一种超超临界机组轴封系统及运行方法与流程

1.本发明涉及汽轮机轴封系统优化技术领域，具体涉及一种超超临界机组轴封系统及运行方法。


背景技术：

2.近年来，超超临界技术在国内发展迅速，已投运的超超临界机组取得了良好的运行业绩，机组具有较好的可靠性、经济性和灵活性，表明超超临界技术已代表了当今火力发电的先进技术水平和发展潮流。
3.轴封系统是汽轮机的重要组成部分，其中高压轴封的作用是防止高温高压蒸汽漏出汽缸，低压轴封的作用是防止空气漏入汽缸，保证机组的高效率运行。轴封系统对于供汽温度和压力有严格要求，从而保证汽轮机轴封处不会产生过高的热应力，防止过冷或过热蒸汽进入。
4.对于超超临界机组，由于机组运行参数高，且辅助系统众多，结构复杂，对轴封系统运行的安全性和稳定性提出了更高的要求。因此，对于超超临界机组，设计和优化轴封系统，保证轴封系统安全可靠经济的运行是十分必要的。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种超超临界机组轴封系统及运行方法，采用不同热源供给辅汽联箱，保证辅汽联箱供轴封的蒸汽温度和压力，同时密切关注轴封供汽母管的温度和压力，合理利用轴封漏汽，提高轴封系统运行的安全性、稳定性和经济性。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
7.一种超超临界机组轴封系统，包括辅汽联箱，以及依次连接的超高压缸、高压缸、中压缸、低压缸a和低压缸b；
8.辅汽联箱出口蒸汽与轴封蒸汽母管相连，超高压缸、高压缸、中压缸、低压缸a和低压缸b的进汽侧均由轴封蒸汽母管供汽，轴封蒸汽母管设置有压力测点p1和两个温度测点t1、t2，蒸汽在轴封腔室完成密封后，剩余的蒸汽经回汽管道进入轴封回汽母管，每条回汽管道上设置回汽手动调节阀，轴封回汽母管蒸汽去往轴封加热器；
9.所述超高压缸两端的轴封漏汽通过管道引出，与高压缸排气管道相连，管道上设置有逆止阀；高压缸两端的轴封漏汽通过管道引出，与中低压连通管相连，管道上有轴封蒸汽母管至中低压连通管电动阀，轴封蒸汽母管至中低压连通管电动阀前设置有疏水管路，疏水管路上有轴封漏汽至中低压连通管疏水气动阀，疏水去往凝汽器本体疏水集管；
10.所述轴封蒸汽母管靠近低压缸侧有一路减温水，减温水取自凝结水，通过减温水电动阀和减温水调节阀与轴封蒸汽母管相连。
11.本发明进一步的改进在于，所述辅汽联箱设置温度测点t6和压力测点p3，辅汽联箱出口蒸汽依次通过轴封电加热器、辅汽供轴封电动阀和辅汽供轴封调节阀与轴封蒸汽母管
相连。
12.本发明进一步的改进在于，轴封电加热器设置并联旁路，旁路上有轴封电加热器旁路电动阀，轴封电加热器前设置轴封电加热器前电动阀；辅汽供轴封管道设置并联旁路，并联旁路上有辅汽供轴封旁路电动阀；轴封电加热器主路和旁路、辅汽供轴封管道主路和旁路疏水均去往凝汽器本体疏水集管，疏水管路上设置有气动阀；在辅汽供轴封电动阀前设置温度测点t3和压力测点p2。
13.本发明进一步的改进在于，所述轴封蒸汽母管通过轴封溢流调节阀和轴封溢流至凝汽器电动阀与凝汽器相连，同时轴封蒸汽母管通过轴封溢流调节阀和轴封溢流至低压加热器电动阀与低压加热器相连。
14.本发明进一步的改进在于，所述轴封蒸汽母管有疏水管路，疏水管路上设置有轴封蒸汽母管疏水气动阀，疏水去往凝汽器本体疏水集管。
15.本发明进一步的改进在于，所述轴封漏汽去高压缸排气管道和中低压连通管的管路上设置有温度测点t4、t5。
16.本发明进一步的改进在于，所述辅汽联箱的汽源分别由邻机辅汽联箱和二次再热冷段蒸汽供辅汽联箱提供。
17.一种超超临界机组轴封系统的运行方法，包括以下步骤：
