【精品】转载汽轮机各种型式汽封的应用
- 格式:docx
- 大小:20.71 KB
- 文档页数:4
汽轮机结构汽封范文汽轮机是一种以高温高压蒸汽作为工作介质的热力机械。
而汽轮机结构中的汽封是用来防止蒸汽泄漏的重要部件。
一、汽封的作用汽封主要的作用是防止蒸汽从汽轮机的转子部分泄漏出来,从而保证汽轮机的高效运行和稳定性。
蒸汽泄漏会导致能量损失、效率低下,并且对环境造成污染。
因此,汽封在汽轮机的运行中起到了至关重要的作用。
二、汽封的种类汽封主要分为径向密封和轴向密封两种。
径向密封是指用来防止蒸汽沿转子轴向方向泄漏的密封。
而轴向密封则是指用来防止蒸汽从转子端面泄漏出来的密封。
在汽轮机结构中,通常会同时使用径向密封和轴向密封来保证密封效果的稳定和可靠。
三、汽封的结构1.径向密封径向密封一般由密封环和密封座组成。
密封环是一种环形零件,它通常由金属材料或耐高温塑料制成,具有一定的弹性。
密封环的外表面与转子表面密封配合,从而防止蒸汽泄漏。
密封座则是密封环的固定部件,安装在汽轮机上。
密封座通常由金属材料制成,并且具有良好的密封性能和耐高温性能。
2.轴向密封轴向密封一般由密封环、密封座和轴承组成。
密封环和密封座的结构与径向密封类似,同样是防止蒸汽泄漏。
而轴承则起到支撑和定位作用,保证密封环的正常运行。
轴承一般使用耐高温、耐磨材料制成,具有良好的机械性能和热性能。
三、汽封的工作原理1.径向密封的工作原理是利用密封环与转子表面的配合,形成一条蒸汽无法穿透的密封通道。
通过密封环和转子的相对运动,密封环可以紧贴转子表面,从而实现密封效果。
2.轴向密封的工作原理是利用密封环与轴承的配合,形成一条蒸汽无法通过的密封通道。
密封环与轴承的配合要求密封环对轴承的摩擦力较大,以防止蒸汽泄漏。
四、汽封的优化措施为了提高汽封的密封效果和性能,可以采取以下一些优化措施:1.选用优质材料:选择耐高温、耐磨材料制造汽封零部件,以确保密封环和密封座具有良好的密封性能和耐久性。
2.优化密封结构:对密封环和密封座的结构进行改进,以提高密封效果和寿命。
浅谈汽轮机的汽封形式和特性汽轮机的传统汽封进行了改造和革新设计。
汽轮机汽封的特性和密封的效果各有不同,优缺点也不尽相同。
标签:汽轮机;汽封;优缺点近年来,随着汽轮机汽封技术的不断发展,为了减少漏气损失,提高机组安全和经济性,国内外对汽轮机的传统汽封进行了改造和革新设计,已经陆续出现了许多的新型汽封,下面对各种汽封的特点进行说明。
1、疏齿式汽封:它是传统汽轮机汽封形式,不能杜绝泄露,而是用逐级节流的方法来抑制泄露,目前被广泛应用。
优点是制造成本低、结构简单、安全可靠、易于安装。
缺点是由于在启、停机组时,机组会发生振动或气流激振等原因,会使汽封齿造成永久性磨损,导致密封间隙增加,造成漏气量增加,密封效果不好。
2、蜂窝汽封:是汽封的第二代产品,是在静子密封环的内表面上由规整的蜂巢形状的正六面体的小蜂窝孔状的密封带状物构成。
根据密封环尺寸制成的蜂窝带在真空钎炉中通过真空钎焊技术焊接在母体密封上,而形成了蜂窝式汽封。
蜂窝汽封由于具有较宽的密封带,改变了传统直形汽封低齿齿数由于受到结构限制,只能布置很少,还应保留汽封高齿。
相当于增加了汽封齿数量,加大了汽流阻力,提高了密封效果。
缺点是蜂窝汽封退让仍采用传统汽封的背部弹簧结构,安装间隙一般取传统汽封径向间隙设计值的上限。
易磨损,而且间隙无法恢复,若间隙过小或膨胀不均会造成蜂窝带与转子面接触,可能产生振动加剧,甚至转子抱死发生事故。
3、布莱登汽封:它是将螺旋弹簧安装在相邻汽封块的垂直断面,并在汽封块上加工出蒸汽槽,以便在汽封块背部通入蒸汽,汽封齿仍采用传统的梳齿式。
优点是解决了机组启、停机过程中存在转子过临界时振动过大,而造成汽封磨碰的问题。
能适应机组负荷的变化自动调整密封间隙,解决了过临界振动大对汽封间隙磨损,造成永久间隙增大的问题。
4、接触式汽封:是在传统梳齿式汽封块中间嵌入一圈能跟轴直接接触的密封片,并且能在弹簧片弹力的作用下自动退让,以保证始终与轴接触,属于柔性密封系列,能适应转子跳动,长期保持间隙不变。
