《汽轮机气封知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽轮机气封知识.docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、汽轮机气封知识随着汽轮机通流局部设计、制造技术的日臻完善。现在漏气损失 已经成为制约汽轮机效率提高的主要因素。同时，汽封性能的优劣, 不仅会影响机组的经济性，且会影响机组的可靠性。【汽轮机级内损 失有哪些？原因？】汽轮机级间蒸汽泄漏使得机组内效率降低汽封泄漏对流体主流的干扰，引起主流流场的变化轴封的蒸汽泄漏除了浪费大量高品质蒸汽外，外漏蒸汽进入轴 承箱还会使油中带水，油质乳化，润滑油膜质量变差，破坏动态润滑 效果，引起油膜振荡，造成机组振动甚至烧轴瓦停机。油中进水还可 能造成调节部件锈蚀卡涩，危及机组平安。【汽轮机油楔及油膜是如 何形成的？】据某机构统计，汽轮机性能恶化的主要原因主要如下所示
2、图片2传统曲径式汽封（疏齿）2.1 结构及原理利用许多依次排列的汽封齿与轴之间较小的间隙，形成一个个的 小汽室，使高压蒸汽在这些汽室中压力逐级降低，来到达减少蒸汽泄 漏的目的。曲径汽封一般每圈汽封环分成68块，每个汽封块的背部装有平 板弹簧片，弹簧片将汽封块压向汽轮机转子，使得汽封齿与转子轴向 间隙保持较小值，在运行中汽封间隙不可调整。【汽轮机动静间隙最小的地方在哪里？】图片特点汽轮机在起停机过程中过临界转速时，转子振幅较大，假设汽封 径向安装间隙较小，汽封齿很容易磨损；(如视频所示1)【启机有摩 擦振动大，冲了 3次磨轴封【分析诊断】(2)由于轴封漏汽量较大(尤其在汽封齿被磨损后)，蒸汽对轴
3、的 加热区段长度有所增加，并且温度也有所升高，使胀差变大，轴上凸 台和汽封块的高、低齿发生相对位移而倒伏，造成漏汽量增加，密封 效果得不到保证；【各个负荷下轴封蒸汽都是什么流程？】(3)汽封齿与轴发生碰磨时，瞬间产生大量热量,造成轴局部过热, 甚至可能导致大轴弯曲。所以在机组检修时，电厂只能把汽封径向间 隙调大，以牺牲经济性为代价来确保机组的平安性；【运行蒙冤】轴 封回汽不畅造成大轴弯曲】(4)曲径汽封环形腔室的不均匀性，是产生汽流激振的重要原因， 而汽轮机高压转子产生的汽流激振一旦发生就很难解决，危及机组的 平安运行汽封的磨损是永久性的【大修后振动大，启来磨7次就好了】3侧齿汽封结构及原理侧
4、齿汽封是与传统汽封最接近的一种汽封。光滑腔内增加侧齿和底齿。由于侧齿的存在，相当于把单一汽封腔室分割成多份，在汽封腔 室内形成更多的大小漩涡。结构如下：【华能某机组汽封进水事故警 示学习【含相关知识学习】图片图片特点1,与传统汽封最为接近，平安可靠性高。2,侧齿的设置有效的阻止了蒸汽泄漏，大大降低了漏气损失， 与高低齿汽封比拟可减少漏气量25%以上。3,可以依然采用疏齿汽封的安装调试方式，检修安装人员无需 再经过技术培训。4,使用范围较广（隔板、过桥、轴端等）。【什么是过桥汽封（平 衡活塞汽封）？】5,要有先进的成型工艺作保障。4蜂窝汽封结构及原理蜂窝式汽封组件包括汽封环、蜂窝带、调整块和调整
