各种汽封形式对比

各种新型汽封改造位置优化建议及评价
关键字:汽封, 刷式汽封, 改造位置, 优化建议, 性能对比
引言:
自汽轮机诞生以来,随着科学技术的发展,汽轮机设计思想和方法一直在不断进步。

目前的情况是,单独从叶片本身流动设计角度看,已经达到相当完善的程度,汽轮机的通流效率已经没有太大的提升空间。

为了进一步提高汽轮机的性能,仅通过改进叶栅的性能,对汽轮机内效率提高的作用非常有限。

影响汽轮机效率的因素很多,其中汽轮机通流动、静叶汽封和轴封漏汽是导致汽轮机效率降低的重要原因,特别是汽轮机参数越来越高,相同密封间隙下,通过级间汽封蒸汽密度升高,则质量流量增大。

漏汽不仅旁路作功的动(静)叶,而且造成下一级主流道汽流扰动,双重负面效果影响级效率。

为了减小漏汽的影响,现代汽轮机设计者十分重视汽封的设计。

现代汽轮机最常用的汽封仍为梳齿式结构。

近几年来,随着技术的发展从国外引进了多种新型汽封,较典型的如:以燃气为介质的蜂窝汽封和刷式汽封;可调式汽封;接触式汽封;侧齿汽封等。

尽管这些汽封结构型式不尽相同,但设计者的指导思想主要是想通过增加齿数、减小间隙、增加阻力,来提高密封效果,减小漏汽所造成的损失。

新型汽封介绍
1, 蜂窝汽封;
蜂窝式汽封最大特点是它的除湿能力,密封机理是当汽流经过蜂窝汽封时,在前进方向上遇到阻力,从而改变汽流方向,进入蜂窝带,产生涡流,形成阻尼效果,根据这一特性,建议在低压部分进行蜂窝汽封改造,如中压缸叶顶汽封,低压缸叶顶和隔板汽封。

优点: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,可能导致振动加剧甚至转子抱死的情况。

建议改造位置:低压叶顶或隔板汽封。

中压叶顶汽封。

制造厂家:国内蜂窝生产厂家较多,在此不做一一介绍。

2, 布莱登汽封;
布莱登汽封专利目前仍由美国公司持有,国内生产厂家受制于外国的技术垄断。

布莱登汽封工作原理是;汽轮机运行时,依靠各级前后的压差变化来克服弹簧弹力,起到调节汽封间隙的作用。

一般该汽封使用于高压部分隔板,因为在此处汽轮机级的前后压差可以满足需要,而中低压部分及轴封则不适用,而叶顶处直径过大,如果采用布莱登汽封,每相邻两块汽封处的接缝间隙预留将会很大,因此在此处形成的泄漏量未必能补偿汽封间隙调整后所获的收益。

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,后期使用效果会降低。

建议改造位置:基于布莱登汽封对级前后压差的要求,一般只能改造在高压缸隔板位置,用在此处其效果发挥作用最大。

制造厂家:国内多家布莱登汽封代理商,目前这项专利人掌握在美方。

3, 侧齿汽封;
侧齿汽封是在梳齿汽封的一个高齿上进行改造,在垂直汽封齿的方向上再添加1-2道沿轴向方向的齿形,其原理是当气流遇到这种阶梯形齿的时候会形成涡流,起到阻尼作用。

但此种汽封受制于轴向间隙,侧齿位置不能高于低齿高度,改造空间有限,改造后对高齿齿根的强度要求将会提高。

优点:改造简单,无须其他条件要求,相对原来的梳齿汽封的密封效果有一定的改善。

缺点:未脱离原梳齿汽封的结构形态,属于硬齿汽封,仍然无法解决磨损后间隙永久性增大的问题,侧齿阻尼的效果也会间隙的增大而大打折扣。

建议改造位置:无特殊要求,如用在高压通流部分须慎重。

制造厂家:大连华鸿工业
4, 接触式汽封;
接触式汽封是在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作用下自动退让,以保证始终跟轴接触。

此种汽封用在轴封最外侧效果最佳,可以有效的提高机组真空,获得收益。

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,对材料的强度、物理特性等有较高要求,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。

建议改造位置:轴封最外侧(靠大气侧),此汽封用在此处既可以有效减少漏气,改善机组真空,并能顺着外界大气的漏入及时的带走热量。

制造厂家:代表厂家——哈尔滨通能电气股份有限公司(王长春接触式汽封)
5, 刷式汽封;
刷式密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,开始在运用在蒸汽轮机上。