汽轮机密封技术的应用和发展摘要:文章从汽封的影响作用,汽轮机密封技术的使用,汽轮机密封技术的应用和发展前景三方面来分析。
关键词:汽轮机;汽封;应用;发展随着科技的发展汽轮机密封技术也得到了很快的发展,一批可用于极端环境条件的汽封出现在了市场上。
它们是蜂窝式汽封,有刷式汽封以及可调式汽封,这些汽封的出现带来了巨大的影响。
使用这些汽封进行密封可以提高汽轮机的工作性能,使其工作更加安全可靠。
同时还增加了其工作效率和热能利用率,减少了煤的消耗。
而且汽封如果能够进行自动调节,可以减少漏失量,防止转子碰撞而损坏,如果对这些汽封进行对比的话也有优劣之分,总的来看刷式和蜂窝汽封性能比较好。
不过科技还在前进,我们应该加大力度研究新的汽封。
一、汽封的影响作用目前汽轮机的制造技术已经十分的成熟,工艺已经非常的先进,可是有一项制约因素使得汽轮机的效率不能显著提高,这一制约因素就是漏汽。
汽封间隙太大使得漏汽率损耗中占到很大的比例,大约占到了40%。
所以汽封的性能非常的重要,不仅影响经济性而且影响可靠性。
1、汽轮机高压缸处汽封产生漏气的影响在汽轮机高压缸处有一汽封,它的主要作用是阻止蒸汽外泄,如果高压缸处的汽封的空隙增加0.05mm,那么效率就会降低0.4%-0.6%。
整个机组的能耗都会增加。
2、汽轮机低压缸处汽封产生漏气的影响在汽轮机低压缸处有一汽封,这个汽封的主要作用是阻止真空处有空气的进入,真空处进入空气会使得严密性降低,如果真空降低1kPa,整个机组的热量损耗就增加0.8%,消耗煤量增加2.0g(kW•h),这会对机组的经济性产生很大的影响,机组产生力就会明显不足,整个厂子用电量增加,消耗煤量也增加。
同时会增加汽轮机的反动度,使轴向的推动发生变化,进而影响机组的工作安全。
所以必须采用最新最好的汽封进行密封。
二、汽轮机密封技术的使用1 、碳精环以及拉别令汽封碳精环汽封为接触式汽封,因此机械损失比较大。
早期在小型汽轮机上采用的碳精环汽封虽然可用,但具有局限性,不适用于高温与高压汽轮机,而且如果因磨损产生间隙并使间隙有所扩大将导致大量的蒸汽泄漏。
汽轮机汽封技术应用及发展最近几年,随着我国对节能减排和环境保护认识性的逐渐提升,在电力系统中积极的发展超临界压力机组就成为火力发电站提高发电效率,节约发电成本的必然发展趋势。
汽轮机汽封装置的封闭性能完好与否将直接影响到汽轮机汽封的安全运行,进而会严重影响到整个机组的是热效率。
随着科学的不断发展和进步,汽轮机汽封技术也在不断提高,在推动整个机组设备运行效率提升的同时,也大大降低了能耗,促进了我国电力事业的可持续发展。
本文主要结合实际情况,就汽轮机汽封技术的分类和特点进行了必要分析,并就汽轮机汽封技术的发展趋势进行了展望,希望通过本次研究对更好促进汽轮机汽封技术的向前发展有一定的助益。
标签:汽轮机汽封技术应用发展在汽轮机实际的应用过程中,其热耗效率和设计值存在着明显的差距,而导致热耗效率升高的一个十分重要的原因就是汽轮机本体部分,其中汽封是其内部的一个十分关键的零部件,该零件性能优越与否不仅会严重影响到整个机组的运行效率和经济效率,同时还会对整个机组的安全性和可靠性带来的影响。
在设备设计和建设过程中,利用节能技术提高发电站的发电效率是现代能源企业竞争的重要手段。
在采用传统汽轮机技术进行发电过程中,在提高相对内效率方面还有很大空间可以发挥。
目前,发电效率低下的一个重要原因就是在实际生产和运行过程中会产生各种各样的损失,尤其汽封间隙的漏汽现象十分严重,被认为是汽轮机效率不高的原因,因此,进一步提升科学技术能力,及时研制出高效的设备,可以有效的增强汽轮机密封效果,这对提升机组的热效率,减少热消耗有着十分重要的作用和意义。
一、汽轮机汽封技术的类型和特点1.传统的汽轮机汽封技术传统的汽轮机汽封技术主要包括了炭精环汽封和梳齿汽封两种。
其中炭精环汽封是一种应用十分广泛的汽封技术。
