中孚電力公司汽輪機(jī)汽封改造

1、300MW機(jī)組汽封改造的分析中孚電力公司逯德廣 梅黎明目錄 一、我公司目前現(xiàn)狀 二、汽封對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)及安全性能的影響 三、汽封的選型 四、總結(jié)第一部分 我公司三臺(tái)300MW機(jī)組汽輪機(jī)均為東方汽輪機(jī)廠設(shè)計(jì)制造的亞臨界、中間再熱、雙缸雙排汽、凝汽式汽輪機(jī)。 其中#4、5機(jī)組型號(hào)為N300-16.7/537/537 。 #6機(jī)組型號(hào)為C300/264-16.7/1.0/537/537，#6機(jī)組為抽汽凝汽式供熱機(jī)組。 三臺(tái)機(jī)組汽封型式均為傳統(tǒng)梳齒型汽封。 我公司現(xiàn)狀： 以#4機(jī)組為例： #4機(jī)組設(shè)計(jì)熱耗率為7725kJkWh 300MW工況試驗(yàn)熱耗為8037.65kJkWh 修正后的熱耗為7954.10

2、kJkWh，比設(shè)計(jì)工況高 出219.10kJkWh； 高壓缸效率為79.53%，比設(shè)計(jì)值84.45%低4.92個(gè) 百分點(diǎn)； 中壓缸效率為92.04%，比設(shè)計(jì)值92.33%低0.29個(gè) 百分點(diǎn)?？梢姍C(jī)組汽缸效率偏低。我公司現(xiàn)狀： 我公司傳統(tǒng)梳齒型汽封在檢修中常發(fā)現(xiàn)汽封弧段被結(jié)垢卡死，彈簧片彈性不良；造成汽封間隙發(fā)生變化。特別是汽輪機(jī)在啟停過程中或過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子振幅較大等原因，可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子與汽封齒發(fā)生局部摩擦現(xiàn)象，破壞了檢修時(shí)已調(diào)整好的汽封間隙。從而導(dǎo)致汽輪機(jī)級(jí)間漏汽量大，使汽輪機(jī)的效率降低。 我公司現(xiàn)狀： 以下是我公司梳齒型汽封存在的問題： 1. 整機(jī)軸封汽封間隙調(diào)整偏大（考慮安全因素）。

3、2. 高中低壓缸效率偏低，機(jī)組熱耗高。 3. 高中低壓缸通流部分間隙大，造成機(jī)組高壓排汽參數(shù)高、各軸封汽封漏汽大，影響機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。 4. 機(jī)組排氣溫度一般偏高、真空嚴(yán)密性差，低壓熱效低。 5. 整機(jī)軸封間隙偏大，漏汽量大，直接影響運(yùn)行環(huán)境以及潤滑油質(zhì)。第二部分汽封對(duì)經(jīng)濟(jì)及安全性能影響 通流部分汽封 為減少級(jí)內(nèi)漏汽損失，汽輪機(jī)都裝有通流部分汽封。防止隔板前較高壓力的蒸汽漏到隔板后較低壓力處，減少隔板漏汽損失和葉片漏汽損失。 通流部分汽封軸端汽封 為避免高壓蒸汽向外泄露，減少機(jī)內(nèi)做功的蒸汽量，造成汽輪機(jī)外部損失，同時(shí)對(duì)于低壓端防止外界空氣漏入，降低凝汽器真空，降低機(jī)組效率，汽輪機(jī)上均裝有軸封裝

4、置。數(shù)據(jù)說明 汽輪機(jī)內(nèi)部的泄漏可影響到汽輪機(jī)熱效率損耗的80%，如果軸封、汽封磨損及葉頂汽封磨損，尤其高中壓汽缸等敏感部分的間隙過大，其效率之損失可超過其余各種效率損失的總和。 依據(jù)高壓汽輪機(jī)熱力計(jì)算中歸納的數(shù)字加以說明：高壓缸前軸封間隙每增加0.1mm，將使軸封漏汽量增加11.5T/h, 高壓部分各級(jí)隔板汽封間隙每增加0.1mm，級(jí)效率將降低0.40.6%。 我公司三臺(tái)機(jī)組三抽溫度較設(shè)計(jì)值均高2030。數(shù)據(jù)說明 低壓軸端汽封間隙超標(biāo)，會(huì)造成外界空氣進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)，破壞真空，增大抽氣器的負(fù)擔(dān)，降低機(jī)組效率?？諝鉃椴荒Y(jié)性氣體，當(dāng)排汽中空氣的比例達(dá)到0.2%左右時(shí)，凝汽器中的換熱急劇惡化，真空度下

