导读
随着汽轮机通流部分设计、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,危及机组安全。
据某机构统计,汽轮机性能恶化的主要原因主要如下所示
1、传统的曲径式汽封(疏齿)
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,来达到减少蒸汽泄漏的目的
曲径汽封一般每圈汽封环分成6~8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。
2. 缺点
(1)汽轮机在起停机过程中过临界转速时,转子振幅较大,若汽封径向安装间隙较小,汽封齿很容易磨损;(如视频所示1)
(2)由于轴封漏汽量较大(尤其在汽封齿被磨损后),蒸汽对轴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;
(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安全性;
(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,危及机组的安全运行
(5)汽封的磨损是永久性的
2、侧齿汽封
1 结构及原理
侧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: