汽压力。 • 一个压力控制器通过对整定值和实际值的比较来操纵密封蒸汽溢流阀和密封蒸汽供汽阀的执行机构。 • 为了提高密封蒸汽压力控制的可靠性，另配有手动控制装置，可在集控室进行手动控制。在集控室 将控制开关置于手动位置或在压力控制器出现电气故障时自动切换至手动位置即可由人工控制。 • 密封蒸汽预暖阀（不在汽轮机供货范围内） • 为了防止在热态启动时低温蒸汽进入轴封，在机组启动及密封蒸汽控制系统开始工作前，必须对密 封蒸汽供汽阀前的蒸汽管道进行预热。 • 在机组运行过程中，当密封蒸汽控制阀关闭且阀门上游的蒸汽停滞变冷时，同样需要预热。其目的 是防止在机组降负荷的时候，冷蒸汽进入轴封与轴颈接触。而在密封蒸汽控制阀开启时，预热阀必 须是关闭的。 • 辅汽参数的限制 – 温度限制,见附图 – 压力限制,3-8bar(g) – 过热度要求,+10K 辅汽温度限制 汽封蒸汽的压力和温度控制 • 密封蒸汽温度极限控制装置的工艺功能（高） • 密封蒸汽温度限制控制装置的工艺功能是冷却密封蒸汽母管中的蒸汽到一定范围，不超过低压缸的 允许极限。 • 密封蒸汽温度极限控制装置的工艺功能（低） • 密封蒸汽温度限制控制装置的工艺功能是加热密封蒸汽母管中的蒸汽到一定范围，不超过高压缸的 允许极限。 • 功能描述 • 在启动和低负荷范围内通过密封蒸汽调节阀向轴封供应相对冷的密封蒸汽。随着输出的增加，从高 压缸轴封进入密封蒸汽母管的蒸汽温度也增加。密封蒸汽压力控制器关闭密封蒸汽调节阀，防止密 封蒸汽母管中压力升高。在高负荷范围内，一旦密封蒸汽调节阀完全关闭，溢流调节阀打开将过量 蒸汽排入凝汽器。即便密封蒸汽调节阀在节流状态，密封蒸汽母管内的蒸汽可能变热使低压缸轴封 的允许温度超出。 • 在设定限制点，密封蒸汽温度极限（高）控制装置介入并打开密封蒸汽调节阀，尽管此时的压力控 制器发出的是“关闭”信号。这允许冷却蒸汽进入密封