平衡活塞汽封资料
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工业汽轮机组系统与结构介绍杭州汽轮机股份有限公司二00三年工业汽轮机组系统与结构介绍一、汽轮机组系统组成说明:汽轮机组主要由蒸汽疏水系统、润滑油系统、调节系统组成;主要设备有汽轮机、齿轮减速箱(直联除外)、压缩机、油站、凝汽器、射汽抽气器(或射水抽气器)等。
1.1蒸汽疏水系统:由锅炉(或装置产汽)来的蒸汽经过汽轮机主汽门,由调节汽阀控制流量进入汽轮机通流部分膨胀做功(产生的机械能经齿轮减速箱[直联除外]和联轴器传递给压缩机做功),做功后排出的蒸汽经凝汽器凝结成水,由凝结水泵加压,经低压加热器和除氧器引至锅炉给水泵打回锅炉(或回相应的装置),蒸汽完成一次循环。
由冷却塔(或湖、河、海)经循环水泵来的冷却水进入凝汽器与排汽完成热交换,带走热量,射汽抽气器抽出排汽中的非凝气体维持凝汽器的真空。
1.2润滑油系统:由油站的主油泵从油箱中抽吸透平油并加压,一部分经滤油器引入调节系统;一部分经冷油器冷却,再经减压后由滤油器进行过滤,然后送至汽轮机、压缩机、齿轮减速箱等各轴承,完成润滑和冷却功能的润滑油经回油管返回油箱,完成一次循环。
油站主、辅油泵互为备用。
事故状态下由直流电机驱动的事故油泵,或者高位油箱提供润滑油以维持机组惰走。
起动前或停机后由电动、液压冲击或手动盘车装置进行机组盘车。
1.3调节系统:机组一般采用电液调节,因此需压力油维持系统运行。
由主油泵(辅助油泵)提供的压力油经危急保安装置、电磁阀和起动装置实现主汽门的打开、快速关闭,并为电液转换器和错油门提供动力油源,根据调速器给出的信号对进汽流量进行控制。
在超速、轴位移过大及其他非正常情况下的停机和正常停机都是通过危急保安装置和电磁阀由压力油的变化来实现的。
此外,压力油通过一个三通阀可在运行状态下对主汽门进行卡涩检查。
电子调节器通过接收转速信号及其他信号,对机组设定参数进行比较,经程序处理后输出调整信号给调节汽阀,改变汽轮机的进汽量达到新的工况要求。
二、汽轮机组设备结构说明:2.1 汽轮机2.1.1一般说明汽轮机形式为纯凝汽式。
一,汽封类型介绍汽封类型:传统汽封、刷式汽封、蜂窝汽封、布莱登汽封、DAS汽封、接触式气封,布莱登汽封、侧齿汽封、叶根汽封接触式油档、倾斜式蜂窝汽封(机组轴封间隙在0.30-0.60之间的比较多)。
第一代汽封是梳齿型汽封第二代汽封是接触式汽封,有布莱登汽封和蜂窝状型汽封,但布莱登汽封存在的很大的问题,在变负荷时存在卡涉现象。
第三代汽封是刷式汽封,在哈尔滨有一个公司生产接触式汽封实现了无缝汽封,不过这种汽封磨损比较严重,但汽封效果是最好的。
目前常见的汽封形式:梳齿汽封——汽轮机出厂时基本是梳齿;蜂窝汽封——国内厂家很多,有的电厂使用不能正常起机,个人感觉可以少量使用,低压轴封及低压叶顶,另外选择厂家很重要;布莱登汽封——美国技术,国内哈尔滨布莱登生产,抄袭国外技术,常在平衡环位置使用,其他位置均不适用,也有用在其他部位但效果不好;接触式汽封——哈尔滨通能专利,是从浮动油挡发展而来,两处的温度不一样,接触易引发振动等事故,如楼上所说要是真出点事划不来;侧齿汽封——大连华鸿专利,对梳齿的优化汽封,安全但效果有限,适合领导做创业绩项目使用;刷式汽封——南京某公司生产,抄袭国外技术,国内不成熟,现在的质量很差;铁素体汽封——概念汽封,梳齿汽封材质不同而已,成本低但售价高。
汽封效果好坏间隙很重要,选用的汽封要保证机组安全,然后调整合适的间隙。
二、文字加图片分析1、刷式气封局限性:运行后易倒伏,持久性比较差,进口合金钢丝周期比国产长。