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。

优点:属于柔性密封,可以适应转子瞬态跳动而保持间隙不变,长期保证其密封效果,刷丝耐高温,使用寿命长,顺转子旋转方向有角度排列,可以减小摩擦振动,对机组安全性的影响较小。

缺点:刷丝价格昂贵,加工工艺要求较高,成本较高。

建议改造位置:高、中、低压缸轴封,中压缸隔板汽封,小汽轮机轴封等,用在过桥(中间)汽封处,或平衡环处须进行结构优化以承受此处前后压差较大的要求。

制造厂家:代表厂家——江苏透平密封高科技有限公司(国内专业刷封制造厂家)
6, DAS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它齿,并采用铁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。

开机过临界时如产生碰磨就会先与大齿磨,由于它厚不易磨掉故不会磨到其它的齿,保证正常运行时的汽封间隙。

优点:密封间隙减小,结构物大的改动,用在各处其强度能都保证。

缺点:当与轴摩擦是仍会造成机组振动,但相对原梳齿结构,能保护其他齿形不遭破坏,密封效果会随运行时间有所下降。

建议改造位置:无特殊要求,用在过桥(中间)汽封、或平横盘处,可以承受前后较高压差,减小间隙,较少泄漏量。

制造厂家:东方汽轮机厂
结束语
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,否则无法达到应有的效果。

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和效果,不够科学和全面。

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。

参考文献:
[1] 魏琳健,李春清.汽轮机密封技术的应用和发展[J].热能动力工程, 2005,20(5):455~459.
[2] 王毅林,陈林海,朱正林,等.汽轮机原理[M]:南京工程学院,1998.
[3] 吉桂明,涡轮机蜂窝状密封优化的方法[J].热能动力工程,2003,18(3):275~276.
[4] 李雪松,李久华,黄典贵.迷宫汽封齿型对转子动力学系数的影响[J].中国电机工程学报,2002,22(5) [6] 王 旭,张文平,马胜远,诸振友.转子蜂窝密封封严特性的实验研究[J].热能动力工程,2004,15(5)
[7]隋高山,刷式汽封在汽轮机上的应用介绍[J].南京理工大学,硕士研究生,热能与动力工程 2008.
[8]胡丹梅 沈洋 费孝律,汽轮机刷式汽封流场数值计算[J],上海电力学院能源与环境工程学院 2010.
[9]单鹏飞,浅谈刷式密封在航空发动机上的试验性能分析[J],南京师范大学,热能与动力工程 2008
[10]刷式汽封使用情况调查报告[R],西安热工研究院,吉林省电力科学研究院,双辽发电厂,汉川电厂,哈尔滨第三电厂,山东沾化发电厂等,2001.。

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浅谈汽轮机的汽封形式和特性

浅谈汽轮机的汽封形式和特性

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。

传统刷式汽封和先进型刷式汽封的区别

传统刷式汽封和先进型刷式汽封的区别
均压槽设计
不采用(如图)
采用(如图)
迟滞效应:是指刷丝在汽流的作用下,和后挡板紧紧的压在一起,增大了刷丝和后挡板之间以及自身之间的摩擦力,在转子发生振动时,刷丝应该瞬间吸收转子振动发生倾斜,但是由于摩擦力的存在,刷丝发生倾斜变得滞后了,即为迟滞效应。均压槽的设计,是为了时刷丝前后的压力一样,减少刷丝之间和刷式与后挡板之间的摩擦力。
刷式汽封在机组启动时,存在迟滞效应,在转子发生振动时,刷丝不能及时的吸收转子的振动而发生倾斜,容易加剧转子的振动,影响机组安全,同时由于转子和刷丝之间的瞬间碰磨,缩短了刷式汽封的使用寿命
大大减少刷丝的迟滞效应,保证刷丝在转子振动的时候能够及时瞬间吸收转子振动。
遮流板设计
不采用(如图)
采用(如图)
遮流板:是指在刷丝束前段,接受汽流的首次冲击的,保护刷丝不被汽流直接冲击,发生剧烈抖动。
存在问题:在安装的时候,由于斜角的存在,汽封块之间多了一个严径向的作用力,如果调整的时候出现汽封间隙小,那么这块间隙小的汽封,会给另一块汽封一个向下的力,使其间隙变大,在安装的时候出现假间隙,使安装间隙达不到要求,给安全启动留下安装隐患。
技术升级:不但将原有汽封齿的斜角设计去掉,为了彻底解决汽封块之间存的径向了造成的假间隙问题,将刷丝束的硬质挡板的斜角也却掉,但是保证了刷毛的倾斜角度,最大限度的保证刷毛沿转子旋转方向的倾斜,适应转子的振动。
传统刷式汽封和新型刷式汽封的区别
传统刷式汽封
新型刷式汽封
备注
主要厂家
南京某公司
徐州透平密封科技有限公司
汽封斜角设计
采用(如图)
不采用(如图)
目前有些单位为了避免斜角造成的安装问题,试图通过渐变排丝的工艺来解决这一问题。渐变排丝就是指,沿着转子旋转的方向,刷丝的倾斜角度越来越大,在汽封块的配合处,刷丝角度垂直于轴,这虽然解决了安装时的假间隙问题,但是这给以后的启机和运行带来了很大的隐患。第一,在每一圈中都有部分刷毛垂直于转子,在转子振动的时候不能吸收转子的振动,反而加剧转子的振动,第二由于刷毛和转子之间的摩擦,对刷毛造成很大的损坏,达不到预期的密封效果,同时大大缩短了刷式汽封的使用寿命。