18.a.在机组启动阶段，辅汽联箱由邻机辅汽联箱供汽，开启轴封电加热器前电动阀、辅汽供轴封电动阀和辅汽供轴封调节阀，关闭轴封电加热器旁路电动阀和辅汽供轴封旁路电动阀；监视辅汽供轴封电动阀前温度测点t3和压力测点p2，以及轴封蒸汽母管温度测点t1、t2和压力测点p1，其中轴封电加热器调节辅汽温度，辅汽供轴封调节阀控制轴封蒸汽母管压力；同时开启轴封蒸汽母管疏水气动阀，开启轴封电加热器主路和旁路、辅汽供轴封管道主路和旁路疏水管道上的轴封电加热器主路疏水气动阀、轴封电加热器旁路疏水气动阀、辅汽供轴封主路疏水气动阀和辅汽供轴封旁路疏水气动阀；关闭轴封溢流调节阀、轴封溢流至凝汽器电动阀和轴封溢流至低压加热器电动阀，关闭轴封蒸汽母管至中低压连通管电动阀，关闭减温水电动阀和减温水调节阀；
19.b.当机组并网后且负荷不断升高时，由于二次再热冷段蒸汽来自高压缸排汽，能够更好的匹配缸体的金属温度，所以辅汽联箱汽源进行切换，由邻机辅汽联箱提供逐渐切换至二次再热冷段蒸汽；同时轴封系统逐步转为自密封状态，辅汽供轴封调节阀逐渐关闭，当辅汽供轴封调节阀全关后轴封溢流调节阀和轴封溢流至凝汽器电动阀开启，轴封系统处于自密封状态，轴封蒸汽溢流后去往凝汽器，轴封溢流调节阀维持轴封蒸汽母管温度和压力的稳定；关注轴封漏汽去中低压连通管的管路温度t5，当温度满足要求后逐渐开启轴封蒸汽母管至中低压连通管电动阀，同时关闭轴封蒸汽母管疏水气动阀，关闭轴封电加热器主路和旁路、辅汽供轴封管道主路和旁路疏水管道上的气动阀；
20.c.当机组负荷稳定或处于高负荷运行状态时，密切监视低压缸侧轴封蒸汽母管温度测点显示温度t2，当温度偏高时开启减温水电动阀，调节减温水调节阀开度控制低压缸侧轴封蒸汽温度，当机组回热系统已经投入后，开启轴封溢流至低压加热器电动阀，同时关闭轴封溢流至凝汽器电动阀。
21.本发明至少具有如下有益的技术效果：
22.本发明提供了超超临界机组轴封系统优化方案，不仅对超高压缸、高压缸两端轴
封漏汽分别进行了回收利用，还在低压缸轴封蒸汽处引入了减温水，有效解决了轴封系统自密封后低压缸侧轴封蒸汽温度高的问题。
23.同时将轴封溢流蒸汽引入至低压加热器，利用溢流蒸汽的热量，提高了低压加热器给水侧出口温度，提高了机组的热经济性。
24.轴封系统的运行方法不仅考虑了机组正常启动时系统的投运步骤和控制策略，而且提供了机组在多种运行状态下轴封系统的控制策略。系统控制方式灵活简单、易于操作、自动化程度高。
附图说明
25.图1为本发明的结构示意图。
26.其中，1为汽轮机超高压缸，2为汽轮机高压缸，3为汽轮机中压缸，4为低压缸a，5为低压缸b，6为辅汽联箱，7为轴封电加热器，8为轴封电加热器前电动阀，9为轴封电加热器旁路电动阀，10为轴封电加热器主路疏水气动阀，11为轴封电加热器旁路疏水气动阀，12为辅汽供轴封电动阀，13为辅汽供轴封调节阀，14为辅汽供轴封旁路电动阀，15为辅汽供轴封主路疏水气动阀，16为辅汽供轴封旁路疏水气动阀，17为逆止阀，18为轴封蒸汽母管至中低压连通管电动阀，19为轴封漏汽至中低压连通管疏水气动阀，20为减温水电动阀，21为减温水调节阀，22为轴封蒸汽母管疏水气动阀，23为轴封溢流调节阀，24为轴封溢流至凝汽器电动阀，25为轴封溢流至低压加热器电动阀，26为邻机辅汽联箱，27为二次再热冷段蒸汽，28为高压缸排气管道，29为中低压连通管，30为疏水集管，31为减温水，32为轴封加热器，33为凝汽器，34为低压加热器。
27.温度测点t1、t2、t3、t4、t5和t6，压力测点p1、p2和p3。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
29.参考图1，本发明所述的超超临界机组轴封系统，包括辅汽联箱6，以及依次连接的超高压缸1、高压缸2、中压缸3、低压缸a4和低压缸b5。超高压缸1、高压缸2、中压缸3和低压缸4、5进汽侧均由轴封蒸汽母管供汽，轴封蒸汽母管设置有压力测点p1和两个温度测点t1、t2，蒸汽在轴封腔室完成密封后，剩余的蒸汽经回汽管道进入轴封回汽母管，每条回汽管道上设置回汽手动调节阀，轴封回汽母管蒸汽去往轴封加热器32。轴封蒸汽母管有疏水管路，疏水管路上设置有轴封蒸汽母管疏水气动阀，疏水去往凝汽器本体疏水集管30。
