综合利用新型汽封技术.doc

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1、综合利用新型汽封技术，提高机组安全经济运行水平王勇王海涛辛曙光夏剑峰（华能集团北方联合电力海勃湾发电厂）摘要：本文对当前国内新型汽封技术进行了综合分析，阐述了各自特点，对老机组汽封的改造及新机组汽封的应用具有指导意义。关键词：汽轮机；汽封；应用汽封是密封蒸汽的一种装置，其作用是减少和防止汽轮机动静部分问隙处的蒸汽泄漏及空气漏入汽缸，汽封按其装配位置的不同可分为轴端汽封（轴封），隔板汽封和通流部分汽封（叶顶汽封）三大类。在当前汽轮机通流部分设计、制造技术II臻完善，汽轮机的漏汽损失已逐渐成为制约汽轮机效率提高的主要因索，据测算，叶顶汽封的漏汽占热

2、耗率损失的40%,轴端汽封的漏汽占热耗率损失的16%,隔板汽封的漏汽占热耗率损失的11%,对于大型汽轮机，在机组的效率总损失屮，40%是由于汽封间隙过大所造成。此外，汽封间隙过大，不仅影响机纟H•运行的经济性，还影响机纟H•运行的安全性。汽封泄漏对流体主流的干扰，引起主流流场的变化是造成机组发生振动的一个原因；轴封的蒸汽泄漏除了浪费大量高品质蒸汽，而且外漏蒸汽进入轴承箱，使汕屮带水，汕质乳化，润滑汕膜质量变差,破坏动态润滑效果,引起汕膜振荡，造成机组振动甚至烧轴乩停机；汕屮进水也会造成调节部件锈蚀卡涩，危及机组安全。为此，新机组在设计及制造屮育

3、•接采用新型汽封或对老机组进行汽封现代化改造，势在必行。1传统汽封对安全性、经济性的影响传统曲径汽封（梳齿汽封）是利用许多依次排列的汽封齿与轴Z间较小的间隙，形成一个个的小汽室，使高压蒸汽在这些汽室屮逐级降低压力，来达到减少蒸汽泄漏的li的。每圈汽封分成六个汽封弧段，每个汽封弧段的背部装有两片平板弹簧片，弹簧片将汽封弧块压向汽轮机转子，使得汽封齿与转了轴径向间隙保持最小值，通常为0.6-0.935mino（见图1）在运行屮汽封间隙不可调整。Ait汽封体图1传统汽封在实际运行屮，由于汽封弧块、弹簧片长期处于高温高压的蒸汽中，工作环境恶劣、木身的材

4、质等一系列问题的存在，在检修屮发现汽封弧段被结垢卡死，弹簧片弹性不良；造成汽封间隙发生变化。特别是汽轮机在启停过程屮，由于汽缸内外不均匀受热而产生的变形，会导致转了与汽封齿发生局部摩擦，这种摩擦使转了发生瞬时弯曲现象而进一步加剧了动静摩擦，尤其是过临界转速时,转了必然有较大的振幅。这些原因都会使得汽轮机一经启动，就不能保持汽封设计屮所规定并在安装时以调整好的汽封间隙。汽轮机级间漏汽量大，会使汽轮机的效率降低。同时，汽封间隙大小，对机组的安全性不利，有些异常原因引起机组振动加大而启动困难，汽机转了摩擦加剧，造成转了弯曲事故时有发生。故在现场安装和

5、检修过程屮，工作人员怕汽封间隙小而导致动静摩擦，而采取牺牲经济性来保安全性的办法。把汽封，特别是高压轴封间隙调的过大。然而，过大的汽封间隙势必造成漏汽量显著增加。在汽封间隙调整问题上确实存在着安全与经济的矛盾。2布莱登可调式汽封的特点及应用布莱登可调式汽封是1989年由原美国通用公司汽轮机专家布莱登先生提出设计思想并设计。十年来国内已有近180台各类型、容量的机组采用了该技术，取得了很好的技术经济效果。2.1其结构特点是：可调式汽封弧段结构与传统汽封弧段基本相同，只是进汽血上铳岀一道引汽槽，其日的是使汽封弧段背面压力（汽封体沟槽内部压力）等于进

6、汽侧压力。而在汽封弧段的端面上钻孔装入螺旋圆柱弹簧，其上下汽封环中间各行两只螺旋圆柱弹簧，共四只。弹簧的推力使得汽封弧段在没有熬汽压力时呈开启状；汽封弧段与汽封体Z间一般设计有3mm的退让距离，故汽封齿与轴就有3mm以上的间隙。因此，布莱登可调式汽封设计不同于原有的传统汽封的设计，主要区别在于用四只螺旋圆柱弹簧，取代了十二片平板弹簧片。（图2）图22.2工作原理：白由状态下，在弹簧力的作用下汽封弧块是处于张开状态而远离转子。机组启机时，随着蒸汽压力的增加，作用在毎圈汽封弧块背部的蒸汽压力逐步增大。（见图3）当这一压力足以克服弹簧应力、摩擦阻力等

7、时，汽封弧块开始逐级关闭，直至处于T作状态，并始终保持与转子的最小间隙值运行（见图3）停机时，随蒸汽流量的减小，在弹簧应力的作用下，汽封弧块远离转子，使汽封与转子的径向间隙达到最大值。我们知道，汽封与转子的碰磨是在机组启、停机过临界转速时发生的，对于布莱登汽封而言，而此时机组蒸汽流量小，汽封是处于张开状态，所以，布莱登汽封能够有效的避免与转了的碰磨。图32.3布莱登可调式汽封的应用白调幣汽封的安装条件是汽封块背部须有足够大的压养，因此仅可以使用在高、屮压缸隔板汽封和轴封，而低压部分不适用。在起动和初始负荷阶段，汽封在弹簧作用下，处于全开位置，此

8、时间隙最大，汽封漏汽量大，转子加热快，易出现较大的正胀差因此对于机组膨胀不良的机组不适用。在使用屮应使用可靠的产品，尤其是弹簧的质量问题和安装工艺必须