抽汽式汽轮机的节能改造.pdf

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1、湖南电力第3O卷第4期HUNANELECTRICPOWER2010年8月doi：10．3969／j．issn．1008-0198．2010．04．016抽汽式汽轮机的节能改造余小为(巴陵石化公司动力事业部，湖南岳阳414003)摘要：介绍传统汽封在实际应用中存在的问题，阐述蜂窝式汽封的结构特点和原理。采用蜂窝汽封技术对调整抽汽式汽轮机进行改造后，提高了机组的经济性，达到节能降耗的目的。同时指出汽封改造中应注意的问题。关键词：调整抽汽式汽轮机；蜂窝式汽封；改造；节能中图分类号：TK269文献标识码：B文

2、章编号：1008-0198(2010)04-0052-02某热电厂3号汽轮发电机组是北京重型电机厂蜂窝式汽封是在原传统汽封的汽封齿部位采用生产的CC25—9．5／4．4／0．981型单缸双抽凝汽式蜂窝带，如果机组原汽封为长、短齿形式，则只将机组。汽轮机具有2级调整抽汽，额定功率短齿部位采用蜂窝带代替，背部仍采用板簧结构25MW，设计汽耗7．98kg／(kW·h)。额定进汽压(见图1)。由0．05～0．101Tlln厚的哈斯特镍基耐高力9．5MPa，进汽温度535'1~，最大进汽流量温合金防锈金属薄板(

3、Hastelloy—X)制成像蜜蜂247t／h，额定排汽压力2．9kPa。该机组投产年代巢一样的正六边形孔状结构，采用真空钎焊技术将早，热力性能试验表明机组热耗率、汽耗率较高、蜂窝孔带焊接在汽封环母体上而形成蜂窝状密封。汽轮机内效率偏低、运行经济性较差。弹簧根据检修及运行情况综合分析，汽轮机存在以下影响效率和经济性的问题：(1)动静叶片径向汽封磨损严重，造成级问漏汽较大，部分蒸汽被旁路，减少了本级通过叶栅作功的蒸汽流量；(2)轴封间隙偏大，轴封压力为0．014MPa时，前、后轴封均往外冒汽，造成较大漏

4、汽损失；(3)动静叶片不同程度结垢及损伤，叶型和面积发生改变、表面粗糙度增加，级效率降低。为了提高汽轮机效率和机组运行经济性，决定采用新型汽封——蜂窝式汽封对该汽轮机进行改造。图i蜂窝式汽封的结构1蜂窝式汽封的结构和原理汽轮机用的蜂窝式汽封是在原迷宫式汽封基础上改进而来的(在不改变原形状的前提下)。2个蜂窝式汽封最早是由美国航天工业针对高温、高齿间全部布满蜂窝带，当轴向漏汽进入密封腔室高压差工况下开发出的一种密封技术，在飞机的涡后，必将充满一个个蜂窝状小孔，而小孔根部是与轮机械上使用，其材料有较好的耐

5、磨性能。现在已环体钎焊在一起的，没有去处。那么，积聚在小孔经在电力行业广泛应用。中的蒸汽对迎头过来的蒸汽必然产生阻力。多个蜂收稿日期：2010-03—18第3O卷第4期余小为：抽汽式汽轮机的节能改造2010年8月窝带的综合阻滞作用很大，致使沿轴向漏泄的蒸汽机组改造前后热力试验数据对比见表1。的流动大大减缓。另外，在蜂窝带顶部与轴径表面机组改造后的热耗率比改造前降低240．38之间微小间隙间的一层汽体在高速旋转下形成一层l(J／(kW·h)，汽轮机内效率比改造前提高2．658％。阻滞汽膜，这2个阻力加在

6、一起就成了蒸汽轴向泄从试验结果来看，效果较为理想，热耗率明显降漏的有效屏障，这就是蜂窝式密封的密封机理。低。1年多来的运行实践表明，改造后机组汽封密理论研究和工厂试验证明，在相同压力和间隙封效果显著改善，运行时前轴封无蒸汽泄漏，而后的情况下，迷宫式蜂窝密封的泄漏量比梳齿式密封轴封由于没有改造，存在蒸汽外漏的现象。的泄漏量减小50％～70％。蜂窝带的材质柔软，表1改造前后热力试验数据具有可磨性，故径向间隙可以控制得比疏齿式迷宫汽封要小；再加上其具有无数个蜂窝孔状芯格的结构，与轴接触时是若干个点形成的面式

7、接触，具有可靠的安全性能；蜂窝式汽封对轴的摩擦损伤程度远低于铁素体梳齿式汽封，即使发生动静摩擦，也不会伤及轴径；蜂窝汽封提供较大的阻尼，可有效控制蒸汽激振力的幅值和频率，更利于转子的稳定运行。由于蜂窝式汽封具有以上优点，将传统梳齿式汽封改为蜂窝式汽封，对于提高机组的经济效益和3结论及建议安全性具有重要意义。机组改造后的热耗率比改造前降低了2．8％，2蜂窝汽封改造及效果折算大约可节约煤耗10(kW·h)(单机)，改造的经济效益可观。将汽轮机的传统汽封改造成蜂2008年该机组大修，同时进行了蜂窝式汽封窝式

8、汽封，对降低机组的煤耗、提高机组的效率和改造。改造的范围是将汽轮机前轴封和隔板汽封全性能有重要的意义，同时又具有较好的安全陛。部更换为蜂窝式汽封(共27道)。机组前轴封和汽封的密封效果主要取决于2个因素，即密封隔板汽封间隙原设计值为0．6～0．825mm，改造为的径向间隙大小和汽封齿和汽封块的结构形式。汽蜂窝式汽封后，前轴封间隙设计值为0．4～封改造既要保证安全性，又要取得好的节能效果，0．6mm，隔板汽封间隙设计值为0．4～0．7mm。实现场汽封间隙的