汽封详细介绍种类和图片资料

汽封详细介绍种类和图片资料

一,汽封类型介绍汽封类型:传统汽封、刷式汽封、蜂窝汽封、布莱登汽封、DAS汽封、接触式气封,布莱登汽封、侧齿汽封、叶根汽封接触式油档、倾斜式蜂窝汽封(机组轴封间隙在0.30-0.60之间的比较多)。

第一代汽封是梳齿型汽封第二代汽封是接触式汽封,有布莱登汽封和蜂窝状型汽封,但布莱登汽封存在的很大的问题,在变负荷时存在卡涉现象。

第三代汽封是刷式汽封,在哈尔滨有一个公司生产接触式汽封实现了无缝汽封,不过这种汽封磨损比较严重,但汽封效果是最好的。

目前常见的汽封形式:梳齿汽封——汽轮机出厂时基本是梳齿;蜂窝汽封——国内厂家很多,有的电厂使用不能正常起机,个人感觉可以少量使用,低压轴封及低压叶顶,另外选择厂家很重要;布莱登汽封——美国技术,国内哈尔滨布莱登生产,抄袭国外技术,常在平衡环位置使用,其他位置均不适用,也有用在其他部位但效果不好;接触式汽封——哈尔滨通能专利,是从浮动油挡发展而来,两处的温度不一样,接触易引发振动等事故,如楼上所说要是真出点事划不来;侧齿汽封——大连华鸿专利,对梳齿的优化汽封,安全但效果有限,适合领导做创业绩项目使用;刷式汽封——南京某公司生产,抄袭国外技术,国内不成熟,现在的质量很差;铁素体汽封——概念汽封,梳齿汽封材质不同而已,成本低但售价高。

汽封效果好坏间隙很重要,选用的汽封要保证机组安全,然后调整合适的间隙。

二、文字加图片分析1、刷式气封局限性:运行后易倒伏,持久性比较差,进口合金钢丝周期比国产长。

这是一种新型刷封,是超越蜂窝汽封之上的刷式汽封,刷材料是钴基合金,耐高温,耐磨损,整个结构充分的考虑到了安全性能,目前已经好几个电厂改造使用,效果很不错的。

2、蜂窝气封局限性:成本高,制造难度大。

在线速度偏小的轴封和隔板气封中使用性价比不高。

容易堆积盐分和异物,使之失去扰流的功能。

高中压部分使用的时候容易吹损。

3、过桥浮动气封4、DAS气封主要优点;密封效果和耐久性优势明显。

(1)DAS的全称为DEC ADVANCED SEAL,意可解为东方集团先进汽封。

火电汽轮机常用汽封出现问题的对比分析

火电汽轮机常用汽封出现问题的对比分析

火电汽轮机常用汽封出现问题的对比分析发布时间:2021-09-07T15:08:04.093Z 来源:《中国电业》2021年第12期作者:宋茂宁[导读] 近几年,伴随着国内快速发展的汽轮机组技术以及相关相关配套设施设备,大大提高了汽轮机组使用的效率以及稳定性、安全性、可靠性。

