一、轴封蒸汽系统概述

轴封蒸汽系统的主要功能是向汽轮机、给水泵小汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封提供密封蒸汽，同时将各汽封的漏汽合理导向或抽出。主机和小机轴封汽仅在回汽上共同回至轴封冷却器，供汽上并不联通。在汽轮机的高压区段，轴封系统的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；在汽轮机的低压区段，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高效率。

汽轮机转子

轴封蒸汽系统主要是由密封装置、轴封蒸汽母管、轴封冷却器等设备及相应的阀门、管路系统构成。汽轮机组的高、中、低压缸轴封均由若干个轴封组成。相邻两个轴封段之间形成一个汽室，并经各自的管道接至轴封系统。在汽轮机组启动前，汽轮机内部必须建立必要的真空。此时，利用辅助蒸汽向汽轮机的轴封装置送汽。在汽轮机组正常运行时，汽轮机的高压区段的蒸汽向外泄漏，同时，为了防止空气进入轴封系统，在高压区段的最外侧一个轴封汽室，则必须将蒸汽和空气的混合物抽出。由此看来，轴封蒸汽系统包括：送汽、回汽和漏汽三部分。

为了汽轮机本体部件的安全，对送汽的压力和温度有一定的要求。因为送汽温度如果与汽轮机本体部件温度（特别是转子的金属温度）差别太大，将使汽轮机部件产生很大的热应力，这种热应力将造成汽轮机部件寿命损耗的加剧，同时还会造成汽轮机动、静部分的相对膨胀失调，造成动静摩擦，这将直接影响汽轮机组的安全。为了控制轴封系统蒸汽的温度和压力，系统内除管道、阀门之外，还设有压力调节装置和温度调节装置。

汽轮机轴封腔室

二、汽轮机轴封蒸汽系统

当机组在启动时，轴封蒸汽系统的汽源主要来自辅汽母管。为了防止杂质进入端轴封，供汽母管上设有蒸汽过滤网。辅汽进入轴封调压部件进行调压，调压后的辅汽随时由压力表、温度表监测，使辅汽在各种工况下维持其压力和温度的正常值。另外，还有一部分轴封汽来自高、中调门杆漏汽。

在汽轮机的高、中、低压缸中，汽缸内外压差较大。正常运行时，高压缸轴封要承受很高的正压差，中压缸轴封次之，而低压缸则要承受很高的负压差。因此，这三个汽缸的轴封设计有较大的区别。为实现蒸汽不外漏、空气不内漏的轴封设计准则，除通过结构设计减小通过轴封的蒸汽（或空气）的通流量外，还必须借助外部调节控制手段阻止蒸汽的外泄和空气的内漏。因此汽缸轴封必然设计成多段多腔室结构。为阻止蒸汽不外泄到大气，避免轴承的润滑油中带水，防止轴承温度升高，应使与大气交界的腔室处于微真空状态；为防止空气漏入汽缸，应使与蒸汽交界的腔室处于正压状态。当机组在启动或低负荷运行时，轴封蒸汽系统的汽源来自辅助蒸汽系统。这些蒸汽经过汽封供气阀门站，进入轴封蒸汽母管。汽封供气阀门站通过调整使轴封蒸汽压力略高于大气压力。此时，汽封溢流阀处于关闭状态。随着机组负荷的增加，高、中压缸轴封漏汽和高、中压缸道汽阀的阀杆漏汽也相应增加，致使轴封蒸汽压力上升。于是，汽封供气阀门站逐渐将进汽阀关小，以维持轴封蒸汽压力正常值。如果轴封蒸汽调压阀无法满足轴封要求，如轴封蒸汽调压阀运行故障，或者轴封蒸汽进口阀门前蒸汽压力太低，则轴封调压旁路必须打开。轴封蒸汽调压阀的进出口阀门可以隔离轴封蒸汽调压阀。

汽轮机轴封供汽和回气腔室

随着机组负荷的升高，轴封蒸汽压力升高超过一定范围，由汽封溢流阀门站来控制。汽封溢流阀门站将多余的蒸汽排放至凝汽器。如果溢流调节阀达到其行程末端，或者运行出故障而多余蒸汽无法排放时，手动溢流旁路阀必须打开。如果溢流调节阀达到其行程末端，其中一个原因可能是轴封汽系统中的溢流蒸汽太多。由于高压缸前端轴封漏汽的压力、温度较高，因此高压缸前端轴封较长，它由五段四个腔室组成，后端轴封由四段三个腔室组成。机组正常运行时，为了不使高温汽流向外泄漏，辅汽直接送入高压缸第三个前轴封汽室（由内往外数）和后端第二个轴封汽室。高压缸第二个前轴封汽室和第一个后轴封汽室内的漏汽直接引至中压缸排汽管，而第四个前轴封和第三个后轴封汽室的漏汽通过高压缸轴封回汽阀汇集至低压汽封漏气母管；中压缸前、后两端各有三段两个汽室，辅汽被分别送入两端第一段轴封后的汽室和第二段轴封前的汽室，而两端第二个轴封汽室内的漏汽同样通过轴封回汽阀进入低压汽封漏气母管；低压缸的端轴封均由三段两个汽室组成，两端第一个轴封汽室与汽封密封蒸汽母管相连，两端第二个轴封汽室内的漏汽汇集至低压汽封漏气母管。

汽轮机(包括小汽轮机)最外一侧轴封的回汽(轴封泄漏的蒸汽和空气的混合物)及阀杆漏汽，均通过各自的管道汇集至轴封回汽母管。轴封回汽母管中的汽气混合物随后排入轴封冷却器，回汽在轴封冷却器（也叫“轴封加热器”或“轴加”）中冷凝。轴封冷却器的水源来自凝结水系统，其疏水排入凝汽器（本体立管）。用轴封冷却器水位计监视轴封冷却器的水位。如果轴封冷却器水位高报警，则有可能是因为轴封冷却器水侧管道泄漏，或者由于轴封冷却器疏水故障。当轴封冷却器故障时，将回汽排到大气中。

轴封冷却器处配有两台％容量的轴加风机，可互为切换、备用，利用一个轴加风机，把轴封冷却器中的空气从轴封冷却器中抽出，以确保轴封冷却器的微真空。轴封汽系统中设置了许多疏水器和疏水阀门，这是防止在轴封系统刚启动时由于暖管形成疏水。而这些水危害整个系统的安全，所以需要及时排出。疏水阀门就是起到了排出疏水的作用。另外，疏水还可以收集起来可作为锅炉给水，将疏水阀门流出的疏水送至本体各立管。

汽轮机轴封供汽原理图

三、轴封供汽温度的规定

1、高压转子温度≤℃，℃≤轴封供汽温度≤℃。

2、℃≤高压转子温度≤℃，0.4×高压转子温度＋℃≤轴封供汽温度≤0.2×高压转子温度＋℃。

3、高压转子温度＞℃，℃≤轴封供汽温度≤℃

4、在正常运行条件下，轴封回汽是在轴封冷却器中凝结的。如果轴封冷却器不投，轴封回汽必须排放到大气中。

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