汽動(dòng)泵蒸汽系統(tǒng)簡(jiǎn)介

如圖1所示為600MW機(jī)組小汽輪機(jī)的蒸汽系統(tǒng)示意圖。圖中標(biāo)示該小汽輪機(jī)汽源分別來(lái)自再熱蒸汽冷段(即高壓缸排汽)和主汽輪機(jī)的4段(即中壓缸排汽)抽汽處。高壓汽源經(jīng)高壓主汽閥、調(diào)節(jié)閥后進(jìn)入汽缸下部的噴嘴室；低壓蒸汽則經(jīng)低壓主汽閥、調(diào)節(jié)閥后進(jìn)入汽缸上部的第一級(jí)(低壓)噴嘴。兩臺(tái)小汽輪機(jī)(A/B)的排汽經(jīng)各自的電動(dòng)蝶閥之后排入凝汽器A/B。正常運(yùn)行時(shí)時(shí)，采用主汽輪機(jī)4段抽汽，當(dāng)主機(jī)負(fù)荷降低至該級(jí)抽汽已不能滿足給水泵所需的功率時(shí)，必須切換到高壓汽源。由于該小汽輪機(jī)同時(shí)具有高壓汽源蒸汽室和低壓汽源蒸汽室，汽源的切換是在小汽輪機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的，稱為內(nèi)切換方式，與此相對(duì)應(yīng)的是外切換方式，即小汽輪機(jī)內(nèi)只有一個(gè)低壓汽源蒸汽室，當(dāng)主機(jī)負(fù)荷降低需要切換汽源時(shí)，通過(guò)小汽輪機(jī)本體外的裝置實(shí)現(xiàn)。兩種切換方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，在我國(guó)引進(jìn)的機(jī)組中都有實(shí)際應(yīng)用。

小汽輪機(jī)排汽管道的支管上還設(shè)有電動(dòng)真空破壞閥，該閥在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)。其下游管道上有密封水管，使該支管保持一定水位，確保真空破壞閥的嚴(yán)密性。密封水來(lái)自凝結(jié)水系統(tǒng)。排汽蝶閥的閥桿處也接有密封水管，同樣確保小汽輪機(jī)排汽管道的嚴(yán)密性。

小汽輪機(jī)的軸封系統(tǒng)與主汽輪機(jī)的軸封系統(tǒng)相連通，啟動(dòng)時(shí)由主機(jī)軸封蒸汽向小汽輪機(jī)的第一段前、后軸封供汽，然后經(jīng)第二段軸封排入軸封冷卻器。正常運(yùn)行時(shí)，小汽輪機(jī)第一段前軸封的蒸汽排人主機(jī)軸封蒸汽系統(tǒng)，經(jīng)減溫減壓后返回小汽輪機(jī)第一段后軸封。 2100433B

軸封蒸汽系統(tǒng)1．用外來(lái)汽源供汽的軸封蒸汽系統(tǒng)

如圖1（1-高中壓缸均壓箱；2-低壓缸均壓箱；3-軸封加熱器）所示，300MW機(jī)組上采用的用外來(lái)汽源供汽的汽輪機(jī)軸封蒸汽系統(tǒng)，該軸封蒸汽系統(tǒng)由減溫器、均壓箱、軸封冷卻器(即凝結(jié)水系統(tǒng)中的軸封加熱器)、壓力調(diào)節(jié)裝置及其連接管道組成。

軸封汽源從輔助蒸汽聯(lián)箱接出。對(duì)汽輪機(jī)低壓缸的軸封供汽，由于要求的供汽溫度較低，因此在其供汽管道上安裝一臺(tái)噴水減溫器，減溫水來(lái)自于凝結(jié)水升壓泵出口，通過(guò)溫度調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)保持減溫器出口氣溫為160～170℃，減溫器前、后隔離閥和旁路閥便于減溫水系統(tǒng)檢修。通過(guò)調(diào)節(jié)減溫器旁路閥的開(kāi)度，來(lái)實(shí)現(xiàn)向高、中壓缸軸封提供溫度合適的密封蒸汽，正常運(yùn)行中，汽輪機(jī)高、中壓汽缸的軸封供汽溫度為345～350℃。

