[發明專利]一種電站機組多汽源軸封供汽/氣系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202011608544.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112610286A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 宋曉輝;譚祥帥;王濤;藺奕存;劉圣冠;伍剛;令彤彤;李昭;趙如宇
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01D11/04
• 分類號: F01D11/04;F01D11/06;F01D25/10;F01D25/12
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

一種電站機組多汽源軸封供汽/氣系統及其控制方法，包括高壓缸、中壓缸、低壓缸、軸封冷卻器，疏水?空氣換熱器、減溫器、減溫器，以及與缸體附屬相連接的轉子；所述的高壓缸和中壓缸進汽側共用第一分支軸封供汽蒸汽，在軸封腔室完成密封后剩余的蒸汽經回汽管道手動閥進入軸封回汽母管；所述的高壓缸和中壓缸排汽側共用第二分支軸封供汽蒸汽，在第二分支供汽管道上裝設有減溫器，減溫器后進軸封體前安裝有測量蒸汽溫度的測點；所述的高壓缸、中壓缸及低壓缸的所有軸封回汽匯集后進入軸封冷卻器。本發明具有供汽多源化、參數匹配化、控制方式靈活、保護邏輯可靠、事故工況下自動跟蹤的優點。

技術領域

本發明涉及汽輪機軸封系統改造技術領域，特別涉及一種電站機組多汽源軸封供汽/氣系統及其控制方法。

背景技術

汽輪機軸封系統是汽輪機的重要組成部分，在汽輪機穿過外缸的部位，必需采取一些措施以防止外部空氣漏入或者蒸汽從汽缸漏出。在汽輪機的高壓區段，軸封系統的功能是防止蒸汽向外泄漏，以確保汽輪機有較高的效率。在汽輪機的低壓區域，軸封系統的功能是防止外界的空氣進入汽輪機內部，保證汽輪機有盡可能高的真空度和汽輪機的高效率。軸封系統主要由密封裝置、軸封蒸汽母管、軸封加熱器等設備及相應的閥門、管路系統所構成。

以一種典型的哈汽超臨界C350新型機組為例，軸封系統進行了較大的改造，尤其是對于高中缸分缸設計的新型機組，高中壓缸腔室在高負荷階段需要匹配的軸封溫度不同；另外分缸設計后的新型機組在極熱態跳機后惰走的過程中，一旦軸封溫度控制不當，機組振動明顯，甚至在接近臨界區域時振動值達到滿量程(500μm)，久而久之對軸系產生很大的損害。因此提出一種有效可靠的多汽源軸封供汽系統，對于實現汽輪機組在整個運行階段的安全可靠至關重要。

為了保證實現可靠有效的軸封供汽，除了保留常規火電機組中采用輔助蒸汽和主蒸汽作為軸封汽源以外，新增了冷再直接供軸封的汽源，同時引入一路壓縮空氣作為事故氣源。研究發現汽輪機跳機后轉子在惰走至臨界轉速附近時，軸封供汽溫度控制不當會加劇整個軸系的振動，甚至進一步造成大軸抱死的風險。因此一旦發生(極)熱態跳機，快速投入匹配的軸封供汽參數成為關鍵的因素。

發明內容

為了克服以上技術問題，本發明的目的在于提供一種電站機組多汽源軸封供汽/氣系統及其控制方法，該系統具有供汽多源化、參數匹配化、控制方式靈活、保護邏輯可靠、事故工況下自動跟蹤的優點，并且在現場實際應用的得到了很好的驗證。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案和本發明的有益效果是：

一種電站機組多汽源軸封供汽/氣系統，包括高壓缸I、中壓缸II、低壓缸III、軸封冷卻器IV，疏水-空氣換熱器V、減溫器A、減溫器B，以及與缸體附屬相連接的轉子；

所述的高壓缸I進汽側有利用缸體金屬溫度計算的轉子溫度T；

所述的高壓缸I和中壓缸II進汽側共用第一分支軸封供汽蒸汽，在軸封腔室完成密封后剩余的蒸汽經回汽管道手動閥進入軸封回汽母管；

所述的高壓缸I和中壓缸II排汽側共用第二分支軸封供汽蒸汽，在第二分支供汽管道上裝設有減溫器A，減溫器A后進軸封體前安裝有測量蒸汽溫度的測點T₁；

所述的高壓缸I、中壓缸II及低壓缸III的所有軸封回汽匯集后進入軸封冷卻器IV。

所述減溫器A中的減溫水來自凝結水，減溫器A與凝結水之間的管道上設置有調節閥28，所述調節閥28前后端分別設置有前手動閥一27和后手動閥二29，所述管道上并聯有旁路手動閥三30。

所述的高壓缸I軸封腔室溢流蒸汽引入四抽管道。

所述的低壓缸III軸封供汽來自軸封供汽母管，在進入低壓軸封前安裝有減溫器B，減溫器B后進軸封體前安裝有測量蒸汽溫度的測點T₂。