在早期小型汽轮机上应用,其直接接触汽封,其对汽封的磨损比较大,不适合在高压和高温汽轮机中应用,其只适合于轴颈圆周速率每秒不超过35~40m的,工作温度不会超过300摄氏度的小型汽轮机,而包括梳齿汽封和迷宫式汽封在内的传统拉别令密封,由于其构造比较简单,成本较低和安装方面等特点被广泛的应用于大中小型汽轮机中。
新型汽封型式及应用探讨一、汽封对汽轮机组安全经济运行的重要影响汽轮机出现一百多年来,其技术理论已日趋完善,在现有的汽轮机技术理论,制造工艺和应用材料基础上,大幅度提高汽轮机内效率是不现实的,但是通过减小汽轮机汽封与转子动静配合间隙达到减少漏汽的目的,是提高汽轮机运行效率主要途径,尤其现代大容量高参数的汽轮机,间隙漏汽对汽轮机效率的影响更大。
以国产引进型MW300机组为例,高中压间平衡环汽封实际运行间隙均在0.8mm 以上,根据实验测得的数据,仅通过这部分汽封漏汽所造成的漏汽损失就使机组热耗增加60kJ/kWh以上,折合标准煤2克以上。
因此减少汽封间隙漏汽对汽轮机效率的提高至关重要。
但是,汽轮机是高速旋转机械,在减少通流间隙漏汽(即汽封漏汽)的同时又要兼顾到机组动静碰磨的安全性,尽管机组运行中启机不畅,甚至造成重大弯轴重大事故得原因可能是多方面的,但是结果所反映出来的根本原因是由于动静碰磨所造成的,事故映出来的是动静间隙的问题。
以MW200机组为例,80年代初期,弯轴现象时有发生,真对MW200机组的弯轴现象,90年原能源部下文要求电厂和将MW200机组前轴封部分汽封间隙调为1—1.2mm,以牺牲机组的经济性来保证安全性。
汽封兼顾着安全、经济的双重责任,所以人们一直在探求新的汽封结构型式,以解决既能够大幅度提高密封性能、又能满足机组安全运行这一长期困扰汽机专业人员的两难问题二、汽封密封型式及原理旋转机械所采用的密封形式均是被动形式,可分为接触式和非接触式两种。
接触式密封泄漏量最小,理论泄漏量为“0”,应是理想的密封形式。
但是,由于汽轮机是在高温高压状态下高速旋转机械设备,运行过程中要伴随缸体热梯度变形、启停过临界转速时振动增大进而产生旋转磨擦等现象,均会使接触式的密封体产生磨损,形成动态间隙,碰磨是绝对的,不磨是相对的,因此,汽轮机运行的动态过程中,转子与汽封是始终存有间隙的,即在汽轮机这种高速旋转设备上只存在有非接触的密封形式,所谓的接触式密封形式也只是相对于非接触式密封而言,间隙相对较小而已。
转载汽轮机各种型式汽封的应用原文地址:汽轮机各种型式汽封的应用作者:cneclub 出自北方电力论坛一引言汽轮机是将蒸汽的热能转变为机械能的一种动力机械,级是其最基本的工作单元,在结构上它是由喷嘴和其后的动叶栅所组成,蒸汽进入喷嘴后其热能转变为动能,然后进入动叶给动叶片以冲动力,使叶轮旋转而输出机械功。
大型汽轮机就是由多个级组成,每个级都有动、静两部分组成,因此整个汽轮机也就由动、静两部分组成。
汽轮机的转动与静止部分之间必须有一定的间隙,以防相互摩擦。
由于汽缸内外、隔板前后以及带反动度的动叶两侧存在压差,而相应各处动静部分之间又必须保持一定间隙以使它们不致相碰,因此必须设置汽封装置。
汽轮机的汽封根据安装的位置不同分为:轴端汽封(简称轴封)、隔板汽封、和通流部分汽封,分别用来防止汽轮机的轴端、隔板和动叶顶部、根部蒸汽的泄漏,其作用分别是防止外界空气进入汽轮机,与汽轮机内的蒸汽混合,减少蒸汽泄漏量,从而减少化学补水量和防止高位能的工作介质低位能流动。
作为汽轮机的易损件和必备部件,汽轮机的汽封越来越引起从事汽轮机设计的工程技术人员的关注。
因为从汽轮机运行的测试结果可以看出汽轮机的漏气损失约占内部损失的1/3左右。
近年随着汽轮机汽封技术的不断发展,汽轮机运行的安全可靠性和机组热效率都得到相应的提高。
二各型式汽封简要介绍1传统汽封目前被广泛应用于大、中、小型汽轮机的传统汽封主要为迷宫式汽封。
迷宫式汽封中根据断面的形状不同常用的有枞树型汽封和梳齿式汽封。
其中梳齿式汽封因其汽封成本低、结构简单、安全可靠且易于安装而被广泛应用。
梳齿式迷宫汽封的密封机理是在汽封环的内圈及汽封套筒(高温部分为转子大轴)的外圆上车有许多相互配合的梳齿及凹凸肩,组成微小的环形间隙(称汽封间隙)及蒸汽膨胀室,以阻止蒸汽的泄漏。
