[发明专利]凝汽式汽轮机低压轴封密封优化控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种凝气式汽轮机低压轴封密封优化控制系统及方法。其中，凝气式汽轮机低压轴封密封优化控制系统包括：第一温度测量装置，其被配置为实时测量低压轴封供汽温度；第二温度测量装置，其被配置为实时测量低压轴封回汽温度；第三温度测量装置，其被配置为实时测量低压轴封附近环境温度；控制器，其与第一温度测量装置、第二温度测量装置和第三温度测量装置分别相连，用来通过获取的低压轴封供汽温度、低压轴封回汽温度和低压轴封附近环境温度变化情况，实时调节低压轴封供汽压力，既能实现汽轮机低压轴封的良好密封，同时又可避免低压轴封蒸汽的外溢、损害轴承振动测量探头等设备或导致轴承润滑油质恶化。

技术领域

本发明属于汽轮机低压轴封供汽控制领域，尤其涉及一种凝气式汽轮机低压轴封密封优化控制系统及方法。

背景技术

凝汽式汽轮机的轴封能阻止外部空气进入汽轮机内或汽轮机内部的蒸汽向外泄漏。在汽轮机的高压区段的轴封称为高压轴封，其正常功能是防止蒸汽向外泄漏，以确保汽轮机有较高的效率；在汽轮机低压区段的轴封称为低压轴封，则是防止外界的空气进入汽轮机内部，保证汽轮机有尽可能高的真空，也是为了保证汽轮机组的效率。

常规的低压轴封供汽系统工作原理是：

由汽轮机的高压轴封漏汽或外部提供的蒸汽进入轴封蒸汽母管，轴封蒸汽母管分别与轴封溢流阀、减温器连接；当轴封蒸汽母管内蒸汽压力高于设定值时，轴封溢流阀逐渐打开使低压轴封供汽压力降至设定值；轴封蒸汽母管内的蒸汽在进入低压轴封前，首先经减温器减至一定的温度，再经低压轴封进汽管进入低压轴封。进入低压轴封的蒸汽有三个去处，当进入低压轴封的蒸汽压力过低时，大部分蒸汽甚至全部蒸汽均进入汽轮机的低压缸内，此种工况下轴封外部的空气有可能也会通过轴封进入汽轮机的低压缸；当进入低压轴封的蒸汽压力合适时，一部分蒸汽进入汽轮机的低压缸，另外一部分蒸汽经低压轴封回汽管进入轴封加热器，此种工况下轴封外部的空气可随蒸汽经低压轴封回汽管进入轴封加热器，而外部空气不会进入汽轮机低压缸；当进入低压轴封的蒸汽压力过高时，蒸汽除了进入汽轮机低压缸、低压轴封回汽管外，还有一部分蒸汽会从低压轴封部位漏到空气中，导致蒸汽的浪费或损坏其他设备，甚至蒸汽会进入汽轮机轴承润滑油系统导致油质恶化。

因此，低压轴封供汽压力须保持合适的数值。汽轮机实际运行过程中，运行值班人员主要通过观察、检查低压轴封处有无蒸汽外溢来调整低压轴封供汽压力，但此种调整方法存在以下问题：

(1)低压轴封处无蒸汽外溢，只能说明蒸汽压力不过高，但不能保证空气不通过低压轴封进入汽轮机低压缸；一般通过机组真空严密性试验来判断各个部位(包括低压轴封处)的密封情况。

(2)当汽轮机热负荷变化时，凝汽器真空值会变化，汽轮机低压缸对低压轴封蒸汽的吸力也会变化，原来已调整合适的低压轴封供汽压力值有可能不再合适，空气有可能经低压轴封进入低压缸，或者低压轴封内的蒸汽外溢到空气中。

(3)低压轴封回汽管内因某种原因造成蒸汽回流不畅时，蒸汽有可能从低压轴封处外溢到空气中；此时运行值班人员如降低低压轴封供汽压力使蒸汽不再外溢而全部进入低压缸，因低压缸的吸力作用，外部空气也有可能通过低压轴封进入低压缸。

综上所述，当前的低压轴封供汽压力控制手段不能保证低压轴封供汽压力值始终满足低压轴封既能进行良好密封、又不会发生蒸汽外溢的需要，低压轴封向内漏空气导致机组经济性下降或蒸汽外溢损害低压轴封附近设备、造成轴承润滑油质恶化事件时有发生，亟需对现有汽轮机低压轴封密封控制系统及方法进行优化改进。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种凝气式汽轮机低压轴封密封优化控制系统，其能够根据低压轴封供汽温度、低压轴封回汽温度、低压轴封附近环境温度变化情况，实时调节低压轴封供汽压力，实现低压轴封的良好密封，同时避免低压轴封蒸汽的外溢。

本发明的一种凝气式汽轮机低压轴封密封优化控制系统，包括：