[发明专利]一种汽轮机低压缸端轴封供汽系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机低压缸端轴封系统。

背景技术

汽轮机轴封系统的功能是向汽轮机轴封提供密封蒸汽，以防止真空运行时空气漏入和蒸汽漏出汽缸。目前，1000MW级核电汽轮机组的轴封系统无法实现自密封，在正常运行时，采用主蒸汽作为低压缸的工作汽源，需主蒸汽向低压缸端轴封供汽9.7t/h, 约占汽轮机额定进汽量(5880t/h)的 1.6%，由于这部分蒸汽未进入汽轮机做功，造成机组热耗增加、效率降低，能耗较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的汽轮机低压缸端轴封供汽系统，采用汽轮机再热冷段蒸汽（即高压缸排汽）代替主蒸汽作为汽轮机低压缸端轴封工作汽源，降低机组热耗，提高效率。 

为实现上述目的，本发明提供一种汽轮机低压缸端轴封供汽系统，包括汽轮机高压缸、低压加热器、汽轮机低压缸、主蒸汽供轴封管路、辅助蒸汽供轴封管路，其特征在于：在汽轮机高压缸排汽主管上引出高压缸排汽支管，高压缸排汽支管经动力驱动关断阀门连接汽水分离器，汽水分离器再经过一动力驱动关断阀门、止回阀连接到轴封原有供汽管道，同时，汽水分离器又经疏水箱、疏水箱水位调节阀连接凝汽器，汽轮机高压缸排汽主管末端连接汽轮机汽水分离再热器，在靠近汽轮机低压缸端轴封的管道上设置温度测点。

本发明不需要改造汽轮机本体的高、低压缸端轴封，且保留原供汽系统的主蒸汽及辅助蒸汽汽源，仅补充设置由汽轮机高压缸排汽(即再热冷段蒸汽)到轴封系统供汽的管路，供汽可靠性更强，降低机组热耗，提高效率，机组出力可以提高613kW，效益可观。为防止因高压缸排汽湿度大造成汽轮机端轴封进水，在供汽管路上设置汽水分离器提高蒸汽干度、降低湿度。汽水分离器前后设置电动关断阀，用于分离器检修维护时与系统隔离或者发生紧急情况时隔离高压缸排汽汽源。疏水箱设置动力驱动的疏水调节阀，疏水调节阀与疏水箱液位联锁，既防止蒸汽进入凝汽器也能防止液位过高导致蒸汽带水。为防止因汽水分离器因磨损等原因导致分离效率下降造成汽轮机端轴封进水，特在靠近汽轮机端轴封的管道上设置温度测点，系统设计简单、安全，运行方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-主蒸汽母管；2-辅助蒸汽母管；3-关断阀（填充阴影的阀门表示正常运行时阀门关闭）；4-主蒸汽轴封供汽调节阀；5-止回阀（逆止阀）；6-动力驱动关断阀门（填充阴影的阀门表示正常运行时阀门关闭）；7-低压缸端轴封供汽调节阀；8-高压缸端轴封供汽调节阀；9-高压缸端轴封溢流调节阀；10-汽轮机高压缸；11-低压加热器；12-汽轮机低压缸；13-温度测点；14-汽轮机高压缸排汽支管；15-汽水分离器；16-疏水箱；17-疏水箱水位调节阀；18-凝汽器；19-汽轮机汽水分离再热器；20-主蒸汽供轴封管路；21-辅助蒸汽供轴封管路；22-原有供汽管道；23-高压缸排汽主管。

具体实施方式

参照图1，本发明包括汽轮机高压缸10、低压加热器11、汽轮机低压缸12、主蒸汽供轴封管路20、辅助蒸汽供轴封管路21，其特征在于：在高压缸排汽主管23上引出高压缸排汽支管14，高压缸排汽支管14经动力驱动关断阀门6连接汽水分离器15，汽水分离器15经动力驱动关断阀门6、止回阀5连接到轴封原有供汽管道22，分离除湿后的蒸汽，汽水分离器同时又经疏水箱16、疏水箱水位调节阀17连接凝汽器18，分离凝结水，高压缸排汽主管23末端连接汽轮机汽水分离再热器19，在靠近汽轮机低压缸端轴封的管道上设置温度测点13。

本系统设计不需要改造汽轮机本体的高、低压缸端轴封等，且保留原供汽系统的主蒸汽及辅助蒸汽汽源，仅补充设置由汽轮机再热冷段蒸汽（即高压缸排汽）到轴封系统供汽的管路。为防止因再热冷段蒸汽（高压缸排汽）湿度大造成汽轮机端轴封进水，在供汽管路上设置汽水分离器提高蒸汽干度、降低湿度。汽水分离器前后设置电动关断阀，用于分离器检修维护时与系统隔离或者发生紧急情况时隔离再热冷段蒸汽（高压缸排汽）汽源。疏水箱设置动力驱动的疏水调节阀，疏水调节阀与疏水箱液位联锁，既防止蒸汽进入凝汽器也能防止液位过高导致蒸汽带水。为防止因汽水分离器因磨损等原因导致分离效率下降造成汽轮机端轴封进水，特在靠近汽轮机端轴封的管道上设置温度测点，如果蒸汽温度低于端轴封允许的温度下限值（121℃），则应关闭汽水分离器前后的电动隔离阀，联锁投入主蒸汽轴封供汽调节阀向轴封供汽。

工作过程：轴封供汽有三路汽源，启动汽源来自于辅助蒸汽，低负荷时低压缸端轴封工作汽源来自主蒸汽，高负荷时低压缸端轴封工作汽源来自高压缸排汽。机组启停时辅助蒸汽经过高压缸端轴封供汽调节阀和低压缸端轴封供汽调节阀向高压缸、低压缸端轴封提供密封蒸汽。当机组功率高于15%额定功率时，高压缸端轴封处于自密封状态，溢流调节阀调节高压缸端轴封压力，多余的轴封蒸汽溢流至低压加热器；而低压缸端轴封的工作汽源来则自于主蒸汽，经主蒸汽轴封供汽调节阀减压、再经低压缸端轴封供汽调节阀减压后，向低压缸端轴封供汽，供汽压力为0.13MPa（绝对压力），供汽温度在121~177℃之间；当机组运行在较高负荷或额定负荷时，低压缸端轴封的供汽由主蒸汽切换到汽轮机高压缸排汽（再热冷段蒸汽）。由于再热冷段蒸汽的湿度较大，为防止汽轮机端轴封进水，需经过汽水分离器去湿，再经低压缸端轴封供汽调节阀减压后向低压缸轴封供汽。通过设置在靠近低压缸端轴封的管道上温度测点来判断汽水分离器是否正常工作，如果温度低于轴封允许的温度下限值（121℃），则应关闭汽水分离器前后的电动隔离阀，联锁投入主蒸汽轴封供汽调节阀向轴封供汽。主蒸汽作为低压缸端轴封工作汽源的备用汽源，提高了供汽系统的可靠性。分离器分离出的疏水进入疏水箱，疏水箱设置动力驱动的疏水调节阀，控制疏水箱水位。