5、垫片等部件。其原理为：增加了密封的当量齿数，减少了泄漏量；蜂窝的吐纳作用阻滞流体泄漏，从而使泄露量减少；蜂窝状结构具有良好能量耗散功能，可形成阻碍沿轴向流动的工 质泄漏的有效屏障。图片特点(1)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；(2)蜂窝带钎焊在曲径式汽封相邻高齿中间部位，尺寸较宽，轴上 凸台始终对着蜂窝带，能保持良好的密封间隙；(3)蜂窝式汽封的安装间隙可取原标准间隙的下限，密封间隙较小, 此外蜂窝结构相对于曲径汽封的环形腔室可大大降低泄露蒸汽的流 速，使涡流阻尼作用增强，进入蜂窝孔的蒸汽充满蜂窝孔后反流出， 对迎面泄漏来的蒸汽产生阻滞作用，因此密封效果较好
6、；每个蜂窝带都可收集水，并通过背部的环形槽将水疏出，提高 湿蒸汽区叶片通道上的去湿能力，减少末几级动叶的水蚀，其缺点是 易于结垢；蒸汽充满蜂窝孔后反流出，在轴的汽封套外表形成一层汽垫， 增强了轴的振动阻尼，削弱轴的振动，阻碍了汽流激振的形成。5自调整汽封结构及原理将螺旋弹簧安装在两个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。图片图片5.1 特点在自由状态和空负荷工况时，汽封块在螺旋弹簧的弹力作用下张 开，使径向间隙达(1.752.00)mm,大于传统汽封0.75mm的间隙值, 防止或减轻了机组起停过程中过临界转速时，由于振动及变形而
7、导致 的汽封齿与轴碰磨。随着负荷增加，汽封块背部所承受的蒸汽压力逐渐增大并克服弹 簧张力，使汽封块逐渐合拢，径向间隙逐步减小，一般设计在20%额 定负荷时，各级汽封块完全合拢，到达设计最小径向间隙 (0.250.50)mm,小于传统曲径汽封的间隙值。如下视频所示使用时应注意的问题冷态起动胀差较大，在起动和初始负荷阶段，汽封在弹簧作用 下，处于全开位置，此时间隙最大，汽封漏汽量大，转子加热快，假设 汽缸加热滞后，易出现较大的正胀差；(2)运行中汽封块不能完全合拢，有些机组由于自调整汽封加工尺 寸、弹簧质量或安装工艺等方面存在问题，使得机组在运行中汽封块 不能完全合拢，因此需要选择质量可靠的产品，
8、并保证实施时具有精 湛的安装工艺；起停机时汽封块打不开，假设汽水品质差，通流积垢严重，汽封 块被卡死，停机过程不能翻开。再次起机时，因汽封间隙较小而出现 动静碰磨，损伤齿、轴，并可能产生振动。6刷式汽封6.1结构及原理刷子汽封是唯一一种实用型柔性汽封，刷毛可快速移动以便适应 转子的过渡过程图片7接触式汽封7.1结构及原理在原汽封圈中间加工出一个T形槽，将接触式汽封装入该槽内， 接触式汽封环背部弹簧产生预压紧力，使汽封齿始终与轴接触。接触 式汽封的汽封齿为复合材料，耐磨性好，具有自润滑性。图片8铁素体及铜汽封8.1结构及原理传统曲径汽封齿的汽封体材料为15CrMo,其适用温度范围为550 以下。当超过550时，材料组织的不稳定性加剧，高温氧化速度增 加，持久强度显著下降。实际运行中假设汽封经常发生超温，可能会使 汽封体发生变形，造成汽封圈抱轴，甚至发生弯轴事故。国内已有制造厂对于高、中压缸采用铁素体汽封代替合金钢汽封， 低压缸采用铜合金汽封代替原设计的合金钢汽封。铁素体材料即使淬 火，也不会被淬硬，所以用作汽封齿可采用较小的安装间隙。同样， 铜汽封用在低压缸也可以采用较小的安装间隙。此种材料比拟软，不会损伤转子。