级水封、溢流水封装置

多级水封原理是疏水采用逐级溢流，而加热器内的蒸汽被多级水封内的水柱封住不能外泄。水封的水柱高度取决于加热器内的压力与外界压力之差。

多级水封是汽轮机轴封加热器的疏水部分。轴封加热器在运行时处于微负压状态，压力大约在-6 kpa左右，与凝汽器真空压差约10 m水柱（约100kpa），按照多级水封工作原理，此多级水封在工作时必须产生高于10 m水柱的阻力方可保证疏水畅通又能阻止空气漏入。轴封加热器至凝汽器多级水封为4级水封(如下图)，每级水封筒高约3m。

多级水封的作用：维持好轴加疏水水位，防止蒸汽进入凝汽器或下一级加热器，进入凝汽器将影响真空，进入下一级加热器将影响循环热效率，采用多级水封，使水在水封中曲折流动形成一定压差，并利用其特有结构只许疏水通过，防止蒸汽通过。

如轴加内水位太高，将减少换热面积，使换热效果减弱，并有可能引起轴封压力的异常变化，使轴端冒汽，油中进水；而水位太低，多级水封将失去作用，轴封排汽将直接进入凝汽器，影响真空。

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一旦多级水封里的水灌满后，它的水位是基本维持不变的。多级水封就是增大疏水的阻力，从理论上说轴封加热器疏水经过多级水封然后再有一定的高度回到凝汽器汽侧，流动阻力加上高差刚好等于凝汽器的真空这时候就是正常的工况，但事实上工况经常在变，凝汽器的真空也不是一成不变的，所以多级水封一般很容易造成两个结果，一是回水不畅（流动阻力大时），一是漏真空（回水阻力小时），多级水封并不是只能通过水不能通过汽，凝汽器真空太高了把回水拉空自然就会有空气进去也自然就会掉真空了。

除氧器溢流水封装置，水箱溢流装置原理:

1)  除氧器投入前，水封筒的外套筒里须注满水,以使外套筒内跟除氧器溢流口相连的溢流管口被外套筒里的水封住,以保证不与大气相通,正常运行时除氧器在0.02mpa\104度的饱和状态下工作进行热力除氧，当水箱水位升高超过溢流口到达水封筒动作值时,水封筒内的水被压出,多余的水经外套筒的溢流管溢出,以保证水箱降至正常水位。 

2)  当除氧器内压力升高能使水封装置内的水溢出时,即水封装置动作,先将水封装置的外套筒内存水压走,然后由此通道将超压的蒸汽排出，起到防止除氧器超压作用。有一根接在外套筒的除盐水管,就是在水箱超压动作后，恢复正常压力时用的,由于水封筒里的水位因超压被排走后,除氧器溢流口与大气接通,会从外套筒的溢流管冒汽，此时就得通过此除盐水管向水封筒里注水,以保证水封筒里水位,使其恢复正常水封作用,封住除氧器溢流口。另外，在初次启动除氧器时,可往水封筒里注水，以助除氧器内建压。

多级水封是工程应用领域中的一种疏水装置，常见于火力发电机组轴封加热器至凝汽器的疏水段。轴封加热器是汽轮机轴封系统的重要设备，主要的功能是收集汽轮机各个汽缸轴端汽封漏汽和汽轮机的阀门门杆漏汽，并利用这些蒸汽的热能加热主凝结水，减少热损失。轴封加热器安装的抽气风机，可以抽出随轴封回汽进入轴封加热器的不凝结气体；同时维持轴封加热器的微真空状态，使与之相连接的各轴封腔室压力降低，确保轴封蒸汽不外泄，轴封回汽放热凝结下来的疏水要排入凝汽器。轴封加热器正常工作时处于微负压状态，凝汽器正常工作时处于低背压状态，二者压力相差大约10m水柱。为防止凝汽器通过轴封加热器漏入空气，并保证轴封加热器疏水畅通，在轴封加热器汽侧疏水与凝汽器之间需要设置疏水装置，其中多级水封凭借其没有机械传动、无磨损、无卡涩、无电气元件、无需调试、不耗电、结构简单、维护方便等优点得到广泛应用。长期运行实践表明，多级水封疏水方式简单、可靠、免操作、免维护，与电动、气动或浮子式水位调节装置相比，非常适合用于对可靠性要求很高、压差不大的轴加疏水系统。

多级水封的作用是增大疏水回水的阻力，维持轴封加热器疏水水位。从理论上说，轴封加热器疏水经过多级水封然后再有一定的高度回到凝汽器汽侧，流动阻力加上高差刚好等于凝汽器的真空，这时候就是正常的工况。但是机组运行工况一直在变化，由于运行或设计等原因，多级水封在工况变化过程中常产生两种结果，一是由于多级水封出口阀门故障、调整不当或者多级水封内部发生气塞、水塞可能造成轴封加热器疏水不畅，导致轴封加热器水位异常升高；二是回水阻力不够，多级水封管失水，轴封加热器的汽侧直接与凝汽器相通，由于轴封加热器汽侧通过轴加风机与大气直接相通，将会造成机组真空急剧下降。上述两种情况均影响机组运行的稳定性和安全性。

目前，工程应用中多级水封采用不透明的金属材料，无法观察不同工况下多级水封内的状态，对多级水封的工作原理及上述多级水封正常、异常工作状态的理解大多是通过理论推算和查阅示意图等方式来实现的，对于轴封加热器疏水导入凝汽器时以及异常工况发生时，多级水封内状态变化的动态过程，工程人员缺少直观的认识，不利于对问题的分析判断。