宋茂宁白山吉电能源开发有限公司吉林省白山市 134300摘要:近几年,伴随着国内快速发展的汽轮机组技术以及相关相关配套设施设备,大大提高了汽轮机组使用的效率以及稳定性、安全性、可靠性。

国内使用最为广泛的汽封形式有四种,即:布莱登汽封、接触式汽封、蜂窝式汽封、侧齿式汽封。

在实际运行期间,其中每一种产品都会涉及到多样化的问题。

基于此,笔者以白山吉电能源开发有限公司为例,针对于火电汽轮机常用汽封出现问题的对比进行了深入分析与探讨,以此为相关学者以及从业人员提供有价值的参考依据。

关键词:火电;汽轮机;汽封;问题引言:在火电汽轮机中,汽封种类具有一定的多样性。

汽封款式的不同,所面临的问题也是各不相同。

为此,相关人员要全面掌握和熟悉常见汽封(布莱登汽封、接触式汽封、蜂窝式汽封、侧齿式汽封)出现的问题,通过对比分析方法,展开有效处理和解决。

本文将从汽轮机汽封的结构及原理、火电汽轮机常用汽封出现问题的对比分析、对比分析总结三大方面来进行深入剖析。

一、汽轮机汽封的结构及原理火电汽轮机的汽封涉及多种内容,包括:轴端汽封、隔板汽封以及叶顶汽封。

工作原理为:通过膨胀的蒸汽以及变大的截面,汽封能够降低压力,通过多次变小的压力以及变大的截面,使轴封蒸汽压力等同于蒸汽压力,使外向流动停止,需要依然使用变小压力和变大截面原理来平衡轴封蒸汽压力,在通过冒汽封后,使大气压力等同于轴封压力,并且不再发生外漏的情况。

根据相关资料数据表明,煤增加高压缸前汽封间隙0.1毫米,就会相应的增加轴封漏汽量1-1.5t/h;每增加高压部分各级隔板汽封距离0.1毫米,就会降低级效率,降低范围在0.4%-0.6%之间,如若增加隔板汽封漏汽量,就会提高转子的轴向推力,从而无法正常安全的运行汽轮机。

600MW超临界汽轮机汽封型式介绍及对比分析

600MW超临界汽轮机汽封型式介绍及对比分析

600MW超临界汽轮机汽封型式介绍及对比分析摘要:介绍汽轮机传统汽封及各类新型汽封的结构及特点,并对比分析了各类新型汽封的优缺点。

关键词:汽轮机;汽封;对比分析1 概述某电厂600MW超临界汽轮机组在额定参数和铭牌功率下,热耗率及发电煤耗率与设计值差距较大。

通过性能试验发现存在以下主要问题:汽轮机的高、中、低压缸相对内效率均达不到设计值,以低压缸相对内效率尤为突出;轴端汽封、平衡盘汽封、各级通流汽封漏汽量大等。

该汽轮机隔板汽封、轴端汽封等各级汽封采用的均是传统的迷宫式汽封,迷宫式汽封从其结构、密封原理分析,无法更有效的减小级间、轴端漏汽,因此汽封改造是提高汽轮机本体效率的主要手段,而汽封改造的首要关键是汽封选型。

2各类汽封型式介绍2.1传统汽封(迷宫式汽封)2.1.1传统汽封的结构迷宫汽封一般由汽封套、汽封环两部分组成(图1)。

汽封套固定在汽缸上,内有T形槽道(隔板汽封一般不用汽封套,在隔板体上直接车有T形楷)。

汽封环一般由6~8块汽封块组成,装在汽封套T形槽道内,并用弹簧片压住在汽封环的内圆,迫使汽封齿和转子保持最小间隙,有相互配合的梳齿及凹凸肩,形成蒸汽通道和膨胀室。

图1迷宫汽封示意图2.1.2传统迷宫汽封的特点迷宫汽封是非接触密封,无固相摩擦,不需润滑,适用于高温、高压、高速和大尺寸密封条件。

迷宫汽封工作可靠,功耗少,维护简便,寿命长。

迷宫汽封泄漏量较大。

如增加迷宫级数,采取抽汽辅助密封手段,可把泄漏量减小,但要做到完全不漏是困难的。

2.2布莱登汽封2.2.1布莱登汽封的结构布莱登汽封弧段结构与传统汽封弧段基本相同,取消了传统汽封背部的板式弹簧,取而代之在汽封端部加装了4只螺旋弹簧,在汽封弧块进汽侧铣出进汽道,工作时通过汽封脖径出汽侧与汽封槽体的紧密结合形成密封腔室(图2)。

