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  平圩电厂二期工程2×600MW工程，汽轮机为北重阿尔斯通(北京)电气装备有限公司生产的超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机。轴封系统由轴端汽封的供汽、漏汽管路和调节阀的阀杆漏汽管路、汽封冷却器及相关设备组成。轴封供汽采用两阀设计，即在汽轮机所有运行工况下，供汽压力通过两个调节阀即汽封供汽调节阀和溢流调节阀来控制。为满足低压缸汽封供汽温度的要求，在低压轴封供汽母管上设置了减温器。减温内设置一个与蒸汽流向相同的喷头(喷头由两个喷嘴组成)，水源来自凝结水。

  一般情况下，在汽轮机长时间运行过程中，轴封汽系统在控制运行参数中常常会出现一些问题，主要体现在压力和温度控制失灵，造成轴封汽压力和温度偏离正常控制值，集中表现为轴封汽压力和温度过低或过高。

  (一)轴封蒸汽汽温度过低或过低造成的影响。由于轴封蒸汽直接与汽轮机大轴接触，它的温度直接影响大轴的伸缩。汽机在稳定运行和热态启动时，相应转子的温度很高，如果轴封蒸汽温度过低，大量的低温蒸汽通过轴封吸入汽缸，它不仅将在转子上引起较大的热应力，而且造成前段轴封大轴的急剧冷却收缩，当收缩量过大时，将有可能导致前机节动静部分的摩擦，而这种局部大轴收缩所造成的相对位移变化，潜在的危害是巨大的，严重的人甚至造成汽轮机大轴抱死。同样，轴封汽温过高，会使相对应的支撑轴瓦温度、回油温度上升，破换破坏轴承油膜和损坏轴承的合金。轴封温度高会进一步导致轴封间隙增大，梳齿软化，造成漏气量增加，严重的将会造成油中带水。转子被局部加热，机组胀差不正常升高，造成动静碰磨，转子轴振上升。所以必须确保轴封蒸汽温度与金属温度相配备，并有一定的过热度。

  (二)轴封汽压力过低或过高造成的影响。轴封汽压力低对低压缸影响比较大，将会造成外界空气漏入低压缸，不但会使汽轮机真空下降，同时还会因冷空气冷却轴颈使转子收缩造成负差胀。真空变化对汽轮机的安全与经济性都有较大的影响。具体表现为：汽轮机排汽压力升高，汽轮机的可用热降减少，汽轮机效率将降低，严重时将影响到机组负荷。随着排汽压力升高，排汽温度同时升高，引起低压缸及轴承座等部件受热膨胀，将引起中心变化，使汽轮机产生振动。同时引起凝器汽钛管的胀口松弛，破坏了凝结水的水质。而且，真空下降，将使排汽的容积流量减少，对末几级叶片的工作环境不利。当排汽的容积流量减少时，蒸汽在末级就要产生旋涡，同时还会在叶片的某一部分产生较大的激振力，它的频率与叶片的固有频率不成整数倍，造成叶片的颤振。这种颤振的频率低、振幅大，极易损坏叶片，造成事故。而轴封压力过高，汽轮机各轴封将大量冒蒸汽，进而造成汽轮机润滑油进水。汽轮机油中带水，甚至乳化，将严重威胁汽轮机大轴和轴瓦的安全运作。因此，轴封蒸汽的压力要调整到适合机组安全运行的范围。

  在平圩电厂二期工程调试过程中，#4机组启动至50%负荷调试过程中，轴封供汽由辅助蒸汽供应，辅助蒸汽参数约为0.8MPa，320℃，通过轴封供汽调节阀调节轴封母管压力在20kPa左右，温度控制在150-180℃，满足汽轮机的要求。随着负荷的进一步提升，高中压轴端汽封漏气量逐步增大，汽封供汽调节阀关闭，汽封系统实现自密封功能，多余的`蒸汽通过溢流调节阀送到#7低压加热器，这样通过减温器的蒸汽量就大幅度提升，而且高压轴端汽封漏汽温度进一步提升，为满足低压汽封蒸汽温度的要求，就需要加大减温水的流量，当机组负荷达到450MW时，调节阀已经全开，当机组负荷升到500MW时，低压汽封温度升至203℃，这样即超过了低压汽封温度(150-180℃)的限制，威胁机组的安全运行。

  首先通过检查，排除测点问题。很显然，机组低负荷时，轴封蒸汽去低压轴封的流量低，焓值较低，随着机组负荷的升高，高中压轴封实现自密封，同时多余的蒸汽向低压轴封供汽，为维持轴封蒸汽压力，多余蒸汽通过溢流调节阀溢流到低压加热器，这样高中压轴封漏汽流经减温器段的蒸汽量大幅度提升，为满足低压轴封温度的要求，就需要加大减温水，在减温水阀门全开后，仍不足以将通过减温器的蒸汽冷却到需求的温度范围，因此，造成低压轴封温度超标。

  影响减温水流量不足的原因只能有以下三点：减温水管道滤网、减温水喷头、减温水调节阀堵堵塞或设计流量不足。

  因减温水系统设备简单，采取排除法可以逐步排除，对滤网、喷头、调节阀进行了解体检查，发现系统比较清洁，没有一点杂物，排除了因杂物堵塞，造成减温水流量减少因素。怀疑减温水喷嘴口径设计偏小，造成调节阀即使全开也不足以使低压轴封供汽温度降低到需求范围内。

  因原凝结水系统设计为工作所承受的压力为2.5-3.0MPa，在项目建设过程中，为节能降耗，业主对凝结水系统来进行了技改，凝结水泵采用变频控制。在运行过程中，凝结水压力控制在1.8MPa左右。而轴封减温水喷头设计是按照原工作所承受的压力为2.5-3.0MPa选取的，这样势必造成轴封减温水流量减少，不足以对高压轴封漏汽量进行冷却，造成低压轴封超温。为了能够更好的保证轴封系统的正常运行，需要对减温水喷头做改造，加大减温水的流量，降低低压轴封的温度。

  试验结果：对喷嘴进行了重新计算，扩大喷嘴口径，即将原喷嘴的口径放大1.1倍，d1由4.2mm扩大为4.7mm，d2由4.4mm扩大为5.0mm。

  改造后的效果：改造前凝结水经喷头后呈螺旋雾状，保证了凝结水于蒸汽的充分混合，而改造后，因在现场采取机械扩孔的方式，对喷头的道有一定的影响，所以凝结水经喷头后呈现喷雾状。经安装后做试验，重新开机后，机组带满负荷后低压轴封温度控制正常，在性能测试中，负荷最大达到670MW，轴封温度控制非常平稳，机组的安全得到了有效的保障。

  汽机轴封汽系统运行是否稳定，必然的联系到汽轮机能否安全可靠运行。当发生问题时，要引起足够的重视。在调试过程中注重调试质量，及时有效地发现不正常的情况，并采取有明确的目的性的措施，防止引起重大事故。

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