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600Mw机组汽轮机轴封系统运行和调节中常见故障分析(一)
600MW机组汽轮机轴封系统运行和调节中常见故障分析
600MW机组汽轮机轴封系统运行和调节中常见故障分析
【摘要】针对600MW机组汽轮机轴封系统，从结构和运行方式结合汽轮机轴封系统的设备和主要特点，逐渐深入分析在运行中经常会存在的问题，针对这些问题和故障展开讨论，并指出进一步的改进意见。当设备反复发生故障时，我们有必要引起足够的重视。在处理轴封系统故障时，不但要从现象出发，更应该从轴封系统故障所引起的机组的不安全运行方式来正确判断，这样才能正确和迅速的处理事故，保证机组的长期稳定持续安全运行。【600Mw机组汽轮机轴封系统运行和调节中常见故障分析】
【关键词】600MW机组汽轮机；轴封汽系统；故障分析
1、机组概况
该汽轮机型式为单轴、四缸四排汽、一次再热、反动凝汽式超临界机组。
2、轴封系统结构和运行方式【600Mw机组汽轮机轴封系统运行和调节中常见故障分析】
2.1轴封系统结构
轴端汽封：轴封供汽母管，压力调整机构，轴封加热器，减温器以及有关管道组成的闭式轴封系统。
多齿汽封：叶顶汽封采用两个高齿和两个低齿，形成迷宫效果以减小叶顶漏汽。
椭圆汽封：汽缸热变形主要在垂直方向上，椭圆汽封间隙在上下方向的间隙较大，而两侧间隙相对较小。
轴端汽封：高中低压汽封为迷宫式汽封，当负荷增至60%负荷以上时，高中压缸轴端漏入供汽母管的蒸汽量超过低压缸轴端汽封所需的供汽量，系统达到完全自密封。多余的蒸汽，通过溢流阀流往#8A低加，若#8低加事故或停运，多余的蒸汽排至凝汽器。
2.2自密封系统运行方式
本机组汽轮机轴封蒸汽系统采用自密封系统。在机组正常运行时，不需要从系统外供应蒸汽，而是由高、中压缸两端轴封的漏汽减温后送入低压缸汽封，多余漏汽溢流至#8低加或凝汽器。
3、轴封汽的汽源
轴封蒸汽的汽源是由辅汽联箱供给的，经辅助汽源控制站、溢流控制站控制轴封供汽压力；温度控制站控制低压轴封供汽温度，以满足不同工况对轴封系统
600Mw机组汽轮机轴封系统运行和调节中常见故障分析(二)
汽轮机常见故障分析及措施
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汽轮机常见故障分析及措施
作者：卜磊
来源：《科技创新与应用》2015年第14期【600Mw机组汽轮机轴封系统运行和调节中常见故障分析】
摘 要：文章对汽轮机的常见故障进行了分析，旨在为汽轮机的正常运作带来可行性依据，以此来延长汽轮机的使用周期。
关键词：汽轮机；常见故障；分析措施
1 汽轮机常见故障分析
1.1 汽轮机润滑油中水分超标的原因分析及处理
国家标准GB/T7596-2000中规定，发电机组为300MW时候，汽轮机含油水分不得超过一百毫克每升。油的润滑性能需要汽轮机在正常运转中油质不被乳化，油膜得到保护。否则会损坏汽轮机组的轴承。在汽轮机金属表面需要避免油中水分在长期中与金属部件接触，否则也容易锈蚀金属表面，锈蚀金属表面的产物会影响汽轮机调速系统的堵塞，严重的会造成汽轮机停机。因此，汽轮机润滑油在使用过程中一定要确保油中水分合理控制，尽量调节在最低水平。汽轮机组在正常运转中不需要进水，但由于在操作机组轴时，容易疏忽，促使封口不够严密或调节不当的气压，这时汽轮机中就会进水，导致汽水漏油。
汽轮机组封口不严密，汽轮机润滑油含有水分的主要原因：漏出水汽被相近的轴承通过油挡吸人润滑油的回油中，运行过程中，轴封之间产生的水汽就会滴入润滑油中，久而久之，就会慢慢深入汽轮机组的主油箱，越发沉淀，在油箱的底部，此时情况就会出现游离，水要通过汽轮机组主油箱慢慢将水放掉，而少量的溶解水和游离水需要滤油机进行清除。
在高中压后汽封加装挡气板，可大大减少轴封漏汽窜人轴承箱的数量。加装低压轴封回汽分门，能增加对低压汽封调整的灵活性。在保证汽封压力在较低的情况下（规定修改为
0.021～0.025MPa，能够维持凝汽器的真空。不断改善缸体温度，轴封出在高中压下的通风正常，避免轴承箱窜入漏气。