自由状态下,布莱登汽封在弹簧的张力下张开,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步增大,当这一压力足以克服弹簧应力、摩擦阻力等时,汽封弧块开始逐级关闭,直至处于工作状态,并始终保持与转子的最小间隙值运行;停机时,随蒸汽流量的减小,在弹簧应力的作用下,汽封弧块远离转子,使汽封与转子的径向间隙达到最大值。

先进汽封2

先进汽封2
研究表明,当蜂窝汽封的芯格尺寸为1.6mm,蜂窝汽封的封严 特性最好。蜂窝孔深对密封性能几乎没有影响。
在汽封径向间隙相同的情况下,当汽封的径向间隙大于 0.20~0.40mm,蜂窝汽封的封严特性比梳齿汽封好;当汽封的 径向间隙小于0.06mm时,梳齿汽封的泄漏量小于蜂窝汽封。
采用蜂窝汽封后,汽封间隙可以很小,达到减小漏气量和提高 效率的目的,同时由于蜂窝汽封很软,即使与转子发生擦碰, 一般不会发热和伤及转 子而引发安全问题。
12/26/2019
耐磨涂层汽封可提 供 0.1~0.2% 性 能 改进
8
密封技术(Retractable seal)
SEU
可伸缩汽封 启动过程中,可伸缩汽封在螺旋弹簧弹力作用下,可增大 汽封间隙,防止受热变形及转子在过临界时振动引起的摩 擦。正常运行时,在蒸汽压力作用下,使螺旋弹簧收缩, 汽封间隙保持在最小值,减小漏汽提高经济。
适用于汽轮机 ●新安装机组和机组改造
应用范围: ●平衡活塞 ●轴端汽封 ●汽缸内的中间汽封
目的: ●提高效率
SEU
12/26/2019
用一个MTU刷式汽封可替代3台阶7齿迷 宫式汽封,可缩短汽缸和转子的轴向尺寸
MTU brush seal team
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密封技术(Brush Seal)
MTU 刷 式 汽 封 在 可能位置提高效率 的潜力
密封技术
SEU
根据GE公司对汽轮机运行性能的测试结果看,汽轮机的 漏汽损失约占内部损失的1/3 左右。
为减少漏汽损失,近年来,推出了许多先进的汽轮机密封 技 术 , 如 刷 式 汽 封 (Brush Seal) 、 耐 磨 涂 层 汽 封 (Abradable Coating Seal)、可伸缩汽封(Retractable seal) 、蜂窝式汽封(Honeycomb Seal)等,使汽轮机运行的安 全可靠性和机组热效率都得到相应的提高。

