离心泵和转子泵用轴封系统起草工作

主要起草单位：合肥华升泵阀股份有限公司、上海东方泵业（集团）有限公司、上海凯泉泵业（集团）有限公司、上海凯士比泵有限公司、嘉利特荏原泵业有限公司、广东肯富来泵业股份有限公司、沈阳水泵研究所、丹东克隆集团有限责任公司、合肥新沪屏蔽泵有限公司、上海连成（集团）有限公司、安徽亚兰密封件有限公司、山东精工泵业有限公司、山东双轮股份有限公司、新界泵业集团股份有限公司、江苏武新泵业有限公司、湖南湘电长沙水泵有限公司、中石化广州工程有限公司、山东硕博泵业有限公司、浙江科尔泵业股份有限公司、上海上涵自动化科技有限公司、杭州碱泵有限公司、中国电建集团上海能源装备有限公司、山东天瑞重工有限公司。

主要起草人：何玉杰、刘卫伟、王延合、潘再兵、曲景田、莫宇石、董钦敏、李继明、胡小军、宋青松、黄炳喜、李娟、滕占刚、凌桂荣、刘铭、厉浦江、杨成炯、王冠超、池武、陈拥军、陈潜、林永祥、吴新梅、赵辛、李永胜。

2017年11月1日，《离心泵和转子泵用轴封系统》发布。

2018年5月1日，《离心泵和转子泵用轴封系统》实施。

轴封蒸汽系统1．用外来汽源供汽的轴封蒸汽系统

如图1（1-高中压缸均压箱；2-低压缸均压箱；3-轴封加热器）所示，300MW机组上采用的用外来汽源供汽的汽轮机轴封蒸汽系统，该轴封蒸汽系统由减温器、均压箱、轴封冷却器(即凝结水系统中的轴封加热器)、压力调节装置及其连接管道组成。

轴封汽源从辅助蒸汽联箱接出。对汽轮机低压缸的轴封供汽，由于要求的供汽温度较低，因此在其供汽管道上安装一台喷水减温器，减温水来自于凝结水升压泵出口，通过温度调节装置自动保持减温器出口气温为160～170℃，减温器前、后隔离阀和旁路阀便于减温水系统检修。通过调节减温器旁路阀的开度，来实现向高、中压缸轴封提供温度合适的密封蒸汽，正常运行中，汽轮机高、中压汽缸的轴封供汽温度为345～350℃。

汽轮机高、中压汽缸合并使用一个均压箱，低压缸用另一个均压箱。为保持轴封供汽压力的稳定，通过轴封压力气动调节阀，控制轴封均压箱汽压保持在0.127～0.147MPa，再利用各供汽管道上进汽阀的微量调节，使供汽腔室的汽压在各种工况下始终稳定在0.1009～0.127MPa范围内。轴封蒸汽抽出腔室的汽压，通过轴封冷却器中凝结水的冷凝作用及其抽真空装置，使其保持在0．095MPa左右的微负压状态下，以达到轴封和阀杆漏汽不向外泄漏，回收工质和热量的目的。

各级抽汽管道上止回阀的阀杆均要设置汽阀，这是因为各级抽汽管道内所处的压力不同，当止回阀内是正压时，沿阀杆将向外漏汽；当处于负压时，大气就会通过阀杆漏人阀体内。在每个抽汽止回阀上均设有两道汽封接口。第二道与汽封供汽母管相连接，第一道接至汽封漏汽母管。当止回阀内部的蒸汽压力大于汽封供汽母管压力时，由汽封供汽母管供密封蒸汽，以防止空气沿阀杆漏人阀体内。另外，轴封蒸汽系统还设有完善的疏水系统，以防轴封蒸汽将水带入汽轮机。

轴封蒸汽系统2．自密封供汽式轴封蒸汽系统

典型的自密封供汽轴封蒸汽系统如图2所示。自密封轴封蒸汽系统是指在机组正常运行时，高、中压缸轴封与低压缸轴封通过母管连接起来，高、中压缸轴端汽封的漏汽经喷水减温后，作为低压轴端汽封供汽，可实现两者之间的自身平衡蒸汽密封。多余漏汽经溢流站溢流至低压加热器或凝汽器。