汽封环是借助外圆上两凸肩安装在轴套(隔板)内圆车出的T型槽道内。
每道汽封环分成六个弧块(称为汽封块),每个汽封块与轴封套(隔板)之间装有两片弹簧片,使汽封块呈弹性压向中心,从而保持动静部分的最小间隙。
汽轮机介绍之汽封的结构与作用汽封是指汽轮机转子与固定部件之间的密封设备,它的主要作用是防止汽轮机内的高温和高压蒸汽泄漏,并有效降低能量损失。
汽封在汽轮机中起到至关重要的作用,下面将详细介绍汽封的结构和作用。
汽封的结构汽封是由固定环、活动环、置换油环、弹簧、密封油箱等部件组成。
固定环是安装在固定部件上的环形密封元件,活动环嵌入转子,与固定环形成密封腔。
置换油环负责将密封油送至密封腔,保持密封腔内良好的润滑状态。
弹簧负责提供活动环的密封压力,确保密封性能。
密封油箱是储存和供给密封油的装置,通常位于汽轮机旁边。
汽封的作用1.防止蒸汽泄漏:汽封的主要作用是防止汽轮机内的高温、高压蒸汽泄漏,避免对设备和人员造成伤害。
汽封通过与固定环的贴合,阻止蒸汽泄漏出密封腔,确保汽轮机内部的安全运行。
2.降低能量损失:汽封的密封性能直接影响汽轮机的效率。
当汽封密封不良时,蒸汽泄漏会导致能量的丢失,降低了汽轮机的效能。
因此,高效的汽封能有效减少能量损失,提高汽轮机的运行效率。
3.保持润滑状态:汽封中的置换油环负责将密封油送至密封腔,保持活动环与固定环之间的良好润滑状态。
在高温高压的工况下,汽封的润滑性能对保持密封性能至关重要,有助于减少摩擦和磨损,延长汽封的使用寿命。
4.减小维护工作量:汽封的密封性能可以减少后续维护工作量。
密封良好的汽封减少了对油箱的补充和维护频率,降低了对汽轮机的停机时间,提高了运行的可靠性和连续性。
总结汽轮机中的汽封起到了至关重要的作用。
它通过防止蒸汽泄漏、降低能量损失、保持润滑状态和减小维护工作量等方面,确保了汽轮机的安全、高效运行。
汽封的结构复杂,需要定期检查和维护,以确保其长期稳定的性能。
随着技术的不断进步,汽封的设计和制造也在不断改进,以满足汽轮机运行的更高要求。
新型汽封在汽轮机上的实际应用作者:张鸿雁来源:《中国新技术新产品》2009年第14期摘要:汽轮机汽封设计(包括端部轴封、隔板汽封、叶顶汽封)是汽轮机整体设计中的重要组成部分,确保与轴最佳间隙,是提高汽轮机效率的有效措施。
然而随着机组启动运行工况的变化,传统结构汽封已无法对间隙进行自动调整,不能始终保持最佳状态,因而无法确保汽轮机在启动时安全可靠和正常运行下的经济效益,目前已有众多电厂对已运行机组传统汽封改为接触式汽封。
关键词:汽轮机;汽封随着一流火电厂创建工作的深入开展和节能工作的深化,必将有越来越多的汽轮机组的旧式汽封被改造为接触式汽封,从而取得明显的经济效益。
1汽轮机运行中效率下降的主要原因分析蒸汽轮机在设计制造安装工作完成之后,在运行过程中效率会逐渐下降,其主要原因是:a通流部分表面形状的改变:通流部分表面积垢;汽流、水滴及化学物质对叶片的汽道表面的腐蚀和侵蚀;异物对叶片的损坏.b主汽参数未达到额定值;c热力系统未按设计要求投入正常运行;d热力系统泄漏;e汽轮机真空未达到设计值;f由于汽封齿尖磨损,致使汽封间隙增大,造成通过端部轴封、隔板汽封、叶顶汽封的蒸汽泄漏量增大。
有关专家通过研究发现,通常汽封损失增大值是汽轮机总损失的80%,可见,汽封磨损是导致汽轮机运行中效率下降的一个主要原因。
2传统结构汽封磨损的主要原因为了保证汽轮机在较高的效率下运行,应尽量减小汽封漏汽损失。
径向汽封设计间隙一般取为0.5mm-1.0mm,而在机组安装和大修中,为了启动安全,有时实际的汽封间隙比设计值要大。
传统汽封结构是在汽封弧块的外径侧放置平板弹簧片,将汽封弧顶向转子。
设计思想是:如果发生碰磨,汽封可以退让,不致造成过度的刚性磨擦。
汽轮机实际运行中存在以下情况:a启动中转子振动,特别是过临界转速时振动加大,从而造成动、静摩擦。
有的机组,汽封退让间隙设计偏小,造成汽封严重磨损。
汽封弧块外径侧的干板弹簧片运行一段时间后,性能恶化,起不到应有的作用。