这是一种新型刷封,是超越蜂窝汽封之上的刷式汽封,刷材料是钴基合金,耐高温,耐磨损,整个结构充分的考虑到了安全性能,目前已经好几个电厂改造使用,效果很不错的。
2、蜂窝气封局限性:成本高,制造难度大。
在线速度偏小的轴封和隔板气封中使用性价比不高。
容易堆积盐分和异物,使之失去扰流的功能。
高中压部分使用的时候容易吹损。
3、过桥浮动气封4、DAS气封主要优点;密封效果和耐久性优势明显。
(1)DAS的全称为DEC ADVANCED SEAL,意可解为东方集团先进汽封。
平衡活塞汽封三系列汽轮机按工作原理属反动式汽轮机,而反动式汽轮机转子上的轴向推力比同类型冲动式汽轮机的轴向推力要大的多,其轴向推力远超出推力轴承的承载能力,因此,除WK型之外的所有三系列汽轮机均配置有平衡活塞及平衡活塞汽封,以减小轴向推力,使轴向推力在推力轴承的许用承载范围之内。
平衡活塞汽封属内汽封,平衡活塞及平衡活塞汽封的作用如图所示。
汽轮机运行时,各级动叶片上都有压差,加之转鼓不是等根径而是沿汽流方向逐段增大,致使蒸汽在转子上产生一个与汽流方向同向的推力F1;同时P1腔室的一部分蒸汽经过平衡活塞汽封漏至“平衡腔室”P2,P2的压力低于P1,加之平衡活塞转鼓直径又大于第1列动叶转鼓直径,因此在转子上产生一个与F1方向相反的推力F2,在它们的共同作用下,转子上的轴向推力F=F1-F2+F3,F3为联轴器的附加轴向推力,推力轴承的负荷按F校核。
在汽轮机正常运行范围内,轴向推力通常是与汽流方向同向,不过有些机组在起动、停机过程中或特殊工况会出现负推力。
轴向推力的方向、数值与蒸汽流量的关系请见随机资料中的0-0317-T.Nr-00。
平衡腔室的蒸汽大部分经外接平衡管路引至通流部分低压段继续作功或通往汽轮机排汽部分,剩余部分沿外汽封泄漏。
平衡活塞汽封的结构随汽轮机进汽部分配置的不同而异,当汽轮机选用两半内缸、蒸汽室时,平衡活塞汽封体与内缸、蒸汽室为一体;而当选用整体内缸、喷嘴室结构时,平衡活塞汽封体为独立部件。
平衡活塞汽封为单独构件时,汽封体沿水平剖分,上、下半之间用螺栓连接且有定位销防止错位。
汽封体外园上的凹槽与汽缸(内缸或外缸)的凸肩相配合,使汽封体在径向、轴向得以定位,汽封体上半顶部有一园柱销,装配时插入汽缸上半的沉孔以防止汽封体在周向转动。
汽封体采用弹性体特殊结构,使得在保证定位的同时当温度急骤变化时,动、静间隙不致发生有碍运行的变化。
平衡活塞汽封的结构以及汽封形式,尺寸均表示在通流部分图中。
汽轮机喷嘴、隔板和隔板套检修1. 结构概述本机组共有1个调节级和30个压力级组成。
调节级喷嘴有四段组成,分别对应一个高压调节汽门,每段喷嘴的内环弧段直接铣制成型,外环和隔叶件采用焊接方式与内环相接,然后装于喷嘴室上,靠定位销固定,两端有密封键密封。
喷嘴材料为1Cr11MoV。
喷嘴的流道设计采用先进的子午面收缩静叶栅理论。
高压第2—9级隔板全部为分流叶栅结构,中压第10—12级、第17—19级隔板由于叶片为直叶片,采用传统的叶片先于围带组焊,再于隔板的外环、板体焊接的结构。
中压第13—16级隔板和低压第20—23、26—29级由于叶片为弯扭型式,采用菱形头自带围带的焊接结构,这种叶片均为数控机床加工,能保证复杂的型线要求。
低压第24、25、30、31级的叶片由于叶片本身较大,且所处区域的压差较小,故采用叶片与隔板体、外环直接焊接的结构。
本机组30个隔板的导叶片型线全部采用了气动性能良好的、高效的后加载“鱼头”叶型。
导叶片的材料高温区为1Cr11MoV,中低温区为1Cr13。
隔板体材料高温区为ZG20CrMoV,中低温区为ZG230-450或Q235-A•F。