在汽封母管上设置三个汽源管道：主蒸汽、辅助蒸汽、冷再热蒸汽。在机组启动初期，由辅助蒸汽向轴封供汽。当主蒸汽参数满足轴封供汽要求时，由主蒸汽向轴封供汽。当机组负荷在(10%～20%)MCR时，由冷再热蒸汽供汽。各汽源的供汽压力由设在各汽源管道导航的气动调节阀控制。随着机组负荷的增加，当负荷大于(25%～30%)MCR时，高、中压缸的内缸漏汽压力满足低压缸汽封用汽要求时，由高、中压缸的内缸漏汽向低压缸供汽。供汽温度由减温器控制，供汽压力由溢流站控制，它将多余的蒸汽通过气动调节阀排人凝汽器，以保持低压缸供汽压力温度。这时的各供汽汽源则处于热备用状态，以便随时启用。这种轴封蒸汽系统，在机组启动或停机时由外来汽源供汽，在机组正常运行时，实现自平衡密封供汽，消耗蒸汽量小，运行经济、安全可靠、被普遍应用于引进型300、600MW机组上。

轴封蒸汽系统3．小汽轮机的轴封蒸汽系统

小汽轮机轴端汽封的供汽和漏汽管道、主汽阀和调节汽阀的阀杆漏汽管道以及蒸汽过滤器等组成了小汽轮机的轴封蒸汽系统，如图3所示。

小汽轮机前轴封共分为四段，从汽缸向轴端依次设有内漏汽腔室、供汽腔室、外漏汽腔室。后轴端汽封共分为三段，依次设有汽封腔室和漏汽腔室。前轴封内汽封第一段漏汽引到小汽轮机第五压力级继续做功，前后轴封外漏汽进入主汽轮机轴封冷却器。

小汽轮机轴封供汽来自主汽轮机低压缸汽封供汽母管，供汽压力一般在0.03MPa表压，供汽温度应与汽轮机转子温度相匹配，否则易在转子表面引起高的热应力而影响转子寿命，温差太大，甚至会产生轴端变形，损坏汽轮机转子，因此供汽温度要求限制在177℃以下。当引自主汽轮机汽封供汽系统的蒸汽压力和温度偏高时，轴封蒸汽系统还备有均压箱或压力调节阀、喷水减温器及一套温度控制设备。

高压主汽阀和调节汽阀阀杆漏汽均分高、低压两段漏汽。其高压段漏汽接至小汽轮机低压进汽电动截止阀前，(有的小汽轮机该段漏汽接至除氧器)，其低压段漏汽接至主汽轮机轴封冷却器。低压主汽阀和调节汽阀的阀杆漏汽进入主汽轮机轴封冷却器。

汽轮机在各种运行工况下，轴封蒸汽系统都应提供合乎要求的轴封和阀杆密封用汽。轴封蒸汽系统的作用可归纳为：

(1)防止汽缸内蒸汽和阀杆漏汽向外泄漏，污染汽轮机房环境和轴承润滑油油质。

(2)防止机组正常运行期间，高温蒸汽流过汽轮机大轴，使其受热从而引起轴承超温。

(3)在机组启动及正常运行期间，防止空气漏入汽缸的真空部分，保证凝汽器的抽真空效果及真空度。在汽轮机打闸停机及凝汽器需要维持真空的整个热态停机过程中，防止空气漏入汽轮机，加速汽轮机内部冷却，造成大轴弯曲。

(4)回收汽封和阀杆漏汽，减少工质和能量损失。

（1）防止汽缸内蒸汽向外泄漏，同时防止空气漏入汽缸的真空部分；

（2）回收汽封漏汽，减少系统能虽和工质损失。大机组都采用具有自动调节装置的闭式轴封系统，不同机组的轴封系统各不相同，但作用是一致的。