第33卷第1期2012年1月电力建设发电技术不同类型汽封对汽轮机安全、经济运行的影响章声杰,刘岗(国电铜陵发电有限公司,安徽省铜陵市,244153)摘要:汽封种类很多,各有特点,新型汽封替代传统汽封已成趋势。
为此,探讨了梳齿式、蜂窝式、侧齿式和布莱登汽封的结构及密封原理;对不同类型汽封进行了比较;通过对国电铜陵发电有限公司2号机组改造后使用的侧齿式及蜂窝式汽封的实际运行状况的分析,阐述了不同类型汽封对汽轮机安全、经济运行的影响及节能效果。
结论:采用该机组的汽封改造方案,安全性、密封性、经济性俱佳。
关键词:汽轮机;汽封;改造;密封机理;节能Influence of Various Steam Seals on Safe and EconomicOperation of Steam TurbineZHANG Shengjie,LIU Gang(Guodian Tongling Power Generation Co.,Ltd.,Tongling244153,Anhui Province,China) ABSTRACT:Various steam seals have their own features,of which new types substituting for traditional ones has already becomea trend.The structures and sealing mechanisms are introduced and the steam seals compared including serrate type,cellular type,lateral teeth type and Brighton steam seals.During the reconstruction of2unit in the State Power Generation Co.,Ltd.Tongling,the lateral teeth type and cellular type steam seals are applied,and the actual operating conditions are analyzed.Furthermore,the influences of various types of steam seals on the safe and economic operation of steam turbine and energy saving are discussed.It is shown that the safety,tightness and economy are prominent by the reconstruction of steam seals.KEYWORDS:steam turbine;steam seal;reconstruction;sealing mechanism;energy saving中图分类号:TK263.2文献标志码:A文章编号:1000-7229(2012)01-0069-04doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2012.01.0161引言国电铜陵发电有限公司2号机组汽轮机是上海汽轮机有限公司与西屋公司联合制造的超临界压力、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机,型号为N600-24.2/566/566,最大连续出力为647.324MW,额定出力为600.323MW。
6大汽轮机汽封全方位解析《全国所有聚酯(PET)生产企业统计》《全国50家煤制氢企业统计》《全国所有甲醇生产企业统计》《现代煤化工产业系列研究报告》2019版——煤制烯烃+煤制乙二醇+煤制乙醇+煤制油+煤制天然气《现代煤化工政策汇编及解读》《中国聚烯烃技术汇编》《尿素市场研究报告》,《中国煤化工战略规划报告》-山西篇、内蒙古篇,陕西篇,咨询微信:3181066003,加时请注明报告(点蓝色的字,了解详情)现阶段主流汽轮机各型式汽封优缺点对比1.梳齿汽封优点:安全性能稳定,适用范围很广。
