国产300MW汽轮机侧齿汽封应用分析

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1、第35卷第5期华电技术V01．35No．52013年5月HuadianTechnologyMav．2013国产300MW汽轮机侧齿汽封应用分析张泉(广东省粤电集团有限公司韶关发电厂，广东韶关512000)摘要：以某发电厂国产300MW机组汽轮机端部汽封的改造为例，分析了传统汽封存在的不足，介绍了侧齿汽封的特点。将该厂汽轮机端部汽封改为侧齿汽封后，汽轮机端部轴封漏汽量减少0．45—0．85t／h，大大降低了润滑油中的微水含量，提高了汽轮机高中压缸效率，降低了机组汽耗。关键词：汽轮机；轴封；侧齿汽封；漏汽中图分类号：TK

2、263文献标志码：B文章编号：1674—1951(2013)05—0007—03机组高、中压缸端部汽封漏汽严重，致使润滑油微水0引言含量超标，最大时达1936mg／L，远远超出了标准汽轮机是高速旋转的大型、精密热功转换动力值。润滑油系统在线滤油机24h运行，仍不能保障机械。在汽缸、隔板等静体与主轴、叶片等转体间必油质。由于油中带水严重，造成润滑油回油管严重须预留一定的轴向和径向问隙，以免工作时动静部锈蚀，严重影响了机组的安全运行。件产生碰摩。另一方面，动静部件之间存在的间隙2梳齿式汽封的原理及其存在的问题必然导致蒸汽

3、泄漏，从而增加机组的汽耗，影响机组效率。如何在保障机组安全运行的前提下，最大限梳齿式汽封又称迷宫式汽封，按照汽封齿的形度地降低汽封泄漏，提高汽轮机效率，是亟待解决的式来分，梳齿式汽封可分为平齿汽封、极树形汽封和重要问题。高低齿汽封等形式，其中密封效果最差的是平齿汽汽轮机出现100多年来，其技术理论已日趋完封。按加工方法来分，梳齿汽封可分为镶片式和一善，在现有汽轮机技术理论、制造工艺、应用材料等体式。一体式汽封就是在汽封圈上直接加工出汽封基础上，大幅度提高汽轮机内效率是不现实的。但齿；镶片式汽封就是在汽封圈或转子相应部

4、位车削通过减小汽轮机汽封与转子之间的动静配合间隙来出槽位，将金属片镶嵌在里面而制成。从汽封齿的减少漏汽，是提高汽轮机运行效率的重要途径，尤其刚性上来说，一体式汽封较有优势，但其尺寸较大，对于大容量、高参数的汽轮机，间隙漏汽对汽轮机效安装不方便。当镶嵌工艺不达标时，镶片式汽封容率及安全运行的影响更大。以国产引进型300MW易出现倾倒，甚至脱落，所以对加工工艺要求较高。机组为例，高、中压缸间汽封实际运行间隙均在梳齿式汽封的工作原理：汽封齿与转子间的节0．80—1．25mm，根据实测数据，仅汽封漏汽所造成流间隙和汽体膨胀空

5、腔，会对通过的介质进行节流的漏汽损失就使机组热耗增加65kJ／(kW·h)以而产生热力学效应，从而实现密封。梳齿式汽封本上，折合标准煤2g／(kW·h)以上。因此，减少汽封身的设计缺陷，使得梳齿式汽封经常出现泄漏。此间隙漏汽对汽轮机效率的提高至关重要。外，由于转子变形、振动等，使汽封体系遭到进一步破坏而使泄漏加剧，导致机组的经济性下降，汽耗率1改造背景很高。蒸汽大量泄漏不但造成了能源的浪费，而且某发电厂300MW凝气式汽轮发电机组为东方对汽轮机润滑油也造成了破坏，影响机组的安全性汽轮机厂生产的亚临界、一次中间再热、单

6、轴、双缸和可靠性。梳齿式汽封存在的主要问题如下：双排汽凝汽式机组。高、中压缸部分采用外缸合缸、(1)梳齿汽封密封效果不佳，汽封漏汽量较大，内缸分开、高中压通流部分反向布置，高、中压缸端导致高中压缸、低压缸效率低，汽轮机热耗较高，内部汽封均采用弹簧背撑梳齿式传统汽封结构。该汽耗过大，能量损耗严重。轮机于2001年2月投产，随着运行时间的增加，因(2)梳齿汽封密齿的径向间隙和轴向齿间距较梳齿式轴封结构性能不良而导致很多问题出现。该大，齿问环形腔室的环向流动大大减小了涡流降速的效果。收稿日期：2012—12—03；修回日期

7、：2013一O2—20(3)梳齿易磨损，导致蒸汽泄漏严重。同时，致·8·华电技术第35卷使汽封检修、更换工作量较大，既增加了检修成本，封的汽封间隙流量系数是最小的，可比梳齿汽封减又影响机组的大修工期，最终影响机组的利用率。小25％。(4)梳齿式密封也是导致汽轮机蒸汽产生激振4汽封改造技术要求及改造方案的重要原因之一。运行中，汽轮机汽缸跑偏、碰磨、受热变形等，会导致轴封、叶顶汽封和隔板汽封产生4．1汽封改造原则不同程度的磨损，从而出现径向间隙分布不均匀，进在不拆除轴上篦齿的基础上，保留原有的汽封而造成蒸汽作用力在圆周方

8、向上的分布不均衡，产体结构形式和汽密性，配以侧齿汽封圈。汽封环座生蒸汽激振。汽流激振一旦发生，很难消除，严重危需要与齿同体加工，即采用整体式汽封，汽封环与原及机组安全。汽封材质同为15CrMoA，径向间隙标准与原制造厂设计的间隙范围相同。3侧齿汽封的原理及其特点4．2改造技术要求3．1侧齿汽封的原理(1)汽封改造后，机组启、停过程中机组胀差不在