几种密封技术的比较

回转式空预器几种密封方式的比较回转式空气预热器是一种用于大型锅炉的热交换设备,它利用锅炉烟气的热量来加热燃烧所需的空气,以此来提高锅炉的效率。

在热态运行状态下,空气预热器各部件均会因受热而发生膨胀,转子会变成蘑菇状,转子和扇形板、弧形板之间的间隙会变化,大部分间隙都会变小。

热态运行状态下,如果间隙过大,将导致空气预热器漏风率很大,如果过小,将可能导致空气预热器卡死。

空气预热器的漏风率是影响锅炉运行效率的重要因素,所以空气和烟气之间的密封,显得尤为重要,空气预热器的密封技术,也是各空气预热器厂家的核心技术之一。

空气预热器的严重漏风和低可靠性是中国电站的普遍问题。

很多电站的漏风率达10%以上甚至更高。

另外,很多电站空预器还有堵灰,维护费用高等问题。

相对来说,改造锅炉本体和汽轮机的主要部件费用比较高,而锅炉辅机,特别是空气预热器的改造却比较经济。

各发电集团,将控制空预器漏风率、空预器换热效率作为考核旗下电厂的主要节能指标之一。

所以,各电厂纷纷投资进行空预器改造,将空预器改造作为提高锅炉效率,降低能耗的主要手段之一。

根据数据对比,进行空预器改造后,将大大降低厂用电率,提高锅炉效率。

一台30万千瓦机组,节煤和电的费用为每年200万以上,如果再加上出力增加而提高的发电收益,改造一台机组的空预器,每年可增加的收益非常显著。

正因为如此,近年来,各发电企业纷纷投入资金进行空预器改造。

同时,由于国家对环保要求越来越高,电厂上脱销也是必然趋势。

火电厂脱销的改造必须同时对空预器进行改造,否则无法正常运行。

这也是一个未来即将引爆的巨大市场。

截至2009年,我国火电总装机容量达到6亿千瓦,相当于1000台60万千瓦机组,相当于全国有2000台以上的空预器(60万千瓦机组)在运行。

这其中只有很少一部分进行了技术改造。

平均每台机组的改造价格为500-1000万左右(含换热元件费用)。

基本每隔5-10年空预器就需要进行一次大修或更换元件。

汽封详细介绍种类和图片分解

汽封详细介绍种类和图片分解一,汽封类型介绍汽封类型:传统汽封、刷式汽封、蜂窝汽封、布莱登汽封、DAS 汽封、接触式气封,布莱登汽封、侧齿汽封、叶根汽封接触式油档、倾斜式蜂窝汽封(机组轴封间隙在0.30-0.60之间的比较多)。

第一代汽封是梳齿型汽封第二代汽封是接触式汽封,有布莱登汽封和蜂窝状型汽封,但布莱登汽封存在的很大的问题,在变负荷时存在卡涉现象。

第三代汽封是刷式汽封,在哈尔滨有一个公司生产接触式汽封实现了无缝汽封,不过这种汽封磨损比较严重,但汽封效果是最好的。

目前常见的汽封形式:梳齿汽封——汽轮机出厂时基本是梳齿;蜂窝汽封——国内厂家很多,有的电厂使用不能正常起机,个人感觉可以少量使用,低压轴封及低压叶顶,另外选择厂家很重要;布莱登汽封——美国技术,国内哈尔滨布莱登生产,抄袭国外技术,常在平衡环位置使用,其他位置均不适用,也有用在其他部位但效果不好;接触式汽封——哈尔滨通能专利,是从浮动油挡发展而来,两处的温度不一样,接触易引发振动等事故,如楼上所说要是真出点事划不来;侧齿汽封——大连华鸿专利,对梳齿的优化汽封,安全但效果有限,适合领导做创业绩项目使用;刷式汽封——南京某公司生产,抄袭国外技术,国内不成熟,现在的质量很差;铁素体汽封——概念汽封,梳齿汽封材质不同而已,成本低但售价高。

汽封效果好坏间隙很重要,选用的汽封要保证机组安全,然后调整合适的间隙。

二、文字加图片分析1、刷式气封局限性:运行后易倒伏,持久性比较差,进口合金钢丝周期比国产长。

这是一种新型刷封,是超越蜂窝汽封之上的刷式汽封,刷材料是钴基合金,耐高温,耐磨损,整个结构充分的考虑到了安全性能,目前已经好几个电厂改造使用,效果很不错的。

2、蜂窝气封局限性:成本高,制造难度大。

在线速度偏小的轴封和隔板气封中使用性价比不高。

容易堆积盐分和异物,使之失去扰流的功能。

高中压部分使用的时候容易吹损。

3、过桥浮动气封4、DAS气封主要优点;密封效果和耐久性优势明显。

四种汽封比较

蜂窝式汽封、布莱登汽封、接触式汽封、侧齿式汽封四种汽封比较目录一、布莱登汽封状况 (2)1、布莱登汽封结构 (2)2、布莱登汽封工作原理 (2)3、布莱登汽封结构实现的目的 (2)4、布莱登汽封实际应用状况 (3)⑴弧段闭合不拢情况较多 (3)⑵弧段也有张不开的情况 (4)⑶正常闭合时间未必在过临界转速之后 (4)⑷密封齿仍为梳齿式,密封效果差 (4)⑸密封齿为梳齿式,容易引起汽流激振 (4)⑹易产生胀差大 (5)5、布莱登汽封失败案例 (5)二、接触式汽封状况 (6)1、接触式汽封结构 (6)2、接触式汽封工作原理 (6)3、接触式汽封应用状态 (6)4、接触式汽封失败案例 (7)三、侧齿式汽封状况 (7)1、侧齿式汽封结构 (7)2、侧齿式汽封工作原理 (7)3、侧齿式汽封结构分析 (8)4、侧齿式汽封应用状况 (8)四、蜂窝式汽封状况 (9)(一)蜂窝式汽封结构说明 (9)(二)蜂窝式汽封的优点 (10)1、密封效果好、显著提高汽轮机组的效率 (10)2、不会引起汽流激振,安全性高 (10)3、不会出现掉台和被拉弯的现象 (10)4、间隙可调安装方便 (11)5、寿命长、安全性强、对轴无伤害 (11)6、在湿度较大的叶片顶部,装上蜂窝汽封,有效去除叶顶水分,保护叶片少受水蚀。