缺点:密封间隙大,易磨损。
适用位置:适用任何位置。
2.蜂窝汽封优点:可与轴颈保持较小的配合间隙,即使被磨损也依然保持蜂窝形式,用在低压部分除湿效果好。
缺点:易磨损,间隙无法恢复,若间隙过小或膨胀不均会造成蜂窝带与转子(或围带)面接触。
适用位置:低压叶顶或隔板汽封。
中压叶顶汽封。
投资情况:按300MW机组为例,投资600万左右节能情况:煤耗可下降4~6g/kW.h。
改造机组不多,安全可靠性待考验。
3.布莱登汽封优点:解决过临界震动大对汽封间隙造成永久增大的问题,能适应机组负荷的变化自动调整密封间隙。
缺点:对水质要求较高,但长期运行可能造成弹簧结垢,疲劳失效而无法长期保持灵敏的自调整效果,使用后期效果会降低。
适用位置:一般只能改造在高压缸隔板位置。
投资情况:按300MW机组为例,投资600万只改造高、中压缸投资约300万左右。
节能情况:按300MW机组为例,只改造高中压缸,煤耗可下降2g/kW.h,一年即可收回全部投资。
迄今位置国内已有300余台机组进行了改造4.接触汽封优点:可以与轴接触,属于柔性密封系列,能适应转子跳动,能长期保持间隙不变。
缺点:长期与轴面接触,摩擦生热,且产生的热量如不能及时排走,可能导致过热变形等,用在高温段须慎重。
适用位置:一轴封最外侧,此汽封用在此处既可以有效减少漏气,改善机组真空。
投资情况:现都是小范围改造投资费用不大。
蜂窝汽封在汽轮机上的研究应用【摘要】我公司汽轮机存在汽耗率较高的现象,通过测试发现汽轮机轴封漏汽现象较为严重。
导致机组汽耗量增加、效率降低,并且轴封泄漏的蒸汽能沿轴向进入汽轮机前后轴承室内,导致汽轮机润滑油内含水,造成油质恶化。
通过此次对蜂窝汽封的研究应用,使汽轮机轴封密封性能和寿命得到了大幅提高,有效提高了机组的效率;增加机组运行安全性的同时又可达到节能降耗的目的。
【关键词】汽轮机;汽封;蜂窝;节能0.项目简介我公司汽轮机存在汽耗率较高的现象,通过测试发现汽轮机轴封漏汽现象较为严重。
导致机组汽耗量增加、效率降低,并且轴封泄漏的蒸汽能沿轴向进入汽轮机前后轴承室内,导致汽轮机润滑油内含水,造成油质恶化。
汽轮机是在高速下旋转设备,而转动部分和静止部分之间必须有一定的间隙,以防磨擦造成设备损坏,因此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。
为减少蒸汽由这些间隙漏出,于是装设了汽封装置。
一般高参数大容量机组的汽封多为迷宫式的。
我公司汽轮机的汽封在此前全部使用传统的梳齿汽封,由于汽轮机转子中心的运行轨迹是椭圆形轨迹。
在汽机启、停机过程中,当转子达到临界转速时,转子的振动最大。
在转子中心轨迹长轴方向上,转子势必要接触汽封的密封齿。
当汽轮机高速旋转的转子和汽封齿接触时,一方面汽封齿迅速被磨掉,密封间隙得不到保障。
另一方面,即便汽封齿做的很薄,如果和轴接触时间较长,也同样发生汽轮机转子被磨损的现象,使得转子局部瞬间发热造成大轴弯曲,安全性很差。
鉴于以上原因,在安装汽封时,一般把汽封间隙作的很大,以牺牲经济效益为代价来获得机组的安全,使漏汽量增大,从而可能导致下述严重后果:(1)机组运行过程中,蒸汽漏入润滑油内,破坏油质,甚至造成油质乳化,威胁机组安全运行。
(2)漏汽量增大,汽流激振,蒸汽振荡造成机组振动,直接威胁机组安全运行。
(3)级间漏汽量增大,汽机级效率降低,导致各缸内效率降低,因而引起汽耗和煤耗增加。
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。
汽轮机汽封技术的应用
戴喜庆
【期刊名称】《仪器仪表用户》
【年(卷),期】2007(014)002
【摘要】针对汽封对汽轮机经济性的影响,总结了近年来的汽轮机汽封新技术,分别从结构、原理、性能各方面介绍了常用的几种汽封,并对今后汽封技术的发展进行了展望.
