中孚电力公司汽轮机汽封改造

1、300MW机组汽封改造的分析中孚电力公司逯德广 梅黎明目录 一、我公司目前现状 二、汽封对机组经济及安全性能的影响 三、汽封的选型 四、总结第一部分 我公司三台300MW机组汽轮机均为东方汽轮机厂设计制造的亚临界、中间再热、双缸双排汽、凝汽式汽轮机。 其中#4、5机组型号为N300-16.7/537/537 。 #6机组型号为C300/264-16.7/1.0/537/537，#6机组为抽汽凝汽式供热机组。 三台机组汽封型式均为传统梳齿型汽封。 我公司现状： 以#4机组为例： #4机组设计热耗率为7725kJkWh 300MW工况试验热耗为8037.65kJkWh 修正后的热耗为7954.10

2、kJkWh，比设计工况高 出219.10kJkWh； 高压缸效率为79.53%，比设计值84.45%低4.92个 百分点； 中压缸效率为92.04%，比设计值92.33%低0.29个 百分点。可见机组汽缸效率偏低。我公司现状： 我公司传统梳齿型汽封在检修中常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中或过临界转速时，转子振幅较大等原因，可能导致转子与汽封齿发生局部摩擦现象，破坏了检修时已调整好的汽封间隙。从而导致汽轮机级间漏汽量大，使汽轮机的效率降低。 我公司现状： 以下是我公司梳齿型汽封存在的问题： 1. 整机轴封汽封间隙调整偏大（考虑安全因素）。

3、2. 高中低压缸效率偏低，机组热耗高。 3. 高中低压缸通流部分间隙大，造成机组高压排汽参数高、各轴封汽封漏汽大，影响机组运行经济性。 4. 机组排气温度一般偏高、真空严密性差，低压热效低。 5. 整机轴封间隙偏大，漏汽量大，直接影响运行环境以及润滑油质。第二部分汽封对经济及安全性能影响 通流部分汽封 为减少级内漏汽损失，汽轮机都装有通流部分汽封。防止隔板前较高压力的蒸汽漏到隔板后较低压力处，减少隔板漏汽损失和叶片漏汽损失。 通流部分汽封轴端汽封 为避免高压蒸汽向外泄露，减少机内做功的蒸汽量，造成汽轮机外部损失，同时对于低压端防止外界空气漏入，降低凝汽器真空，降低机组效率，汽轮机上均装有轴封装

4、置。数据说明 汽轮机内部的泄漏可影响到汽轮机热效率损耗的80%，如果轴封、汽封磨损及叶顶汽封磨损，尤其高中压汽缸等敏感部分的间隙过大，其效率之损失可超过其余各种效率损失的总和。 依据高压汽轮机热力计算中归纳的数字加以说明：高压缸前轴封间隙每增加0.1mm，将使轴封漏汽量增加11.5T/h, 高压部分各级隔板汽封间隙每增加0.1mm，级效率将降低0.40.6%。 我公司三台机组三抽温度较设计值均高2030。数据说明 低压轴端汽封间隙超标，会造成外界空气进入汽轮机内，破坏真空，增大抽气器的负担，降低机组效率。空气为不凝结性气体，当排汽中空气的比例达到0.2%左右时，凝汽器中的换热急剧恶化，真空度下

5、降。 我公司三台机组夏季真空： #4机组最低-86.5KPa，#5机组最低-86.8 KPa，#6机组最低-80.9KPa。汽封对于机组安全的影响 隔板汽封漏汽量增加，将明显地增大叶轮前后压差，使转子的轴向推力加大。 轴封、汽封轴向间隙的正确性关系到汽轮机差胀限额的问题，如果测量调整失误，将使机组发生动静碰擦并产生严重的后果。汽封对于机组安全的影响 轴封漏汽会顺着大轴通过油档进入轴承箱，造成油质变差甚至恶化，使轴颈和轴瓦产生腐蚀、磨损，轴承温度升高，现象严重时油膜破坏，出现干磨擦，甚至发生轴承合金熔化事故。 若轴封间隙过小，将会动静摩擦，造成汽封磨损或转子热弯曲，后果严重。第三部分汽封改造的选

6、型 由第一部分可知，从经济和安全性能考虑，我公司需对三台机组进行汽封改造。目前可供选型的汽封有： 1、布莱登式汽封。 2、蜂窝汽封。布莱登式汽封布莱登汽封的结构特征布莱登汽封的结构特征1、取消了传统汽封背部的板式压簧、取消了传统汽封背部的板式压簧2、在汽封的圆周方向加装、在汽封的圆周方向加装4支螺旋压缩弹簧支螺旋压缩弹簧3、加大了汽封、加大了汽封“脖颈脖颈”处与汽封槽的间隙处与汽封槽的间隙4、在汽封的进汽侧增加进汽槽、在汽封的进汽侧增加进汽槽布莱登式汽封 优点：优点： 解决过临界振动大对汽封间隙造成永久增大问题。 能适应机组负荷的变化自动调整密封间隙。 缺点：缺点： 对汽水品质要求较高，长期运

7、行可能造成弹簧结垢、疲劳失效而无法保持灵敏的调整效果，使用后期效果降低。 由于加工尺寸、弹簧质量和安装工艺等存在问题导致汽封在运行中关不住，导致机组效率严重下降。 改造费用较高。蜂窝汽封 所谓蜂窝汽封，是将传统汽封低齿车削，由蜂窝状汽封取代，蜂窝是由六边形孔连片组成，六边形单边尺寸为2-3mm。蜂窝汽封由于具有较宽的密封带，改变了传统汽封低齿齿数由于受结构限制，只能布置很少（一般1-2齿）的缺点，仍保留汽封高齿，相当于增加了汽封齿数量，加大了气流阻力，提高了密封效果。蜂窝汽封退让仍采用传统汽封的背部板弹簧结构，在启动中可能会产生碰磨，但是由于蜂窝带由合金制成,耐高温,质地较软,与转子碰磨时,对转子伤害较轻，不会产生大的影响。蜂窝汽封蜂窝汽封 优点：优点： 在原来梳齿汽封的基础上只改变汽封的结构形式，改造方便，费用较低。 其汽封间隙维持在机组设计值，蜂窝型式可以有效的的减少汽封的泄漏量。 蜂窝汽封最适合叶顶处，能有效的吸附叶顶的水分。 缺点：缺点： 由于蜂窝带与轴是宽面接触，若间隙不当，开机过程中发生碰磨时易引起机组振动。 由于汽封蜂窝带结垢不易清理，给大修时修刮带来难度，蜂窝结垢严重会导致蜂窝失去作用，使用寿命短。第四部分 总结 针对我公司目前情况，下一步可以针对通流间隙方面进行改造，减少汽封、叶顶等间隙漏气量