汽輪機(jī)高、中壓汽缸合并使用一個(gè)均壓箱，低壓缸用另一個(gè)均壓箱。為保持軸封供汽壓力的穩(wěn)定，通過(guò)軸封壓力氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，控制軸封均壓箱汽壓保持在0.127～0.147MPa，再利用各供汽管道上進(jìn)汽閥的微量調(diào)節(jié)，使供汽腔室的汽壓在各種工況下始終穩(wěn)定在0.1009～0.127MPa范圍內(nèi)。軸封蒸汽抽出腔室的汽壓，通過(guò)軸封冷卻器中凝結(jié)水的冷凝作用及其抽真空裝置，使其保持在0．095MPa左右的微負(fù)壓狀態(tài)下，以達(dá)到軸封和閥桿漏汽不向外泄漏，回收工質(zhì)和熱量的目的。

各級(jí)抽汽管道上止回閥的閥桿均要設(shè)置汽閥，這是因?yàn)楦骷?jí)抽汽管道內(nèi)所處的壓力不同，當(dāng)止回閥內(nèi)是正壓時(shí)，沿閥桿將向外漏汽；當(dāng)處于負(fù)壓時(shí)，大氣就會(huì)通過(guò)閥桿漏人閥體內(nèi)。在每個(gè)抽汽止回閥上均設(shè)有兩道汽封接口。第二道與汽封供汽母管相連接，第一道接至汽封漏汽母管。當(dāng)止回閥內(nèi)部的蒸汽壓力大于汽封供汽母管壓力時(shí)，由汽封供汽母管供密封蒸汽，以防止空氣沿閥桿漏人閥體內(nèi)。另外，軸封蒸汽系統(tǒng)還設(shè)有完善的疏水系統(tǒng)，以防軸封蒸汽將水帶入汽輪機(jī)。

軸封蒸汽系統(tǒng)2．自密封供汽式軸封蒸汽系統(tǒng)

典型的自密封供汽軸封蒸汽系統(tǒng)如圖2所示。自密封軸封蒸汽系統(tǒng)是指在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，高、中壓缸軸封與低壓缸軸封通過(guò)母管連接起來(lái)，高、中壓缸軸端汽封的漏汽經(jīng)噴水減溫后，作為低壓軸端汽封供汽，可實(shí)現(xiàn)兩者之間的自身平衡蒸汽密封。多余漏汽經(jīng)溢流站溢流至低壓加熱器或凝汽器。

在汽封母管上設(shè)置三個(gè)汽源管道：主蒸汽、輔助蒸汽、冷再熱蒸汽。在機(jī)組啟動(dòng)初期，由輔助蒸汽向軸封供汽。當(dāng)主蒸汽參數(shù)滿足軸封供汽要求時(shí)，由主蒸汽向軸封供汽。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷在(10%～20%)MCR時(shí)，由冷再熱蒸汽供汽。各汽源的供汽壓力由設(shè)在各汽源管道導(dǎo)航的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制。隨著機(jī)組負(fù)荷的增加，當(dāng)負(fù)荷大于(25%～30%)MCR時(shí)，高、中壓缸的內(nèi)缸漏汽壓力滿足低壓缸汽封用汽要求時(shí)，由高、中壓缸的內(nèi)缸漏汽向低壓缸供汽。供汽溫度由減溫器控制，供汽壓力由溢流站控制，它將多余的蒸汽通過(guò)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥排人凝汽器，以保持低壓缸供汽壓力溫度。這時(shí)的各供汽汽源則處于熱備用狀態(tài)，以便隨時(shí)啟用。這種軸封蒸汽系統(tǒng)，在機(jī)組啟動(dòng)或停機(jī)時(shí)由外來(lái)汽源供汽，在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)自平衡密封供汽，消耗蒸汽量小，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、安全可靠、被普遍應(yīng)用于引進(jìn)型300、600MW機(jī)組上。

軸封蒸汽系統(tǒng)3．小汽輪機(jī)的軸封蒸汽系統(tǒng)

小汽輪機(jī)軸端汽封的供汽和漏汽管道、主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥的閥桿漏汽管道以及蒸汽過(guò)濾器等組成了小汽輪機(jī)的軸封蒸汽系統(tǒng)，如圖3所示。

小汽輪機(jī)前軸封共分為四段，從汽缸向軸端依次設(shè)有內(nèi)漏汽腔室、供汽腔室、外漏汽腔室。后軸端汽封共分為三段，依次設(shè)有汽封腔室和漏汽腔室。前軸封內(nèi)汽封第一段漏汽引到小汽輪機(jī)第五壓力級(jí)繼續(xù)做功，前后軸封外漏汽進(jìn)入主汽輪機(jī)軸封冷卻器。