隔板两侧上下半各有一个搭子,下半的搭子搭于汽缸或隔板套内,通过搭子下的调整垫片来配准与转子的中心位置,上半的搭子的作用是在吊起汽缸或隔板套时,通过安装于汽缸或隔板套两边的压板不使上半隔板掉下(低压末级和次末级隔板通过中分面螺栓把紧,无上半搭子)。
隔板上下半中分面处有横向及轴向的两个定位键,安装时只要调整好下半隔板的位置,上半隔板也就相应的定位了,轴向定位键在定位的同时也兼有密封的作用。
2. 材料备品名称图号规格材质数量用途平键G18.101.008 15CrMoA 10 用于20~24、26~30级平键G18.101.009 15CrMoA 2 用于25、31级圆柱头螺钉GB65-85 M10×25 12 低压隔板螺钉GB68-85 M6×12 20 低压隔板止动垫片136.101.005 12 用于21~23、27~29级螺钉GB70-85 M10×30 32 低压隔板垫片G18.101.010 15CrMoA 16 低压隔板螺钉GB68-85 M4×18 64 低压隔板垫片G18.101.011 15CrMoA 16 低压隔板销GB119-86 A8×25 16 低压隔板垫片G18.101.013 15CrMoA 16 低压隔板销GB119-86 A12×55 8 低压隔板内六角螺钉GB70-85 M16×70 48 低压隔板去湿环G18.101.401 ZG230-450 2 低压隔板圆柱销GB120-86 φ10×40 1 低压隔板螺栓GB5782-86 M12×80 4 低压隔板定位螺栓G18.101.017 M30×175 45 2 低压隔板垫圈GB854-88 30 4 低压隔板螺母GB6175-86 M30 4 低压隔板螺栓G18.101.018 M30 45 2 低压隔板止动垫片00.100.017 8 用于24、25、30、31级垫片60 00.102.041 68 用于2~7、9~19级垫片50 00.102.039 4 用于第8级止动垫片136.101.005 15CrMoA 36 高中压隔板螺钉GB68-85 M6×12 38 高中压隔板螺钉GB68-85 M4×12 144 高中压隔板键80 G18.100.003 15CrMoA 1 用于第2级键70 G18.100.004 15CrMoA 1 用于第3级键60 G18.100.005 15CrMoA 16 用于4~8、9~19级内六角螺钉GB70-85 M10×30 18 高中压隔板止动垫片139.100.001 15CrMoA 2 第2级隔板螺钉B20.26.98 M24×100 8 1~4号隔板套螺栓GB5782-86 M16×60 10 1~4号隔板套定位螺栓74.036.003 25Cr2MoVA 6 1、3、4号隔板套穿孔罩螺母00.011.026 M30 14 1、3、4号隔板套单耳止退垫圈74.036.004 1Cr13 14 1、3、4号隔板套特制双头螺栓74.036.007 M30×100 35 8 1、3、4号隔板套定位螺栓74.036.001 25Cr2MoVA 4 2号隔板套穿孔罩螺母00.011.006 M36 14 2号隔板套单耳止退垫圈74.036.002 1Cr13 14 2号隔板套特制双头螺栓00.011.350 M36×100 10 2号隔板套螺钉GB65-85 M16×30 24 1号隔板套制动垫片00.102.022 24 1号隔板套垫片45 00.102.038 2 1号隔板套螺钉GB68-85 M4×12 16 1~4号隔板套垫片55 00.102.040 6 2、3、4号隔板套密封圆柱销123.096.013 25Cr2MoVA喷嘴组特制密封圆柱销123.096.012 25Cr2MoVA喷嘴组密封键123.096.011 1Cr11MoA 喷嘴组3. 工艺方法、质量标准及注意事项3.1工艺方法3.1.1.解体:3.1.1.1 高中压部分:拆掉结合面螺栓、螺母、其中高压静叶持环结合面螺栓需加热松出。
