汽轮机组各部位汽封选型最佳组合方案的标准的研究

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1、汽轮机组各部位汽封选型最佳组合方案的标准的研究倪定沈国平NidingShenguoping(华电电力科学研究院,浙江杭州310030上海汽轮机有限公司，上海)(,ZheJiangHangZhou310030)[摘要]汽轮机汽封技术发展的多元化，使发电厂在进行汽轮机组节能改造时，面临如何进行各种汽封选择的问题。文章针对该问题，根据汽轮机工作各种运行状态下，转轴径向运动的特点，分析研究汽轮机组二种状态下，汽封安全间隙和经济间隙的变化规律，提出了各种汽封的分类方法，为发电厂进行汽轮机组汽封改造时，提供了一个比较科学合理的汽轮机组各部位汽封选型最佳组合方案的参考标准和基本原则。Ab

2、stract:.[关键词]汽轮机汽封分类选型组合标准KeyWords:0.引言汽轮机是将高温蒸汽的热能转换为机械能的高速旋转机械，为保证机组能够安全高效持久地连续运行，转动部件和静止部件必然要保持一定间隙，必然会有少量蒸汽从动静部位的间隙，不作功而漏到级后，或从轴端漏出。汽封漏汽率（汽封漏汽量与进汽量之比）是影响汽轮机效率的重要指标，研究和解决该指标的关键问题是如何处理动静部件的间隙和密封形式。随着汽轮机技术的发展，把全三维不定常流动的顶尖理论研究成果，通过先进的汽轮机设计软件、高精密加工制造设备转换成成熟产品，已经达到相当完善的程度。汽轮机通流效率已经没有太大的提升空间，

3、通过改进叶栅型线来提高汽轮机效率的作用非常有限。通流部分改造的巨额投资和微小的收益形成了巨大的反差。自汽轮机诞生以来，汽轮机通流部分各汽封和轴端汽封基本全部采用传统的梳齿式汽封，不存在选型问题。近十多年来，国内外在改善汽封技术，降低汽封漏汽率方面进行了大量的研究和实践，目前已知的有梳齿汽封、蜂窝汽封、布莱登汽封、可调汽封、收放式汽封、接触式汽封、刷子汽封、柔齿式汽封、铁素体汽封、浮动齿汽封、东汽DAS汽封，以及各种汽封的组合式汽封等等。在汽封改造方面的小额投资给电厂带来的巨大收益，以及发电市场竞争的大环境的压力，使更多的发电集团公司和电厂积极开展汽轮机组汽封改造工作。与此同

4、时，大批设备加工制造企业，看到了这一巨大的市场需求，竞相加入到汽封改造的行业之中，形成目前鱼龙混杂恶性竞争的局面，有些不良产品对汽轮机组设备安全带来一定影响，甚至导致重大设备事故。在市场经济环境下，供方完全满足需方的要求，双方的合作才能持久稳固。在人际关系中，夫妻双方完全满足对方的要求，婚姻才能天长地久美满幸福。汽封和汽轮机的匹配也是一样：根据汽轮机组各部位汽封的具体结构、参数和运行特点，来选择最佳的汽封产品，才能使得汽轮机发挥最好效率，所带来的风险降到最低。汽封市场的多元化给汽轮机专业带来一个新课题：如何从各种各样汽封产品中，进行汽轮机各部位的选型的最佳组合。现在做任何事

5、情，都要标准化管理，标准化作业。有标准则按标准执行，没有标准则制定标准，你制定的标准得到公认，你就是标准。这就是创新。因此，首先要解决组合方案的标准问题。这就需要根据汽轮机运行的特点，掌握动静部件间隙的变化规律，研究和制定一套汽封技术和产品选型的安全经济性评估方法，实现汽轮机组各部位汽封选型的最佳组合。1.汽轮机运行特点和动静部件径向间隙的变化规律-6-汽轮机发电机组并网运行的工作转速为3000r/min，高于各转子的一阶临界转速，机组要能够并网运行首先要保证能够安全启停，即：在电网正常调度下，机组能够在启动、停止、并网带负荷等各种情况下安全运行，还要能够在电网事故或机组本

6、身异常状态下安全退出运行。然后才能够考虑在长期并网运行中如何实现经济运行。因此首先要通过分析掌握汽轮机运行全过程中的基本运行特点，研究动静部件的间隙的变化规律，其中主要是研究转子的径向位移量的变化规律：1.1根据汽轮机组安全运行的要求，推断转子各部位最大允许的径向位移量1.1.1.汽轮机组工作转速下的轴承处的转轴的位移量根据国家标准《旋转机械转轴径向振动的测量和评定》,将转轴的工作转速的相对振动（位移）值划分为四个区域，各区域的分界值给出的是一个范围。各制造厂给出的分界值比国家标准要严格。范围评定国家标准制造厂标准A新投产机组的优良范围100μm优良：76μmB通常认为合格

7、，可长期运行A/B：150-200μm报警：127μmC不合格，在有合适机组采取补救措施之前，可运行有限一段时间B/C：250-320μm跳机：254μmD通常认为危险，足以引起机组破坏根据该标准可以推断出汽轮机各轴承处转轴的最大位移量应小于64μm（1/2振动峰峰值）。制造厂在设计汽封间隙时在考虑一定的安全余量，一般取75μm，一些制造厂取值更加保守，取值超过100μm。1.1.2.汽轮机组临界转速下的轴承处的转轴的径向位移量众所周之，汽轮机转子属于柔性转子，机组启停机过程在通过各转子的临界转速时，该转子对应的轴