【总页数】2页(P60-61)
【作者】戴喜庆
【作者单位】华北电力大学,动力工程系,保定,071000
【正文语种】中文
【中图分类】TK263
【相关文献】
1.新型蜂窝式汽封在汽轮机传统汽封改造中的应用 [J], 谢凡
2.应用新式汽封代替传统梳齿汽封提高汽轮机效率 [J], 牛曼江
3.论汽轮机汽封改造中的刷式汽封技术 [J], 梁文
4.布莱登汽封技术在电厂汽轮机汽封改造中的应用 [J], 李景和
5.侧齿汽封在汽轮机汽封改造上的应用 [J], 李书恒;陈兰菊
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
【关键字】精品
转载汽轮机各种型式汽封的应用
原文地址:汽轮机各种型式汽封的应用作者:cneclub
出自北方电力论坛
一引言
汽轮机是将蒸汽的热能转变为机械能的一种动力机械,级是其最基本的工作单元,在结构上它是由喷嘴和其后的动叶栅所组成,蒸汽进入喷嘴后其热能转变为动能,然后进入动叶给动叶片以冲动力,使叶轮旋转而输出机械功。
大型汽轮机就是由多个级组成,每个级都有动、静两部分组成,因此整个汽轮机也就由动、静两部分组成。
汽轮机的转动与静止部分之间必须有一定的间隙,以防相互摩擦。
由于汽缸内外、隔板前后以及带反动度的动叶两侧存在压差,而相应各处动静部分之间又必须保持一定间隙以使它们不致相碰,因此必须设置汽封装置。
汽轮机的汽封根据安装的位置不同分为:轴端汽封(简称轴封)、隔板汽封、和通流部分汽封,分别用来防止汽轮机的轴端、隔板和动叶顶部、根部蒸汽的泄漏,其作用分别是防止外界空气进入汽轮机,与汽轮机内的蒸汽混合,减少蒸汽泄漏量,从而减少化学补水量和防止高位能的工作介质低位能流动。
作为汽轮机的易损件和必备部件,汽轮机的汽封越来越引起从事汽轮机设计的工程技术人员的关注。
因为从汽轮机运行的测试结果可以看出汽轮机的漏气损失约占内部损失的1/3左右。
近年随着汽轮机汽封技术的不断发展,汽轮机运行的安全可靠性和机组热效率都得到相应的提高。
二各型式汽封简要介绍
1保守汽封
目前被广泛应用于大、中、小型汽轮机的保守汽封主要为迷宫式汽封。
迷宫式汽封中根据断面的形状不同常用的有枞树型汽封和梳齿式汽封。
其中梳齿式汽封因其汽封成本低、结构简单、安全可靠且易于安装而被广泛应用。
梳齿式迷宫汽封的密封机理是在汽封环的内圈及汽封套筒(高温部分为转子大轴)的外圆上车有许多相互配合的梳齿及凹凸肩,组成微小的环形间隙(称汽封间隙)及蒸汽膨胀室,以阻止蒸汽的泄漏。
汽封环是借助外圆上两凸肩安装在轴套(隔板)内圆车出的T型槽道内。
每道汽封环分成六个弧块(称为汽封块),每个汽封块与轴封套(隔板)之间装有两片弹簧片,使汽封块呈弹性压向中心,从而保持动静部分的最小间隙。
保守梳齿式迷宫汽封安装好后,汽封间隙在无碰摩情况下运行中就始终保持不变。
在正常安装后,如果汽封间隙过大,就会引起蒸汽的泄漏增加,导致汽轮机组热效率的降低;如果汽封间隙设置得太小,机组开、停机过程过临界转速时转子可能发生较大振动,就会导致汽封齿与转子发生擦碰。
虽然当汽封块与转子发生摩擦时,汽封块背面弹簧片能使汽封块向外退让,减少摩擦压力,但却不能避免摩擦,轻者会造成汽封齿磨损,增大汽封间隙进而增大热耗。
当擦碰严重时,会使汽封齿变形、变脆甚至破裂,同时隔板的径向轴封与转子所产生的擦碰会使转子局部受热,产生热变形导致转子弯曲,导致汽封齿的进一步磨损,加大径向汽封与转子的间隙。
因此考虑到转子过临界转速的振动,保守梳齿式迷宫汽封安装时径向间隙一般为0.60~0.80mm,根据转子不同情况,有的间隙更大。
2蜂窝汽封
所谓蜂窝式密封,是在静子密封环的内表面上由规整的蜂巢菱形状的正六面体的小蜂窝孔状的密封带状物构成,其材料是由厚度仅为0.05~0.10mm的镍基耐温薄板在特殊成型设备上制成的正六面体网格型材,在经过特殊焊接设备焊接而成,根据密封环尺寸制成的蜂窝带在真空钎炉中通过真空钎焊技术焊接在母体密封上,而形成蜂窝式密封,如图1所示。
蜂窝汽封的结构特点是,将保守汽封低齿车削,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,改变了保守直形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,加大了汽流阻力,提高了密封效果。