1.2 汽轮机油系统火灾的原因分析和预防措施
汽轮机润滑油系统漏油，特别是高压油系统漏油遇到高温热体（处于高阻状态的管道、阀门、汽缸等）就会起火供烧。如漏抽得不到有效控制，甚至漏油量突然增加，则火势将迅速发展，造成极其严重的后果。汽轮机油在高压系统中，需要特别注意高温，稳定温度，防止出现大火，引起火燃烧，避免造成新的漏油点，形成恶性循环。
防止油系统漏油是预防火灾事故发生的重要措施。因此，要严格检修工艺，提高检修质量，努力消除运行中的漏油、渗油现象。
600Mw机组汽轮机轴封系统运行和调节中常见故障分析(三)
600MW机组凝结水精处理系统调试运行中存在的缺陷和处理
【摘 要】通过茂名热电厂600MW机组凝结水精处理系统的调试运行，根据调试运行情况，认为茂名热电厂600MW机组凝结水精处理系统的部分设备、设计及运行控制存在一定的缺陷和不足，影响凝结水精处理及系统安全运行，对出现的问题及原因进行分析，提出了改进措施。实施后效果良好。 【关键词】600MW机组；结水精处理系统；调试
茂名热电厂1×600MW超临界机组是在拆除原有#0～#4老机组的场地上，上大压小扩建1×600MW超临界燃煤发电机组（#7机），留有扩建1×600MW机组（#8机）的场地。锅炉、汽轮机和发电机均由东方集团设计、制造和供货。锅炉为超临界参数变压运行直流锅炉、单炉膛、一次再热、平等通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构。汽轮机为超临界、一次再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式。
1 运行方式和工艺流程
机组热力系统采用无凝升泵的系统，凝结水精处理系统先用中压处理系统，凝结水精处理的主流程如下：主凝结水泵出口凝结水――前置过滤器――高速混床――树脂捕捉器――低压加热器系统。
凝结水精处理系统技术参数：单机凝结水量（正常负荷）1248t/h，凝结水泵出口运行压力3.3MPa，凝结水正常运行温度<50°，每台连续流量（正常）100m/h。
前置过滤器系统：精处理系统设置有2×50%前置过滤器和3×50%高速混床系统。机组启动初期，凝结水含铁量超过1000цg/t时，不进入凝结水精处理混床系统，仅投入前置过滤器，发生压降过高时，前置过滤器退出运行，用反冼水泵和压缩空气进行反洗。
高速混床系统：混床为二台运行，一台备用，当一台混床出水不合格时或压差过大时，将启动另一台备用混床并进行再循环运行至出水合格并入运行。将失效的混凝土床解列，并将失效的树脂输送至再生系统进行再生，然后将再生好的备用树脂输送至混床备用。
凝结水体外再生系统：两台机组的混床共用一套再生装置，再生装置的分离塔保证阳树脂中阴树脂体积比<0.07%，阴树脂中的阳树脂体积比<0.1%，以满足混床NH4/OH型时的树脂分离、清冼、再生的全部要求。
凝结水旁路系统：精处理系统设置有2×50%前置过滤器和3×50%的高速混床，以及一套前置过滤器旁路和一套混床旁路。过滤器旁路系统和混床旁路系统都能设置有自动控制功能。
凝结水控制系统：凝结水精处理系统采用DCS的控制方式，在主厂房集控室通过DCS公共网操作员站进行操作。
2 凝结水精处理系统调试运行存在的问题及改进措施
（1）在检查精处理高速床帽时发现混床出脂管突出底部弧形板一部分，造成失效树脂输送不干净不彻底。为解决这一问题，将弧形板上部的的管道切除，将其和弧形板磨平。
（2）前置过滤反洗用压缩空气的压力为0.2MPa，混床树脂输送用压缩空气压力为0.35MPa，在设备系统中，设备生产厂家只设置了一个减压阀，阀后管道分别连接前置过滤器和混床，造成在前置过滤器和混床运行中压缩空气配置不合理。在设备系统上增加一个减压阀，前置过滤器和混床均有独立的减压阀，使前置过滤反洗用压缩空气的压力和混床树脂输送用压缩空气压力得到合理控制。