30.超高压缸1两端的轴封漏汽通过管道引出，与高压缸排气管道相连，管道上设置有逆止阀17；高压缸2两端的轴封漏汽通过管道引出，与中低压连通管相连，管道上有轴封蒸汽母管至中低压连通管电动阀18，轴封蒸汽母管至中低压连通管电动阀18前设置有疏水管路，疏水管路上有气动阀19，疏水去往凝汽器本体疏水集管30。轴封漏汽去高压缸排气管道和中低压连通管的管路上设置有温度测点t4、t5。
31.辅汽联箱6的汽源分别由邻机辅汽联箱26和二次再热冷段蒸汽27供辅汽联箱提供。辅汽联箱6设置温度测点t6和压力测点p3，辅汽联箱6出口蒸汽依次通过轴封电加热器7、辅汽供轴封电动阀12和辅汽供轴封调节阀13与轴封蒸汽母管相连。轴封电加热器7设置并联旁路，旁路上有轴封电加热器旁路电动阀9，轴封电加热器7前设置轴封电加热器前电动
阀8。辅汽供轴封管道设置并联旁路，旁路上有辅汽供轴封旁路电动阀14。轴封电加热器主路和旁路、辅汽供轴封管道主路和旁路疏水均去往凝汽器本体疏水集管，疏水管路上设置有气动阀。在辅汽供轴封电动阀12前设置温度测点t3和压力测点p2。
32.轴封蒸汽母管通过轴封溢流调节阀23和轴封溢流至低压加热器电动阀24与凝汽器33相连，同时轴封蒸汽母管通过轴封溢流调节阀23和轴封溢流至低压加热器电动阀25与低压加热器34相连。
33.轴封蒸汽母管靠近低压缸侧有一路减温水，减温水取自凝结水，通过减温水电动阀20和减温水调节阀21与轴封蒸汽母管相连。
34.本发明提供的一种超超临界机组轴封系统的运行方法，包括以下步骤：
35.a.在机组启动阶段，辅汽联箱6由邻机辅汽联箱供汽，开启轴封电加热器前电动阀8、辅汽供轴封电动阀12和辅汽供轴封调节阀13，关闭轴封电加热器旁路电动阀9和辅汽供轴封旁路电动阀14。密切监视辅汽供轴封电动阀前温度测点t3和压力测点p2，以及轴封蒸汽母管温度测点t1、t2和压力测点p1，其中轴封电加热器7调节辅汽温度，辅汽供轴封调节阀13控制轴封蒸汽母管压力。同时开启轴封蒸汽母管疏水气动阀22，开启轴封电加热器主路和旁路、辅汽供轴封管道主路和旁路疏水管道上的轴封电加热器主路疏水气动阀10、轴封电加热器旁路疏水气动阀11、辅汽供轴封主路疏水气动阀15和辅汽供轴封旁路疏水气动阀16；关闭轴封溢流调节阀23、轴封溢流至凝汽器电动阀24和轴封溢流至低压加热器电动阀25，关闭轴封蒸汽母管至中低压连通管电动阀18，关闭减温水电动阀20和减温水调节阀21；
36.b.当机组并网后且负荷不断升高时，由于二次再热冷段蒸汽来自高压缸2排汽，能够更好的匹配缸体的金属温度，所以辅汽联箱汽源进行切换，由邻机辅汽联箱提供逐渐切换至二次再热冷段蒸汽。同时轴封系统逐步转为自密封状态，辅汽供轴封调节阀13逐渐关闭，当辅汽供轴封调节阀13全关后轴封溢流调节阀23和轴封溢流至凝汽器电动阀24开启，轴封系统处于自密封状态，轴封蒸汽溢流后去往凝汽器，轴封溢流调节阀23维持轴封蒸汽母管温度和压力的稳定。密切关注轴封漏汽去中低压连通管的管路温度t5，当温度满足要求后逐渐开启轴封蒸汽母管至中低压连通管电动阀18。同时关闭轴封蒸汽母管疏水气动阀22，关闭轴封电加热器主路和旁路、辅汽供轴封管道主路和旁路疏水管道上的气动阀；
37.c.当机组负荷稳定或处于高负荷运行状态时，密切监视低压缸侧轴封蒸汽母管温度测点显示温度t2，当温度偏高时开启减温水电动阀20，调节减温水调节阀21开度控制低压缸侧轴封蒸汽温度。当机组回热系统已经投入后，开启轴封溢流至低压加热器电动阀25，同时关闭轴封溢流至凝汽器电动阀24。
38.本发明对超超临界机组轴封系统提出了一些优化和运行方法，适用于超超临界机组，但不仅限于这些机组。以上的所有描述阐述了本发明的基本原理、主要特征以及本发明的优点。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书只是说明本发明的原理。本发明会根据实际设计施工过程中存在各种变化和改进，这些变化和改进均属于本发明要求保护的范围内。