5、降。 我公司三臺(tái)機(jī)組夏季真空： #4機(jī)組最低-86.5KPa，#5機(jī)組最低-86.8 KPa，#6機(jī)組最低-80.9KPa。汽封對(duì)于機(jī)組安全的影響 隔板汽封漏汽量增加，將明顯地增大葉輪前后壓差，使轉(zhuǎn)子的軸向推力加大。 軸封、汽封軸向間隙的正確性關(guān)系到汽輪機(jī)差脹限額的問題，如果測(cè)量調(diào)整失誤，將使機(jī)組發(fā)生動(dòng)靜碰擦并產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。汽封對(duì)于機(jī)組安全的影響 軸封漏汽會(huì)順著大軸通過油檔進(jìn)入軸承箱，造成油質(zhì)變差甚至惡化，使軸頸和軸瓦產(chǎn)生腐蝕、磨損，軸承溫度升高，現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)油膜破壞，出現(xiàn)干磨擦，甚至發(fā)生軸承合金熔化事故。 若軸封間隙過小，將會(huì)動(dòng)靜摩擦，造成汽封磨損或轉(zhuǎn)子熱彎曲，后果嚴(yán)重。第三部分汽封改造的選

6、型 由第一部分可知，從經(jīng)濟(jì)和安全性能考慮，我公司需對(duì)三臺(tái)機(jī)組進(jìn)行汽封改造。目前可供選型的汽封有： 1、布萊登式汽封。 2、蜂窩汽封。布萊登式汽封布萊登汽封的結(jié)構(gòu)特征布萊登汽封的結(jié)構(gòu)特征1、取消了傳統(tǒng)汽封背部的板式壓簧、取消了傳統(tǒng)汽封背部的板式壓簧2、在汽封的圓周方向加裝、在汽封的圓周方向加裝4支螺旋壓縮彈簧支螺旋壓縮彈簧3、加大了汽封、加大了汽封“脖頸脖頸”處與汽封槽的間隙處與汽封槽的間隙4、在汽封的進(jìn)汽側(cè)增加進(jìn)汽槽、在汽封的進(jìn)汽側(cè)增加進(jìn)汽槽布萊登式汽封 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 解決過臨界振動(dòng)大對(duì)汽封間隙造成永久增大問題。 能適應(yīng)機(jī)組負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)整密封間隙。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 對(duì)汽水品質(zhì)要求較高，長期運(yùn)

7、行可能造成彈簧結(jié)垢、疲勞失效而無法保持靈敏的調(diào)整效果，使用后期效果降低。 由于加工尺寸、彈簧質(zhì)量和安裝工藝等存在問題導(dǎo)致汽封在運(yùn)行中關(guān)不住，導(dǎo)致機(jī)組效率嚴(yán)重下降。 改造費(fèi)用較高。蜂窩汽封 所謂蜂窩汽封，是將傳統(tǒng)汽封低齒車削，由蜂窩狀汽封取代，蜂窩是由六邊形孔連片組成，六邊形單邊尺寸為2-3mm。蜂窩汽封由于具有較寬的密封帶，改變了傳統(tǒng)汽封低齒齒數(shù)由于受結(jié)構(gòu)限制，只能布置很少（一般1-2齒）的缺點(diǎn)，仍保留汽封高齒，相當(dāng)于增加了汽封齒數(shù)量，加大了氣流阻力，提高了密封效果。蜂窩汽封退讓仍采用傳統(tǒng)汽封的背部板彈簧結(jié)構(gòu)，在啟動(dòng)中可能會(huì)產(chǎn)生碰磨，但是由于蜂窩帶由合金制成,耐高溫,質(zhì)地較軟,與轉(zhuǎn)子碰磨時(shí),對(duì)轉(zhuǎn)子傷害較輕，不會(huì)產(chǎn)生大的影響。蜂窩汽封蜂窩汽封 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 在原來梳齒汽封的基礎(chǔ)上只改變汽封的結(jié)構(gòu)形式，改造方便，費(fèi)用較低。 其汽封間隙維持在機(jī)組設(shè)計(jì)值，蜂窩型式可以有效的的減少汽封的泄漏量。 蜂窩汽封最適合葉頂處，能有效的吸附葉頂?shù)乃帧?缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 由于蜂窩帶與軸是寬面接觸，若間隙不當(dāng)，開機(jī)過程中發(fā)生碰磨時(shí)易引起機(jī)組振動(dòng)。 由于汽封蜂窩帶結(jié)垢不易清理，給大修時(shí)修刮帶來難度，蜂窩結(jié)垢嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致蜂窩失去作用，使用壽命短。第四部分 總結(jié) 針對(duì)我公司目前情況，下一步可以針對(duì)通流間隙方面進(jìn)行改造，減少汽封、葉頂?shù)乳g隙漏氣量