汽封工作原理
汽封是一种常用于工业设备中的密封装置,它的工作原理基于以下几个方面:
1. 机械密封原理:汽封通常由一对旋转部件和一个静止部件组成。
旋转部件是与旋转轴连接的密封环,而静止部件是与设备壳体相连的密封座。
当设备运转时,旋转部件会随着轴的旋转而转动,而密封环也会随之旋转。
密封环和密封座之间形成一条密封缝隙,通过此缝隙实现密封效果。
2. 密封材料选择:汽封常用的密封材料通常具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特性。
常见的密封材料包括硬质合金、陶瓷、聚四氟乙烯等。
这些材料能够在高速、高温、高压等恶劣工况下保持稳定的密封效果。
3. 润滑和冷却系统:由于汽封在工作过程中会产生热量,因此需要进行冷却。
常见的冷却方式有外接冷却和内置冷却系统。
外接冷却通常通过与外部冷却液接触来降低温度,而内置冷却系统则在汽封内部设置冷却介质,通过循环冷却来降低温度。
另外,汽封还需要润滑以减少摩擦和磨损,常见的润滑方式有干式润滑和湿式润滑。
总体来说,汽封的工作原理是通过机械密封、密封材料选择和润滑冷却系统的配合,实现对工业设备的密封效果。
它能够有效防止介质泄漏和杂质进入设备内部,提高设备的工作效率和使用寿命。
平衡活塞原理
平衡活塞原理是指在活塞运动过程中,为了减小活塞与气缸壁之间的摩擦力以及减小活塞杆的弯曲和扭转,采用一定的装置,使活塞在运动时保持平衡。
为了实现平衡活塞,通常采用以下几种方法之一:
1. 采用配重活塞:在活塞上添加一定数量的重物,使其重心与活塞轴线上的质心一致,从而达到平衡的效果。
这种方法简单易行,但增加了活塞的质量,增加了惯性力和摩擦力。
2. 采用平衡档:在发动机的曲轴上增加一个配平衡重的轮型装置,用来平衡活塞的往复运动。
这种方法适用于多缸发动机,能有效地减小活塞运动过程中的不平衡力和振动。
3. 采用活塞销平衡机构:在活塞销和连杆之间增加一个平衡机构,通过调整平衡杆的长度和设置权衡重物,使得活塞的惯性力和离心力相互平衡,减小活塞的不平衡力。
平衡活塞原理的应用可以减小发动机的振动和噪声,提高发动机的运行平稳性和可靠性。
同时,它还可以降低发动机零部件的磨损和疲劳断裂,延长发动机的使用寿命。
因此,在设计和制造发动机时,平衡活塞原理是一个重要的考虑因素。
汽封详细介绍种类和图片————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:一,汽封类型介绍汽封类型:传统汽封、刷式汽封、蜂窝汽封、布莱登汽封、DAS汽封、接触式气封,布莱登汽封、侧齿汽封、叶根汽封接触式油档、倾斜式蜂窝汽封(机组轴封间隙在0.30-0.60之间的比较多)。
第一代汽封是梳齿型汽封第二代汽封是接触式汽封,有布莱登汽封和蜂窝状型汽封,但布莱登汽封存在的很大的问题,在变负荷时存在卡涉现象。
第三代汽封是刷式汽封,在哈尔滨有一个公司生产接触式汽封实现了无缝汽封,不过这种汽封磨损比较严重,但汽封效果是最好的。
目前常见的汽封形式:梳齿汽封——汽轮机出厂时基本是梳齿;蜂窝汽封——国内厂家很多,有的电厂使用不能正常起机,个人感觉可以少量使用,低压轴封及低压叶顶,另外选择厂家很重要;布莱登汽封——美国技术,国内哈尔滨布莱登生产,抄袭国外技术,常在平衡环位置使用,其他位置均不适用,也有用在其他部位但效果不好;接触式汽封——哈尔滨通能专利,是从浮动油挡发展而来,两处的温度不一样,接触易引发振动等事故,如楼上所说要是真出点事划不来;侧齿汽封——大连华鸿专利,对梳齿的优化汽封,安全但效果有限,适合领导做创业绩项目使用;刷式汽封——南京某公司生产,抄袭国外技术,国内不成熟,现在的质量很差;铁素体汽封——概念汽封,梳齿汽封材质不同而已,成本低但售价高。
