節能技術之二十汽輪機中軸封漏汽率測試技術

為大幅度平衡轉子推力，大型汽輪機組多采用高中壓合缸和通流部分反向布置的結構，這使得高壓缸調節級后的部分蒸汽通過高中壓缸中間的軸封漏入中壓缸第1級，與再熱蒸汽混合后再繼續做功，這部分漏汽簡稱為中軸封漏汽。準確了解中軸封漏汽狀況，對于機組運行、檢修以及機組能耗、中壓缸效率等指標的計算都有著重要意義。

問題提出：盡管一般中軸封的汽封片數較多，但由于漏汽點和匯入點之間的蒸汽壓差較大，中軸封處的軸徑也較大，特別是機組在經過多次啟停或出現過振動故障后，中軸封的汽封片均會受到較大的磨損，因此在實際運行中中軸封漏汽率一般遠遠高于設計值，且由于漏汽發生在高中壓缸內部，因此常規方法無法直接測量。

推薦方法：推薦采用變溫法間接測量中軸封漏汽率。通過先后改變主蒸汽和再熱蒸汽溫度，假定不同的中軸封漏汽率，使得中壓缸進（排）汽狀態點發生變化，得到兩條中壓缸效率計算值隨中軸封漏汽率假定值的變化曲線。考慮到在中壓缸進汽調門開度不變、蒸汽流量接近的情況下，中壓缸效率基本恒定的因素，這兩條曲線的交點即為中軸封漏汽率和中壓缸效率的真實值。

應用實例：以某600 MW 超臨界機組為例，圖1是采用變溫法測量汽輪機中軸封漏汽率的計算示意。圖中實線和虛線分別是主蒸汽溫度降低26℃（再熱蒸汽溫度保持額定）和再熱蒸汽溫度降低33 ℃（主蒸汽溫度保持額定）2 種試驗工況下，中壓缸效率計算值隨中軸封漏汽率假定值的變化曲線。2 條曲線的交點在圖中的坐標為（2.463，89.54），即該機組中壓缸效率為89.54%，中軸封漏汽率為2.463%。

圖1 汽輪機中軸封漏汽率計算示意

建議：采用變溫法測量汽輪機中軸封漏汽率可以有效監測高中壓缸中軸封間隙的變化，對機組能耗監督具有較大的實際意義。方法所需要的測試儀表和工程計算工作量均較少，但對各測量參數的準確程度要求較高，特別是中壓缸進（排）汽溫度的測量，如再熱蒸汽溫度偏差1℃約影響結果5.6%，中壓缸排汽溫度偏差1 ℃約影響結果7.8%，測試中需要格外關注這些測量參數的準確性。