小汽輪機(jī)軸封供汽來(lái)自主汽輪機(jī)低壓缸汽封供汽母管，供汽壓力一般在0.03MPa表壓，供汽溫度應(yīng)與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子溫度相匹配，否則易在轉(zhuǎn)子表面引起高的熱應(yīng)力而影響轉(zhuǎn)子壽命，溫差太大，甚至?xí)a(chǎn)生軸端變形，損壞汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，因此供汽溫度要求限制在177℃以下。當(dāng)引自主汽輪機(jī)汽封供汽系統(tǒng)的蒸汽壓力和溫度偏高時(shí)，軸封蒸汽系統(tǒng)還備有均壓箱或壓力調(diào)節(jié)閥、噴水減溫器及一套溫度控制設(shè)備。

高壓主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥閥桿漏汽均分高、低壓兩段漏汽。其高壓段漏汽接至小汽輪機(jī)低壓進(jìn)汽電動(dòng)截止閥前，(有的小汽輪機(jī)該段漏汽接至除氧器)，其低壓段漏汽接至主汽輪機(jī)軸封冷卻器。低壓主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥的閥桿漏汽進(jìn)入主汽輪機(jī)軸封冷卻器。

S109FA機(jī)組聯(lián)合循環(huán)蒸汽系統(tǒng)采用三壓、再熱系統(tǒng)。余熱鍋爐中產(chǎn)生的蒸汽有三種壓力，即高壓(HP)蒸汽、再熱(RH)蒸汽和低壓(LP)蒸汽，它們相應(yīng)地進(jìn)入汽輪機(jī)(ST)的高、中、低壓缸做功。

主蒸汽系統(tǒng)的范圍，從余熱鍋爐蒸汽出口開(kāi)始至汽輪機(jī)高、中、低壓進(jìn)汽點(diǎn)，并從汽輪機(jī)(高壓缸排汽)開(kāi)始至余熱鍋爐再熱器止。本節(jié)主要介紹高壓蒸汽系統(tǒng)、再熱蒸汽系統(tǒng)與低壓蒸汽系統(tǒng)。

主蒸汽系統(tǒng)的作用是將余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽送人汽輪機(jī)做功，同時(shí)保證機(jī)組的安全啟停。

(1)高壓蒸汽系統(tǒng)

高壓蒸汽系統(tǒng)將來(lái)自余熱鍋爐高壓過(guò)熱器出口的高溫高壓蒸汽輸送到汽輪機(jī)高壓缸進(jìn)口，通過(guò)高壓主汽閥和高壓調(diào)節(jié)閥組合閥(簡(jiǎn)稱高壓主汽聯(lián)合閥)進(jìn)入高壓缸做功。

(2)再熱蒸汽系統(tǒng)

再熱蒸汽系統(tǒng)又分冷再熱蒸汽系統(tǒng)和熱再熱蒸汽系統(tǒng)。冷再熱蒸汽系統(tǒng)將高壓缸排汽輸送到余熱鍋爐再熱器人口，并與中壓過(guò)熱蒸汽匯合；熱再熱(HRH)蒸汽系統(tǒng)將來(lái)自余熱鍋爐再熱器出口的再熱蒸汽輸送到汽輪機(jī)中壓缸入口，通過(guò)兩組中壓主汽閥和中壓調(diào)節(jié)閥(簡(jiǎn)稱中壓蒸汽聯(lián)合閥)進(jìn)人中壓缸做功。

(3)低壓蒸汽系統(tǒng)

低壓蒸汽系統(tǒng)將來(lái)自余熱鍋爐低壓過(guò)熱器出口的蒸汽輸送到汽輪機(jī)低壓缸入口，通過(guò)低壓主汽閥和低壓調(diào)節(jié)閥在連通管內(nèi)與中壓排汽混合，進(jìn)入低壓缸做功，乏汽最終排入冷凝器。

暖機(jī)蒸汽系統(tǒng)是供汽輪機(jī)起動(dòng)前暖機(jī)用的蒸汽管路及附件的總稱。

中文名稱

暖機(jī)蒸汽系統(tǒng)

英文名稱

engine warming steam system

定　　義

供汽輪機(jī)起動(dòng)前暖機(jī)用的蒸汽管路及附件的總稱。

應(yīng)用學(xué)科

船舶工程（一級(jí)學(xué)科），船舶機(jī)械（二級(jí)學(xué)科）