徐庆勇
（中石化齐鲁分公司胜利炼油厂，山东淄博　255434）

　　摘　要：通过对背压式汽轮机轴封失效的原因分析，提出了防止轴封失效的改进措施，方案实施后避免了因轴封失效引起的大机组故障停机，提高了生产装置的运行周期，具有显著的经济效益。
　　关键词；汽轮机；轴封；失效；改进措施
　　近几年来，背压式汽轮机在胜利炼油厂（以下简称“胜炼”）得到了广泛的应用，如催化裂化装置的催化富气压缩机、延迟焦化装置的焦化瓦斯压缩机、重油加氢装置及加氢精制装置的循环氢气压缩机等，均采用了背压式汽轮机作为驱动机。在实际运行中，经常发生背压式汽轮机轴封失效的问题。以往，解决此问题的方法为停机更换汽轮机的轴封。大机组的非计划停机，降低了装置的开工率，造成经济效益的流失。背压式汽轮机的轴封失效成为影响装置安、稳、长运行的瓶颈问题。本文通过对背压式汽轮机轴封失效的原因分析，提出了防止轴封失效的改进措施，利用装置停工检修的时机予以实施，收到了良好的效果。
　　1　轴封失效的主要危害
　　背压式汽轮机的轴封系统由梳齿密封、真空泵、汽封冷却器等部分组成，如图1所示。汽轮机室内的蒸汽经梳齿密封减压后不可避免的会产生泄漏，沿轴向泄漏的蒸汽，主要由真空泵从梳齿密封腔中抽出，经汽封冷却器冷却后凝结成水排向地漏，不凝汽排向大气，小部分泄漏蒸汽经放空管放空。在汽轮机运行时，如果有蒸汽从轴封外端逸出，则汽轮机轴封失效。轴封失效的危害，主要是泄漏出的蒸汽沿轴向穿过油封进入汽轮机的轴承箱中，并冷凝成水随润滑油回油进入润滑油系统，不断积累的蒸汽冷凝水与润滑油一起在机组中循环，使润滑油乳化，造成润滑油质量不合格。润滑油系统中的润滑油有两个用途：一是用于机组各轴承润滑，二是用于汽轮机的转速控制。不合格的润滑油不仅影响轴承的润滑、加剧轴承的磨损、增加功率损耗，更主要的是引发汽轮机调速系统的故障，造成汽轮机转速失控，从而导致机组的非计划停机和装置的非计划停工。胜炼催化裂化装置的催化富气压缩机采用背压式汽轮机驱动，型号为NG32/25/0，曾因汽轮机轴封失效造成润滑油乳化。在冬季，进入调速系统的润滑油经常被冻凝，机组转速失控，长时间无法正常运行。此外加氢精制装置的循环氢气压缩机也采用背压式汽轮机驱动，型号为NG25/20/0，也曾因汽轮机轴封失效，润滑油中串入蒸汽冷凝水，不合格的润滑油使调速系统的电液转换器元件锈蚀，从而多次导致汽轮机转速失控，造成机组非计划停机和装置的非计划停工。
　　2　轴封失效的原因分析
　　引起轴封失效的原因有以下情况：
　　（1）真空泵故障。常见的有：①真空泵喷嘴堵塞；②引射蒸汽过滤网堵塞。
　　（2）汽封冷却器冷却能力下降。常见的有：①汽封冷却器管束外侧结垢；②冷却水压力不足；③冷却水质差造成管束内部堵塞。
　　（3）梳齿密封间隙增大。汽轮机运行时泄漏蒸汽对梳齿的正常冲刷，开停机操作尤其是机组的异常振动对梳齿的磨损，都会引起梳齿密封间隙增大。
　　真空泵故障或汽封冷却器冷却能力下降引起的轴封失效，在机组不停机的情况下就可进行处理，不会造成非计划停机。方法是打开副线阀14，将真空泵和汽封冷却器切除，汽封漏汽直接改放空，从而排除真空泵或汽封冷却器的故障。而梳齿密封间隙增大引起的轴封失效，以前均采取停机更换梳齿密封的办法。我厂重油加氢装置、加氢精制装置的循环氢气压缩机均没有备用机，循环氢气压缩机的停机维修将导致整个装置的非计划停工。通过近几年的不断改进，梳齿密封间隙增大引起的轴封失效问题在不停机的情况下得到较好地解决。
　　3　改进措施
　　3.1改变汽轮机轴封的抽汽型式
　　随着汽轮机梳齿密封间隙增大，蒸汽泄漏量随之增大，泄漏的蒸汽在放空口5放空的同时，也从轴封外侧逸出，导致轴封失效。将图1中轴封外侧的两个放空口5接到真空泵入口（结构见图2），并在前后轴封的原放空线上分别安装阀1和阀2、真空表3和4，在真空泵的作用下，原放空口变为强制抽真空，原放空蒸汽被真空泵抽走，同时小量空气从轴封外端进入汽封，从而避免了轴封失效。利用阀门1和2，可分别调节前后轴封外侧真空腔内真空度的高低，通过观察真空表3和4，保持其微负压即可满足轴封要求。胜炼催化装置的催化富气压缩机、焦化装置的焦化瓦斯压缩机、加氢精制装置的循环氢压缩机，均按此方法进行改进，运行结果证明，效果良好。 　　3.2改变汽轮机轴承的油封结构
　　如果汽轮机的轴封失效，为防止从轴封内泄漏出的蒸汽进入润滑油系统中，可对汽轮机轴承的油封进行改进，改进前的轴承油封如图3所示。 　　改进后的轴承油封如图4所示。在轴承的油封中间增加一隔离空腔，通过在轴承盖上开孔，将隔离气体引入油封中间，进入油封中部的隔离气，一部分从油封外侧逸出，以阻挡轴封漏汽进入轴承内的润滑油中，另一部分进入轴承，从轴承的放空口排空。油封结构改进时应注意以下两方面的问题：一是使用洁净的空气和氮气作为隔离气体，防止对润滑油造成污染，必要时应在气体管路上增加过滤器。二是应在隔离气体的管线上安装阀门和压力表，以便对隔离气体进行流量调节和压力监测。按此种方法对重油加氢装置的循环氢气压缩机油封结构进行了改进，运行效果良好。 　　4　结语
　　背压式汽轮机在运行过程中，轴封间隙增大是不可避免的，对轴封按上述方法改进就可避免轴封间隙增大而引起的故障停机，从而使机组实现长周期运行。