(11)一、布莱登汽封状况1、布莱登汽封结构2、布莱登汽封工作原理汽封分六段,弧段端面钻孔装有螺旋弹簧。

启机前,由于弹簧力的作用,使得各弧段张开,汽封间隙变大。

机组正常运行时,当蒸汽作用于汽封后面的压力大于弹簧力、汽封弧段重力及磨擦力的矢量和时,汽封弧段闭合,间隙变小。

3、布莱登汽封结构实现的目的布莱登汽封要解决的问题是启停机过程式中转速达到临界转速时转子的振动振幅最大,容易碰磨汽封齿片,因此在汽封环段端部加装弹簧,启停机时弹簧将各汽封孤段撑开,使密封间隙变大,而无法碰磨;正常运行时汽封背孤的蒸汽压力大于弹簧压力,弹簧被压缩,端面合拢又恢复正常间隙值。

汽轮机汽封形式简介


刷式汽封
❖ 优点 ❖ 刷式汽封是接触式零间隙汽封,适应转子瞬
间径向运动,密封效果较好。 ❖ 理论上利用刷丝间空隙的不均匀结构产生的
横向流破坏同向流,因此产生自密封效应。
刷式汽封
❖ 缺点 ❖ 刷毛脱落 ❖ 刷毛倒伏 ❖ 毛尖被轴磨损,形成毛尖与轴的配合间隙,
造成密封失效。 ❖ 轴面需要高强度粒子喷涂,来保护轴不被磨
损。施工难度大,造价高,且不可恢复。
非接触式汽封
❖ 传统的迷宫式汽封 ❖ 基于传统迷宫式汽封基础上的新型汽封,侧
齿型汽封 ❖ 蜂窝汽封 ❖ 布莱登汽封
迷宫式式汽封
迷宫式汽封的几种形式
迷宫式式汽封
❖ 迷宫式汽封工作原理
侧齿式汽封
❖ 侧齿式汽封结构
侧齿式汽封
❖ 侧齿式汽封结构
侧齿式汽封
❖ 侧齿式汽封优点 1、安全 2、同等条件下较传统汽封密封效果好
布莱登式可调汽封确实可以不同程度地提高 4、切割后易发生严重形变,甚至无法安装。
施工难度大,造价高,且不可恢复。
机组的热效率,最高可达1%~2% 理论上利用刷丝间空隙的不均匀结构产生的横向流破坏同向流,因此产生自密封效应。
鬃毛与转子表面轻微接触,其弹性可追踪转子的径向偏移,从而达到密封作用。 2、蜂窝带选材不当,使用寿命短,很难保证一个大修期。 3、蜂窝带易局部脱落或碰磨。 鬃毛与转子表面轻微接触,其弹性可追踪转子的径向偏移,从而达到密封作用。 刷式汽封是接触式零间隙汽封,适应转子瞬间径向运动,密封效果较好。 从布莱登式可调汽封运行的经验来看,目前布莱登式可调汽封确实可以不同程度地提高机组的热效率,最高可达1%~2% 从布莱登式可调汽封运行的经验来看,目前布莱登式可调汽封确实可以不同程度地提高机组的热效率,最高可达1%~2% 碳精环汽封为接触式汽封,因此机械损失比较大。 轴面需要高强度粒子喷涂,来保护轴不被磨损。 减小汽轮机的蒸汽泄漏量,提高汽轮机组的热效率,减少燃料耗量,提高电厂的经济性。 2、蜂窝带选材不当,使用寿命短,很难保证一个大修期。 运行时其间隙在热膨胀和蒸汽压差作用下闭合; 从布莱登式可调汽封运行的经验来看,目前布莱登式可调汽封确实可以不同程度地提高机组的热效率,最高可达1%~2% 轴面需要高强度粒子喷涂,来保护轴不被磨损。 3、相对梳齿汽封可提高使用效果50%以上。 减小汽轮机的蒸汽泄漏量,提高汽轮机组的热效率,减少燃料耗量,提高电厂的经济性。
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