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1、湖南電力第3O卷第4期HUNANELECTRICPOWER2010年8月doi：10．3969／j．issn．1008-0198．2010．04．016抽汽式汽輪機的節(jié)能改造余小為(巴陵石化公司動力事業(yè)部，湖南岳陽414003)摘要：介紹傳統(tǒng)汽封在實際應(yīng)用中存在的問題，闡述蜂窩式汽封的結(jié)構(gòu)特點和原理。采用蜂窩汽封技術(shù)對調(diào)整抽汽式汽輪機進行改造后，提高了機組的經(jīng)濟性，達到節(jié)能降耗的目的。同時指出汽封改造中應(yīng)注意的問題。關(guān)鍵詞：調(diào)整抽汽式汽輪機；蜂窩式汽封；改造；節(jié)能中圖分類號：TK269文獻標識碼：B文
2、章編號：1008-0198(2010)04-0052-02某熱電廠3號汽輪發(fā)電機組是北京重型電機廠蜂窩式汽封是在原傳統(tǒng)汽封的汽封齒部位采用生產(chǎn)的CC25—9．5／4．4／0．981型單缸雙抽凝汽式蜂窩帶，如果機組原汽封為長、短齒形式，則只將機組。汽輪機具有2級調(diào)整抽汽，額定功率短齒部位采用蜂窩帶代替，背部仍采用板簧結(jié)構(gòu)25MW，設(shè)計汽耗7．98kg／(kW·h)。額定進汽壓(見圖1)。由0．05～0．101Tlln厚的哈斯特鎳基耐高力9．5MPa，進汽溫度535'1~，最大進汽流量溫合金防銹金屬薄板(
3、Hastelloy—X)制成像蜜蜂247t／h，額定排汽壓力2．9kPa。該機組投產(chǎn)年代巢一樣的正六邊形孔狀結(jié)構(gòu)，采用真空釬焊技術(shù)將早，熱力性能試驗表明機組熱耗率、汽耗率較高、蜂窩孔帶焊接在汽封環(huán)母體上而形成蜂窩狀密封。汽輪機內(nèi)效率偏低、運行經(jīng)濟性較差。彈簧根據(jù)檢修及運行情況綜合分析，汽輪機存在以下影響效率和經(jīng)濟性的問題：(1)動靜葉片徑向汽封磨損嚴重，造成級問漏汽較大，部分蒸汽被旁路，減少了本級通過葉柵作功的蒸汽流量；(2)軸封間隙偏大，軸封壓力為0．014MPa時，前、后軸封均往外冒汽，造成較大漏
4、汽損失；(3)動靜葉片不同程度結(jié)垢及損傷，葉型和面積發(fā)生改變、表面粗糙度增加，級效率降低。為了提高汽輪機效率和機組運行經(jīng)濟性，決定采用新型汽封——蜂窩式汽封對該汽輪機進行改造。圖i蜂窩式汽封的結(jié)構(gòu)1蜂窩式汽封的結(jié)構(gòu)和原理汽輪機用的蜂窩式汽封是在原迷宮式汽封基礎(chǔ)上改進而來的(在不改變原形狀的前提下)。2個蜂窩式汽封最早是由美國航天工業(yè)針對高溫、高齒間全部布滿蜂窩帶，當軸向漏汽進入密封腔室高壓差工況下開發(fā)出的一種密封技術(shù)，在飛機的渦后，必將充滿一個個蜂窩狀小孔，而小孔根部是與輪機械上使用，其材料有較好的耐
5、磨性能?，F(xiàn)在已環(huán)體釬焊在一起的，沒有去處。那么，積聚在小孔經(jīng)在電力行業(yè)廣泛應(yīng)用。中的蒸汽對迎頭過來的蒸汽必然產(chǎn)生阻力。多個蜂收稿日期：2010-03—18第3O卷第4期余小為：抽汽式汽輪機的節(jié)能改造2010年8月窩帶的綜合阻滯作用很大，致使沿軸向漏泄的蒸汽機組改造前后熱力試驗數(shù)據(jù)對比見表1。的流動大大減緩。另外，在蜂窩帶頂部與軸徑表面機組改造后的熱耗率比改造前降低240．38之間微小間隙間的一層汽體在高速旋轉(zhuǎn)下形成一層l(J／(kW·h)，汽輪機內(nèi)效率比改造前提高2．658％。阻滯汽膜，這2個阻力加在
6、一起就成了蒸汽軸向泄從試驗結(jié)果來看，效果較為理想，熱耗率明顯降漏的有效屏障，這就是蜂窩式密封的密封機理。低。1年多來的運行實踐表明，改造后機組汽封密理論研究和工廠試驗證明，在相同壓力和間隙封效果顯著改善，運行時前軸封無蒸汽泄漏，而后的情況下，迷宮式蜂窩密封的泄漏量比梳齒式密封軸封由于沒有改造，存在蒸汽外漏的現(xiàn)象。的泄漏量減小50％～70％。蜂窩帶的材質(zhì)柔軟，表1改造前后熱力試驗數(shù)據(jù)具有可磨性，故徑向間隙可以控制得比疏齒式迷宮汽封要??；再加上其具有無數(shù)個蜂窩孔狀芯格的結(jié)構(gòu)，與軸接觸時是若干個點形成的面式
7、接觸，具有可靠的安全性能；蜂窩式汽封對軸的摩擦損傷程度遠低于鐵素體梳齒式汽封，即使發(fā)生動靜摩擦，也不會傷及軸徑；蜂窩汽封提供較大的阻尼，可有效控制蒸汽激振力的幅值和頻率，更利于轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定運行。由于蜂窩式汽封具有以上優(yōu)點，將傳統(tǒng)梳齒式汽封改為蜂窩式汽封，對于提高機組的經(jīng)濟效益和3結(jié)論及建議安全性具有重要意義。機組改造后的熱耗率比改造前降低了2．8％，2蜂窩汽封改造及效果折算大約可節(jié)約煤耗10(kW·h)(單機)，改造的經(jīng)濟效益可觀。將汽輪機的傳統(tǒng)汽封改造成蜂2008年該機組大修，同時進行了蜂窩式汽封窩式
8、汽封，對降低機組的煤耗、提高機組的效率和改造。改造的范圍是將汽輪機前軸封和隔板汽封全性能有重要的意義，同時又具有較好的安全陛。部更換為蜂窩式汽封(共27道)。機組前軸封和汽封的密封效果主要取決于2個因素，即密封隔板汽封間隙原設(shè)計值為0．6～0．825mm，改造為的徑向間隙大小和汽封齒和汽封塊的結(jié)構(gòu)形式。汽蜂窩式汽封后，前軸封間隙設(shè)計值為0．4～封改造既要保證安全性，又要取得好的節(jié)能效果，0．6mm，隔板汽封間隙設(shè)計值為0．4～0．7mm。實現(xiàn)場汽封間隙的