蜂窝汽封退让仍采用保守汽封的背部板弹簧结构,所以安装间隙一般取保守汽封径向间隙设计值的上限。
与现保守高、低齿结构汽封相比,由于齿数量相对增加很多,从而密封效果大大提高,汽封由于仍采用原保守汽封退让结构,在启动过程中可能会产生碰磨,但由于蜂窝材质较软,不会产生大地影响,如航空涡轮机(转速40000r/min,工作温度1000~1500℃)上采用,由于涡轮机结构尺寸较短,无法设计退让汽封,而采用固定的结构,有碰磨时损伤的是蜂窝汽封,而不会对轴产生影响。
3布莱登汽封
由于保守汽封的结构密封特点又考虑到转子的振动无法将汽封间隙调到更小,因而机组漏气损失就不能进一步减小,机组热效率很难进一步提高。
随着汽封技术的发展,又从美国引进一种新型可调式汽封-布莱登汽封。
这种汽封可以使汽封间隙调到更小的
0.35~0.45mm,运行中又可以避免转子过临界时振动过大而与汽封的擦碰。
布莱登汽封取消了保守汽封背部的板弹簧,取而代之的是在每圈汽封弧断面处加装了四只螺旋弹簧。
自由状态时,在弹簧作用下,汽封弧块是处于张开状态而远离转子;机组启机时,随着蒸汽流量的增加,作用在每圈汽封弧块背部的蒸汽压力逐渐增大,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运行;停机时,随着蒸汽流量的减小,在弹簧应力作用下,推动汽封弧块远离转子。
使汽封与转子的径向间隙达到最大值。
这就解决了保守汽封存在的机组开、停机过程中存在转子过临界时振动过大而造成汽封碰摩问题。
因而布莱登汽封得到广泛的应用。
4接触式汽封
可调式汽封进一步缩小了汽封间隙,并提高了机组安全性,但毕竟还存在汽封间隙和漏汽损失。
随着科学技术的发展,近几年哈尔滨通能电气股份有限公司又开发研制出一种新产品-接触式汽封。
这种汽封可以使汽封间隙调整到零,及汽封齿可以和转子大轴直接接触。
这种汽封是在保守梳齿式汽封块中间开槽,加装一道可以与转子直接接触的汽封齿。
这种汽封齿材料为复合塑料,具有自润滑特性,可以耐温700℃,具有耐磨性。
设计安装时具有自动跟踪转轴偏摆及晃动性能,径向后退量2.5mm,径向前进量
0.5mm,具有很高灵敏度。
同时具有精确限位装置,能使汽封齿始终与转轴零间隙运行。
这种新型汽封开始主要应用在汽轮机排汽缸轴端汽封上,效果很理想。
现在逐渐开始在高压缸隔板汽封和轴封上应用。
5刷式汽封
刷式汽封最早应用于航空发动机上,后有GE公司运用在工业燃气式汽轮机上,应用效果显著。
90年代传入国内,开始时运用在蒸汽轮机上。
在原有汽封基础上加装一圈刷式密封条,此刷封条代替原来的高齿,高度要比原高齿要高,因减小了汽封间隙,从而减少了漏气,其刷封部分的刷丝是顺着转子旋转方向排列一圈耐高温的钴基合金丝,可以耐1200摄氏度以上的高温不变形,运行时,散开的刷丝束类似于防护林的风阻效果,起到密封效果,并且可以适应转子的瞬态跳动,恢复原有的汽封间隙,能长期保证使用效果。
因为刷丝有弹性,也不会对机组振动造成大的影响。
不受位置及压力的影响,应用范围较广,效果较明显。
6DAS汽封
此种汽封为东方汽轮机厂自主研制的先进性汽封(DAS为缩写)也叫"大齿汽封",其结构形式与梳齿类似,但汽封块两侧的高齿部分齿宽加厚,它与轴的径向间隙略小于其他齿,并采用特素体类材料将其嵌入汽封块中,与转子摩擦时产生的热量小,不易弯轴。
开机过临界时产生碰磨就会先于大齿磨,由于它厚不易磨掉故不会磨到其他的齿,保证正常运行时的汽封间隙。
三汽封型式的选择)
1、汽封的特性和密封效果主要取决于三个因素,从当前实际使用中存在的问题分
析,以影响效果的大、小为序,首先是,汽封安装结构型式;其次是,改造位置和数量;再次是,密封的径向间隙大小。
2、从试验结果表明:无论是哪一种新型汽封,均能达到较好的效果,但应根据各自
的技术特点,结合汽轮机的结构和实际状况,因地制宜的使用。
关键是汽封的结构设计、加工工艺与质量和安装技术水平,否则无法达到应用的效果。
3、依据各缸内效率的高、低,判断与决策对汽封是否修复或更换。
评估汽封的效
果应根据汽轮机结构特点,改进前、后选用相同部位测点和试验条件,对测量数据进行综合分析判断。
此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word可编辑版本!。