（3）在设计中存在的缺陷和不足：①罗茨风机管道母管的管径为DN100，支管的管径为DN50，按设计规范要求罗茨风机管道管径至少需要DN80，支管的管径偏小，精处理再生间三塔的罗茨风机擦洗搅拌不可能同时进行，罗茨风机母管和支管的管径可设计成相同大小。②分离塔没有设计有树脂输送进水阀，直接用DN65的上部进水阀当做树脂输送上水阀，而分离塔下部除了有DN50的反洗流量调节阀外还设计了一个DN65的下部进水阀，这样的设计增加了成本，也达不到相应的效果，上部进水阀用作树脂输送阀时，进水流量偏大容易形成漏斗，下部的进水阀作用并不大，可以用反洗流量调节阀增大至DN65，取消下部进水阀，同时增加一个DN40的上部时水阀用作树脂输送进水阀，这样配置不但能减少成本，而且树脂分离输送效果会更好。③精处理再生间只设计了一个流量计，这样的设计给流量的监视带来不便，一些数据智能通过计算间接得到，有些流量数据不能看到，应该每个塔单独设计一个流量计方便观察流量数据。④精处理系统没有设计冲洗水泵和反洗水泵，再生和反洗用水由除盐水泵提供，除盐水同时提供主机的补水，主机的补水很不稳定时会时大时小，这样就和树脂的再生及前置过滤器的反洗冲突，特别是树脂分离时容易造成树脂层扰动，造成树脂乱层。⑤减少反洗水泵和冲洗水泵后，为了保证精处理过滤器和再生用水，在反洗进水管道上设计了一个减压阀和一个流量调节阀，在再生水管道上设计了一个流量调节阀，实际上这些设计作用不大，因为除盐水泵是变频水泵，能够控制泵出口的压力，如果除盐水泵不能控制压力，后续的这些设计也不能满足运行的需要。
（4）电动旁路阀控制程序设计上首先考虑的是系统的安全性，系统因压力和温度条件起跳后要关闭进出水门以保护设备安全，热工控制设计将其设计成旁路阀开启的同时出水阀关闭，应该设置成等电动旁路阀开到位后方可关进出水阀，确保系统不能有断流的隐患。
（5）树脂输送开始时树脂界面拢动较大，检查发现阴再生塔阀门内漏，造成阴再生塔形成一个带压的气室，阴树脂输送时带压的空气压着阴塔的水倒入分离塔，拢动树脂界面。为解决这一问题，在树脂输送前先打开一下阴塔的排气门，将阴塔泄压后再进行阴树脂的输送，避免了树脂输送乱层的现象。
3 运行效果
2012年7月20日前置式过滤器投入运行，投入运行后除铁效果明显，给水和蒸汽的铁下降很快，成功带满负荷运行，些时凝结水的水量达到1700m3/h。精处理混床投入运行，运行稳定良好，阴阳树脂倒入阴阳塔中，分离输送效果良好，酸碱再生良好。
[责任编辑：汤静]
600Mw机组汽轮机轴封系统运行和调节中常见故障分析(四)
600MW汽轮机密封油系统平衡差压阀卡涩故障分析
【摘 要】本文分析了600MW汽轮机密封油系统平衡差压阀运行中的卡涩故障，指出了存在的问题，通过对设备故障的分析，问题的处理及应对，收到了很好的效果，提高了汽轮机运行的安全性。 【关键词】600MW；汽轮机；密封油；平衡差压阀；卡涩故障
引言
发电机采用双环双流环式油密封系统的先进设计。其作用是通过轴颈与环式密封瓦氢气侧与空气侧之间的油流阻止了氢气外逸。简单的说就是密封油系统向密封瓦提供二个独立循环的密封油源，空侧密封油通过压差调节阀将密封瓦处的空侧密封油油压高于机内气体压力某一个规定值（油氢差压0.084MP），氢侧油路的油压则通过平衡差压阀进行细调，使之自动跟踪空侧油压，以达到基本相同的水平，
1 密封油系统空、氢侧密封油源的作用
空侧密封油正常工作油源由交流电动密封油泵提供，出口压力为0.8Mpa，采用旁路压差阀调节氢油压差，压差调节阀按照氢气压力自动调节，保证密封瓦的正常工作。氢油压差为0.084Mpa。空侧密封油密封油泵升压后，经过一台管式冷却器降温，在经过一台自清洗刮板式油过滤器过滤，然后进入发电机两端的密封挖空测油环。从轴上流出的空气侧回油则流入轴承座与轴承回油一起流回主油箱、在途中先流经空气侧回油箱，油中带有的微量氢气在此被U型油封管堵住，而被抽油烟风机排出回油箱，使回到主油箱的轴承油不含氢气，保证了主油箱的安全运行。空侧油泵则将一部分回油从空侧回油箱抽出，通过冷油器或加热器及过滤器送回密封瓦。
