[发明专利]一种汽轮机轴封蒸汽泄漏量测量方法

说明书

本发明公开了一种汽轮机轴封蒸汽泄漏量测量方法，属于发电设备技术领域，在汽轮机高压缸、中压缸的轴端安装汽轮机轴封蒸汽泄漏量测量装置，监测在不同工况下的轴端汽封漏汽量，实时将数据上传至采集仪或DCS控制系统中，实现数据的在线显示、存储和追溯，分阶段汇总数据进行对比分析，为后续的轴封系统检修以及技改提供必要的数据支撑。本发明成本低，改造便捷，便于推广，实用性强，后期成效明显。

技术领域

本发明涉及发电设备技术领域，具体为一种汽轮机轴封蒸汽泄漏量测量方法。

背景技术

目前，发电厂汽轮机是旋转机械，为了把其转子的机械能传递给发电机，大型汽轮机转子贯串高压汽缸、中压汽缸以及低压汽缸。为了减少缸体蒸汽的外泄和防止外界空气漏入缸体内，蒸汽轮机轴端设置轴端汽封，又称轴封。

轴封主要功能是防止蒸汽沿高压缸和中压缸的轴端向外泄漏，甚至进入轴承箱，引起轴承温度急剧升高，同时使润滑油中混入水分，油质乳化变质，破坏其润滑性能，造成轴承超温，严重将损害机械设备。同时，凝汽式汽轮机排汽侧压力低于大气压，轴封泄漏会造成外界空气漏入气缸，引起凝汽器真空度降低和凝结水水质不良，严重影响机组的稳定运行。如图1所示，在启动和初负荷阶段，轴封蒸汽一般由辅助蒸汽系统提供，其作为启动汽源和备用汽源。辅汽经减压后送至轴封蒸汽母管，分两路向高、低温轴封供汽，一路向高、中压缸提供高温轴封，另一路经减温后向低压缸提供低温轴封。在中、低负荷阶段，轴封系统正常运行汽源为四段抽汽；在高负荷阶段，轴封系统大多采用自密封轴封系统，它是指在设备正常运行后，蒸汽从高压缸和中压缸的轴端泄漏后，直接用于供应低压缸蒸汽密封系统。传统的轴封齿是采用梳齿形的，理论上轴封圈上的轴封齿数越多，漏气经过每个轴封齿间隙时的压降就越小，漏气就越少。轴封齿尖对着转子轴封套表面，由于组成每道轴封圈的各弧段都因外圆上有弹簧片而具有一定的退让性，所以选择较小的轴封齿间隙，就减小了漏气面积。轴封间隙的调整沿转子轴向分布的规律应该是外侧小、里侧大。

在实际汽轮机组运行过程中，发电企业结合自身运营状况及设备健康程度制定大修期（一般为3-5年/次），但随着电力企业改革不断深入及检修工艺水平的不断提升，检修期不断延长，近年部分企业提出“机组检修间隔原则上依据运行小时数确定，机组累计运行小时数达到10000小时安排小修，机组大修后累计运行小时数达到40000小时安排大修”。特别结合近年全国各区域机组容量趋于过饱和，各发电企业全年运行小时数不断缩减，致使（一般结合机组大修）轴封检修或更换工作不断延后，轴封磨损情况不断加剧，泄漏问题在各电力企业中普遍存在，截至目前对不同工况下的轴端汽封泄漏仍停留在定性分析阶段，由于测量装置限制，无法深入的定量展开分析总结，但机组连续运行期间轴封蒸汽泄漏损耗累计量相当可观，直接影响机组经济性。因此，本发明提出一种汽轮机轴封蒸汽泄漏量测量方法，实现轴端蒸汽泄漏量的测量及定量分析，为后续轴封系统检修和技改工作提供数据支撑，推进汽轮机轴封系统的节能改造和检修工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种易于安装、测量准确和经济实用的发电厂汽轮机轴端蒸汽泄漏测量方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种汽轮机轴封蒸汽泄漏量测量方法，其特征是，在汽轮机高压缸、中压缸的轴端安装汽轮机轴封蒸汽泄漏量测量装置，监测在不同工况下的轴端汽封漏汽量，实时将数据上传至采集仪或DCS控制系统中，实现数据的在线显示、存储和追溯，分阶段汇总数据进行对比分析，为后续的轴封系统检修以及技改提供必要的数据支撑。

所述汽轮机轴封蒸汽泄漏量测量装置包括整流罩、汽体流速测量装置、液体流速测量装置等。

具体的，①整流罩安装于高压缸和中压缸的端部；②整流罩上端设置有排汽口；③整流罩下端设置有疏水口；③流量数据引入至电厂热工集散控制系统（DCS）。

具体的，①整流罩设计为分体式，可以根据现场位置灵活选用2分或4分式安装；②整流罩上端呈渐缩式流线型排汽口；③整流罩下端采用U型水封疏水；④整流罩外侧与主轴之间嵌有双层轴封齿，其内侧贴合在轴封座上。