汽封效果好坏间隙很重要,选用的汽封要保证机组安全,然后调整合适的间隙。
二、文字加图片分析1、刷式气封局限性:运行后易倒伏,持久性比较差,进口合金钢丝周期比国产长。
这是一种新型刷封,是超越蜂窝汽封之上的刷式汽封,刷材料是钴基合金,耐高温,耐磨损,整个结构充分的考虑到了安全性能,目前已经好几个电厂改造使用,效果很不错的。
2、蜂窝气封局限性:成本高,制造难度大。
在线速度偏小的轴封和隔板气封中使用性价比不高。
一,汽封类型介绍汽封类型:传统汽封、刷式汽封、蜂窝汽封、布莱登汽封、DAS汽封、接触式气封,布莱登汽封、侧齿汽封、叶根汽封接触式油档、倾斜式蜂窝汽封(机组轴封间隙在0.30-0.60之间的比较多)。
第一代汽封是梳齿型汽封第二代汽封是接触式汽封,有布莱登汽封和蜂窝状型汽封,但布莱登汽封存在的很大的问题,在变负荷时存在卡涉现象。
第三代汽封是刷式汽封,在哈尔滨有一个公司生产接触式汽封实现了无缝汽封,不过这种汽封磨损比较严重,但汽封效果是最好的。
目前常见的汽封形式:梳齿汽封——汽轮机出厂时基本是梳齿;蜂窝汽封——国内厂家很多,有的电厂使用不能正常起机,个人感觉可以少量使用,低压轴封及低压叶顶,另外选择厂家很重要;布莱登汽封——美国技术,国内哈尔滨布莱登生产,抄袭国外技术,常在平衡环位置使用,其他位置均不适用,也有用在其他部位但效果不好;接触式汽封——哈尔滨通能专利,是从浮动油挡发展而来,两处的温度不一样,接触易引发振动等事故,如楼上所说要是真出点事划不来;侧齿汽封——大连华鸿专利,对梳齿的优化汽封,安全但效果有限,适合领导做创业绩项目使用;刷式汽封——南京某公司生产,抄袭国外技术,国内不成熟,现在的质量很差;铁素体汽封——概念汽封,梳齿汽封材质不同而已,成本低但售价高。
汽封效果好坏间隙很重要,选用的汽封要保证机组安全,然后调整合适的间隙。
二、文字加图片分析1、刷式气封局限性:运行后易倒伏,持久性比较差,进口合金钢丝周期比国产长。
这是一种新型刷封,是超越蜂窝汽封之上的刷式汽封,刷材料是钴基合金,耐高温,耐磨损,整个结构充分的考虑到了安全性能,目前已经好几个电厂改造使用,效果很不错的。
2、蜂窝气封局限性:成本高,制造难度大。
在线速度偏小的轴封和隔板气封中使用性价比不高。
容易堆积盐分和异物,使之失去扰流的功能。
高中压部分使用的时候容易吹损。
3、过桥浮动气封4、DAS气封主要优点;密封效果和耐久性优势明显。
(1)DAS的全称为DEC ADVANCED SEAL,意可解为东方集团先进汽封。
汽轮机汽封形式及结构本机型平衡活塞汽封和蒸汽室汽封采用布莱登汽封,其余径向汽封一般采用弹簧可退让式汽封,高压隔板汽封采用镶齿汽封。
高压汽封是指在高,中压合缸的高压缸排汽端的汽封以及在单独的高压缸排汽端的汽封。
同样,中压汽封是指高、中压合缸的中压部分排汽端的汽封以及单独的中压缸排汽端的汽封。
低压汽封是指低压缸排汽端的汽封。
汽封包括许多汽封片,在每个外缸两端处包住转子,与转子表面的间隙刚好足以在运行中防止接触。
汽封系统的功能是在转子穿出汽缸处,防止汽机内蒸汽沿轴线外泄,避免蒸汽进入轴承后造成油中带水影响油质和泄入机房影响环境,也防止空气进入汽缸。
同时,从经济性方面考虑是回收漏汽热量,减少损失,提高效率。
在汽轮机起动和低负荷时(图A),所有汽缸中压力都低于大气压力。
密封汽供到“X”腔室,通过汽封片一侧漏入汽轮机,另一侧漏入“Y”腔室并由装于汽封冷却器上的电动机驱动的风机使之保持稍低于大气的压力。