氢侧密封油由氢侧交流密封油泵提供，经管式冷却器、刮板式自清洗油过滤器（ZJL-6U-2）后分为两路再各经过一个平衡差压阀。该阀根据空侧油压自动调节压力平衡，之后进入密封瓦。从密封瓦流出的氢气侧回油汇集在密封支座下方，位于下半端盖外侧的消泡箱内。流入消泡箱内的油中释放出来的氢气泡沫被隔离在箱内、而氢气则回到机内，氢侧油则流回密封油供油装置上的氢气侧回油箱，再进入氢气侧油路中循环。氢侧回路中含有氢气，有密封油相分离出来的氢气顺回氢管又回到发电机内。
2 平衡差压阀简介及原理
（1）简介：我厂使用的密封油系统平衡差压阀为进口品牌阀门，由美国RK公司（RUGGLES）生产，型号为：Z10529。此类阀门都是通过输入油压信号的差值变化带动阀杆上下移动，从而改变阀门的开度，以起到对油压的调节作用。
（2）原理：平衡差压阀装于氢侧出口处，其中平衡差压阀接于流向励端的油路，平衡差压阀接于流向汽端的油路，它们的信号分别取之于各自密封瓦处的空、氢侧油压。通过空、氢侧油压的变化自动调节平衡差压阀的开度大小，从而使空、氢侧在密封瓦处的油压着保持在+490Pa（+5cmH2O）之内。
3 密封油系统平衡差压阀卡涩故障分析
（1）密封油油质较差，造成平衡差压阀的内阀卡涩。密封油通过刮板式滤油器去除油中杂物，保证密封油的清洁度，由于受过滤器型式的限制，要每天定期旋转过滤器上方的操作手柄，带动过滤器旋转，避免过滤器因堵塞而造成除杂效果变差，所以如果滤油器破损或不定期旋转清洗时，可能导致密封油油质变差。
（2）平衡差压阀活塞盘卡涩。平衡差压阀内阀与活塞盘连接处活塞杆断裂，导致内阀无法带动活塞盘动作；平衡差压阀的活塞油缸机构由于长期的动作而磨损，导致卡涩；密封油油质差，使得平衡差压阀的活塞油缸卡涩。
（3）平衡差压阀的执行机构进油管路堵塞。平衡差压阀的空、氢侧取样管堵塞，造成取样油路中断或者不畅。
（4）密封油油温过低，使得油的粘稠度过高，油流较差，造成卡涩
4 密封油系统平衡差压阀卡涩故障的处理方法汇总
（1）用铜棒敲击平衡差压阀的阀体和执行机构，如果是由于内阀和活塞盘卡涩造成，在敲击的震动下，可能使平衡差压阀恢复正常工作。
（2）提高氢侧密封油压。关小氢侧密封油泵出口再循环门或者是启动备用氢侧密封油泵，借助较高的进口油压以解决平衡差压阀的卡涩。
（3）通过调整平衡差压阀下端的调节螺钉，活动弹簧。
（4）如果油温较低，适当的关小氢侧密封油冷却器水侧进水开度，投入冷却器旁路电加热，提高油温。
（5）如果以上方法后平衡差压阀依旧卡涩，可停运氢侧密封油系统，对平衡差压阀进行抢修，此方案的缺点是，平衡差压阀的检修时间无法精确把握；也可等停机后再做处理，此方案的缺点是，影响机组的氢气纯度。
5 密封油系统平衡差压阀卡涩故障的应对措施
（1）利用停机的机会，对曾经出现过卡涩的平衡差压阀进行解体检查，如果是因为平衡差压阀内部部件磨损造成的卡涩，根据卡涩情况对平衡差压阀进行检修或更换。
（2）密封油系统投运前以及在运行的过程中，要通知化学定期取油样，确保油质颗粒度等各项参数合格；
（3）加强运行巡检，设备点检、精密点检以及运行监盘质量，要注意相关表记变化，如油氢差压、密封油空氢差压、密封油温等，发现不正常变化，应认真分析，查找原因；
（4）要求运行人员在日常巡检时，要认真做好定期工作，密封油装置上的刮片式滤油器每班应至少转动一次手柄。
（5）要求运行人员和现场维护人员加强对氢侧密封油箱油位的监视，由于汽端平衡差压阀卡涩，造成氢侧密封油箱始终维持在高油位运行，强排手动门处于一直开启状态，正常情况下，油位会维持在高油位，不会影响运行，但如果氢侧密封油箱的浮球失去自动调节作用，也可通过浮球阀上下二个顶针强制实现补、排油阀的开和闭。
6 结语
通过对密封油平衡阀原理、故障事例的学习研究，提高了我们对密封油平衡阀故障的分析，处理以及措施应对的能力，为电厂的密封油系统安全运行提供了有力的理论依据和保证。
参考文献：
[1]浙江国华浙能发电有限公司.4*600MW机组系统说明书汽机分册，2006.
[2]浙江国华浙能发电有限公司.600MW机组集控运行规程，2009.
[3]浙江三方集团.调节阀技术规范说明书.
本文来源：http://www.zhuodaoren.com/shenghuo429729/
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