而空气也通过外部汽封片漏入“Y”腔室。
泄漏蒸汽和空气的混合物通过与汽封冷却器的连接管从“Y”腔室抽出。
当高压,中压或高、中压合缸的排汽压力超过“X”区的压力时,汽流在内汽封环发生相反流动。
随着排汽区压力增加,流量也增加,因此对于一个单独高压缸的汽封,在大约10%负荷时变成自密封,而对于一个中压或高、中压合缸的汽封,在大约25%负荷时变成自密封。
大于这一负荷,蒸汽从“X”区排出,通过汽封系统总管流至低压汽封。
如有过剩蒸汽,则通过溢流阀流到冷凝器。
溢流情况通常发生在高负荷,见机组热平衡图。
图A、B中,绝对压力是以一标准大气压(0.1013MPa)为基准。
倘使电厂是在高海拔处,则要求对这些压力进行修正,先在图上确定合适的表压,将此用于当地的大气压,则得修正的现场绝对压力。
汽封结构介绍一.汽封的作用(一)汽轮机有静子和转子两大部分。
在工作时转子高速旋转,静子固定,因此转子和静子之间必须保持一定的间隙,不使相互摩擦。
蒸汽流过汽轮机各级工作时,压力、温度逐级下降,在隔板两侧存在着压差。
当动叶片有反动度时,动叶片前后也存在着压差。
蒸汽除了绝大部分从导叶、动叶的通道中流过做功外,一小部分会从各种间隙中流过而不做功,成为一种损失,降低了机组的效率。
(二)转子还必须穿出汽缸,支撑在轴承上,此处也必然要留有间隙。
对于高压汽缸两端和中压汽缸的前端,汽缸内的蒸汽压力大于外界大气压力,此处将有蒸汽漏出来,降低了机组效率,并造成部分凝结水损失。
在中压缸的排气端和低压缸的两端因汽缸内的蒸汽压力低于外界的大气压力,在主轴穿出汽缸的间隙中,将会有空气漏入汽缸中。
由于空气在凝汽器中不能凝结,从而降低了真空度,减小了蒸汽做功能力。
(三)为了减小上述各处间隙中的漏气,又要保证汽轮机正常安全运行,特设置了各种汽封。
这些汽封可分为通流部分汽封、隔板汽封和轴端汽封三大类。
就工作原理来讲,这三类汽封均属迷宫式汽封。
1--隔板汽封2--围带汽封二.汽封的结构汽封的结构形式一般可分为曲径汽封(迷宫汽封)、碳精汽封和水封三种。
由于后两种在现代的汽轮机中很少应用,所以下面仅介绍曲径汽封的结构。
迷宫式汽封的结构(表2-1)迷宫式汽封按其齿形可分为平齿、高低齿和枞树形等多种形式,按汽封齿的加工方法又可分为整车式、镶嵌式和薄片式等。
右图是各种迷宫式汽封齿的结构形式。
(a)--整车式平齿汽封,(b)(c)--整车式高齿汽封, (d)--镶嵌片式汽封,(e)(f)--整车式棕树形汽封(g)(h)(i)--薄片式汽封(一).轴端汽封轴端汽封多为高低齿汽封,都设计成多段结构,每段由若干个汽封环组成,相邻两段之间设置汽室,如下图所示。
汽封齿是加工或镶嵌在汽封弧段上的,汽封弧段又分可嵌装在汽封体内壁的环形槽道内形成汽封环,整个汽封环由6~8段汽封弧段组成。
1.1. 布莱登汽封布莱登汽封技术于95年由美国布莱登公司引进我国,应用在国内多种型式的汽轮机上。
我厂600MW汽轮机在高压进汽平衡活塞、高压排汽平衡活塞以及中压进汽平衡活塞三个部位均采用布莱登汽封。
1.1.1. 布莱登汽封技术原理布莱登汽封取消了传统汽封弧块背部的板弹簧,取而代之的是在每圈汽封块端面处,加装了四只螺旋弹簧。
自由状态下,在弹簧力的作用下汽封弧块是处于张开状态而远离转子(见图3);机组启动时,随着蒸汽流量的增加,作用在每圈汽弧块背部的蒸汽压力逐步增大(见图4),当这一压力足以克服弹簧应力、摩擦阻力等时,汽封弧块开始逐渐关闭,直至处于工作状态,并始终保持与转子的最小间隙值运行(见图5);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。
汽封与转子的摩擦往往是在机组启、停机过临界时发生的,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地避免与转子的碰磨。
1.1.2. 布莱登汽封具有良好的技术经济效果1.1.2.1. 安全性布莱登汽封能够使汽封弧块在机组启、停机时,通过一开、一关,当转子过临界时,汽封与转子处于最大的张开间隙,能够有效地避免汽封与转子的碰磨,从而彻底消除了摩擦振动所产生的隐患,提高了机组运行的安全性。
由于布莱登汽封能够有效地避免与转子的碰磨,也就避免了汽封的磨损,而汽轮机正常运行时,汽封始终保持与转子的最小径向间隙,从而也避免了由于轴封漏汽大所引起的油中含水问题,提高了机组运行的安全性。
1.1.2.2. 经济性由于布莱登汽封能够有效地避免与转子碰磨所造成的磨损,在正常工况下,汽轮机通流部分始终保持最小间隙运行,减少了汽封漏汽量,从而提高机组运行的经济性。
汽封漏气量的大小、直接影响到整个机组运行的热经济性,尤其是高温高压蒸汽影响更大。
轴封漏汽量的增大,影响到到机组的出力;隔板汽封的漏汽量的增加,不仅仅影响泄漏蒸汽做功、影响级效率,而且由于漏汽量的增加对主流流场的扰动增大,引起主流流场的变化,这种变化在微观上是局部的,而叠加一起却是整体的、全局性的,对级效率、整机效率影响甚大。
一,汽封类型介绍汽封类型:传统汽封、刷式汽封、蜂窝汽封、布莱登汽封、DAS汽封、接触式气封,布莱登汽封、侧齿汽封、叶根汽封接触式油档、倾斜式蜂窝汽封(机组轴封间隙在0.30-0.60之间的比较多)。
第一代汽封是梳齿型汽封第二代汽封是接触式汽封,有布莱登汽封和蜂窝状型汽封,但布莱登汽封存在的很大的问题,在变负荷时存在卡涉现象。
第三代汽封是刷式汽封,在哈尔滨有一个公司生产接触式汽封实现了无缝汽封,不过这种汽封磨损比较严重,但汽封效果是最好的。
目前常见的汽封形式:梳齿汽封——汽轮机出厂时基本是梳齿;蜂窝汽封——国内厂家很多,有的电厂使用不能正常起机,个人感觉可以少量使用,低压轴封及低压叶顶,另外选择厂家很重要;布莱登汽封——美国技术,国内哈尔滨布莱登生产,抄袭国外技术,常在平衡环位置使用,其他位置均不适用,也有用在其他部位但效果不好;接触式汽封——哈尔滨通能专利,是从浮动油挡发展而来,两处的温度不一样,接触易引发振动等事故,如楼上所说要是真出点事划不来;侧齿汽封——大连华鸿专利,对梳齿的优化汽封,安全但效果有限,适合领导做创业绩项目使用;刷式汽封——南京某公司生产,抄袭国外技术,国内不成熟,现在的质量很差;铁素体汽封——概念汽封,梳齿汽封材质不同而已,成本低但售价高。
汽封效果好坏间隙很重要,选用的汽封要保证机组安全,然后调整合适的间隙。
二、文字加图片分析1、刷式气封局限性:运行后易倒伏,持久性比较差,进口合金钢丝周期比国产长。
这是一种新型刷封,是超越蜂窝汽封之上的刷式汽封,刷材料是钴基合金,耐高温,耐磨损,整个结构充分的考虑到了安全性能,目前已经好几个电厂改造使用,效果很不错的。
2、蜂窝气封局限性:成本高,制造难度大。
在线速度偏小的轴封和隔板气封中使用性价比不高。
容易堆积盐分和异物,使之失去扰流的功能。
高中压部分使用的时候容易吹损。
3、过桥浮动气封4、DAS气封主要优点;密封效果和耐久性优势明显。
(1)DAS的全称为DEC ADVANCED SEAL,意可解为东方集团先进汽封。
汽轮机汽封的结构与作用汽轮机运转时,转子高速旋转,静子固定,因此转子和静子之间应留有适当的间隙以免相互摩擦,然而间隙的存在就要导致漏汽(气),这样不仅会降低机组效率,还会影响机组安全运行,为此在机组内有关部位设置了各种汽封。
它既保证了动静部分有适当间隙又防止动静部分间漏汽或空气从轴端漏入汽缸真空部分,按其安装位置的不同可分为通流部分汽封,隔板汽封和轴端汽封。
一、通流部分汽封在汽轮机的通流部分,由于动叶顶部与汽缸壁面(或静叶持环)之间存在间隙,必然有蒸汽泄漏,为了减小蒸汽损失,装有通流部分汽封。
通流部分汽封包括动叶围带处的径向汽封、轴向汽封和动叶根部的轴向汽封。
在各级围带顶部设有汽封(又称围带汽封)以防止蒸汽绕过顶部漏到级后,使动叶做功减少。
1、为减少调节级叶片围带顶部漏汽,在喷嘴板上安装一个汽封环,为防止其叶根漏汽,又在喷嘴板上装了三个汽封环,汽封环由八块扇形汽封块组成,汽封块被装配在喷嘴板上,在轮槽内,并用定位销定位,汽封块背部,喷嘴板轮槽内装有弹簧片,以保证汽封块在密封位置。
2、高压叶片顶部装有围带汽封,汽封环分别由八块扇形汽封块组成,汽封块配到高压静叶持环上的轮槽内并用定位销定位,在汽封块与静叶持环装有弹簧以保证密封,汽封环上有三片齿,这种弹簧退让汽封,可保持转子和叶片围带间较小的径向间隙,如发生摩擦,弹簧将产生挠曲,使汽封齿磨损较小。
3、中压部分动叶顶部围带汽封在结构形式与高压相同,只是汽封环有五个齿。
4、低压部分每侧前五级动叶均有围带,也为弹簧退让式汽封,末2级叶顶无围带,叶顶是自由的顶部尖薄,起着汽封的作用,也防止动静部分摩擦。
二、隔板汽封因隔板前后存在着较大的压力差,而隔板与主轴间又存在间隙,因此,必定有一部分蒸汽从隔板前通过间隙漏到隔板与叶轮之间的汽室里,由于这部分蒸汽不通过喷嘴,同时还会恶化蒸汽主流的流动状态,因此形成了隔板漏汽损失,故设有隔板汽封。
高中压隔板汽封,采用梳齿形,汽封环也是由八个扇形汽封块组成,装在隔板内圆的汽封槽中,并有定位销,在隔板汽封槽和汽封块背弧间也装有弹簧片。
平衡活塞汽封
三系列汽轮机按工作原理属反动式汽轮机,而反动式汽轮机转子上的轴向推力比同类型冲动式汽轮机的轴向推力要大的多,其轴向推力远超出推力轴承的承载能力,因此,除WK型之外的所有三系列汽轮机均配置有平衡活塞及平衡活塞汽封,以减小轴向推力,使轴向推力在推力轴承的许用承载范围之内。
平衡活塞汽封属内汽封,平衡活塞及平衡活塞汽封的作用如图所示。
汽轮机运行时,各级动叶片上都有压差,加之转鼓不是等根径而是沿汽流方向逐段增大,致使蒸汽在转子上产生一个与汽流方向同向的推力F1;同时P1腔室的一部分蒸汽经过平衡活塞汽封漏至“平衡腔室”P2,P2的压力低于P1,加之平衡活塞转鼓直径又大于第1列动叶转鼓直径,因此在转子上产生一个与F1方向相反的推力F2,在它们的共同作用下,转子上的轴向推力F=F1-F2+F3,F3为联轴器的附加轴向推力,推力轴承的负荷按F校核。
在汽轮机正常运行范围内,轴向推力通常是与汽流方向同向,不过有些机组在起动、停机过程中或特殊工况会出现负推力。
轴向推力的方向、数值与蒸汽流量的关系请见随机资料中的0-0317-T.Nr-00。
平衡腔室的蒸汽大部分经外接平衡管路引至通流部分低压段继续作功或通往汽轮机排汽部分,剩余部分沿外汽封泄漏。
平衡活塞汽封的结构随汽轮机进汽部分配置的不同而异,当汽轮机选用两半内缸、蒸汽室时,平衡活塞汽封体与内缸、蒸汽室为一体;而当选用整体内缸、喷嘴室结构时,平衡活塞汽封体为独立部件。
平衡活塞汽封为单独构件时,汽封体沿水平剖分,上、下半之间用螺栓连接且有定位
销防止错位。
汽封体外园上的凹槽与汽缸(内缸或外缸)的凸肩相配合,使汽封体在径向、轴向得以定位,汽封体上半顶部有一园柱销,装配时插入汽缸上半的沉孔以防止汽封体在周向转动。
汽封体采用弹性体特殊结构,使得在保证定位的同时当温度急骤变化时,动、静间
隙不致发生有碍运行的变化。
平衡活塞汽封的结构以及汽封形式,尺寸均表示在通流部分图中。