汽轮机汽封改造浅谈
汽轮机汽封改造优化技术
汽轮机汽封改造优化技术摘要：汽封是汽轮机正常高效运行的重要组成部分。
科学的汽封设计不但能够降低漏气损失，而且能够确保汽轮机安全运行。
因此，分析汽封漏气量的影响因素，探究汽轮机汽封改造优化技术，具有现实的理论意义和实践价值。
关键词：汽轮机汽封优化梳齿迷宫式汽封是现代火力发电厂通常采用的汽轮机汽封形式，其又称之为曲径式汽封。
电厂过去经常采用的迷宫式汽封是非接触式汽封。
因为这种汽封不用润滑，可以自由热膨胀，不受转速限制，维修方便，所以广泛应用在燃气轮机、汽轮机等设备的级间与轴端。
但是，梳齿迷宫式汽封难以完全杜绝泄露，受限于设备轴向长度，迷宫式汽封有着较大的泄漏量。
因此，优化汽轮机汽封结构，降低泄露损失，将会有效地提高汽轮机的功率与效率，提高电厂的经济效益。
1 汽轮机汽封漏气量影响因素1.1 汽封的齿数相关研究表明汽封的齿数直接影响着轴封的漏气量。
当齿间距保持不变，汽封的齿数越多，汽封的泄露量就越少。
当齿数保持不变时，汽封的齿间距越大，汽封的泄漏量就越少。
较大的齿间距代表着较大的空腔，空腔能够把齿隙转化的动能转耗为热能。
空腔越大就越能降低透气效应，从而降低泄漏量。
从理论上而言，越多的汽封齿数，经过各个汽封齿间隙的漏气的压降就越小，也就是漏气越少。
然而，随着气封齿数的增加，转子的长度与汽封段的长度都会随之增加。
通常，增加一倍的轴封齿数，就会相应的增加一倍的轴封段长度，从而导致增大汽轮机转子的长度。
为了确保汽轮机转子的临界转速保持在规定的范围内，就应当相应的增加轴的直径，这就相应的增加了汽封间隙环形面积，从而增加了蒸汽泄漏量。
另一方面，增加转子长度，就相应的增加了气缸长度，降低了气缸的刚性。
在启动汽轮机或运行汽轮机的过程中，不可避免地就增大了最小汽封间隙，从而增大了汽封漏气量。
所以，增加的汽封齿数不是越多越好，齿数应当保持在合理的范围内。
1.2 汽封的间隙如果蒸汽的压差和相关参数保持不变，要降低汽封的漏气量，就可以采取减少汽封齿隙的面积、增加汽封齿数的措施。
300MW机组低压缸端汽封优化改造研究及应用
300MW机组低压缸端汽封优化改造研究及应用随着我国经济的快速发展，电力有限公司应该顺应外界环境的变化对自身设备进行优化改造。
文章重点阐述了当前情况下300MW机组低压缸端汽封优化改造研究及应用。
标签：300MW机组；低压缸端汽封；优化改造；研究；应用1 概述湛江电力有限公司1号机组于1995年投产，汽轮机为N300-16.7/537/537型号，东方汽轮机公司生产的亚临界中间再热两排汽凝汽式汽轮机，机组系统配备两台真空泵。
汽轮机低压缸端汽封一直使用的传统梳齿汽封，其阻汽效果一般，在机组多次启停过程中，端汽封径向间隙逐步增大，造成低压轴端汽封漏汽，导致机组凝汽器真空不够理想，按照300MW机组参数变化对经济性的影响分析，凝汽器真空每降低1KPa，煤耗约增加3g/KWh。
在目前节能降耗的大环境下，如何提高凝汽器真空是一个节能的重大课题。
在确保机组安全运行前提下，为了保证低压缸端汽封密封效果，提高机组凝结器真空度，通过分析对凝汽器真空影响较大的因素，并对其进行针对性处理，湛江电力有限公司在2011年10月1号机组由300MW改为330MW增容改造期间对低压缸轴端汽封进行优化改造。
2 优化改造方案湛江电力有限公司1号机组低压缸端汽封轴封体内设有5圈汽封圈进行密封，防止外部大气进入凝汽器内，低压缸轴端汽封材料为传统梳齿铜合金汽封，铜汽封用在低压缸端汽封可以采用较小的安装间隙，在汽轮机启停过程中，由于汽缸内外壁不均匀受热而产生变形，以及过临界转速转子振幅较大时，可能会导致转子与汽封齿局部摩擦，增大了汽封间隙，使漏汽量增加，密封效果不佳时外部大气将从大气侧漏入凝汽器，导致凝汽器真空下降。
为了提高机组安全和经济性，对低压缸轴端汽封进行优化改造。
2.1 新式汽封选用经考察，选用接触式汽封和侧齿汽封对原有传统梳齿汽封进行改造。
2.1.1 接触式汽封简介接触式汽封的汽封齿为复合材料，耐磨性好，具有自润滑性。
它是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。
试论电厂汽轮机汽封改造的可行性
试论电厂汽轮机汽封改造的可行性为提高汽轮机组运行安全经济性，电厂准备改造汽轮机汽封系统。
本文分析了机组现时的经济性能和运行情况，根据当前最新的汽封技术编制了适用于机组的汽封改造方案，并对改造后所能取得的经济效益进行分析。
结果表明汽封系统改造可以提高机组的安全性和经济性，是具有改造价值的。
标签：汽轮机；汽封；改造；性能1 引言广东红海湾发电有限公司一期#1、#2机组为国产600MW超临界压力燃煤发电机组，三大主设备由东方电气集团公司属下的东方锅炉厂、东方汽轮机厂、东方电机股份有限公司制造，容量及参数相互匹配。
其中汽轮机型号为N600-24.2/566/566，型式为超临界压力、一次中间再热、单轴、双背压、三缸四排汽、凝汽冲动式汽轮机。
汽轮机轴封为传统梳齿迷宫式汽封。
现准备对汽轮机轴封系统进行改造，在保证安全运行的基础上以提高机组运行效率。
传统梳齿汽封在运行过程中存在的问题：（1）汽轮机起停过程中过临界转速时，转子振动大，如果汽封安装间隙较小，汽封齿容易磨损。
（2）容易出现弹簧片弹性不良，造成汽封间隙过大，漏汽损失增加。
（3）由于軸封漏汽量较大，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。
（4）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。
（5）梳齿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。
2 机组性能现状分析为了解影响机组经济性的主要因素，收集相关数据以确定汽封改造方案广东红海湾发电有限公司前期对1号机组进行了能耗诊断试验。
3 热耗率以试验3VWO工况与设计THA工况进行对比分析，3VWO工况试验结果见表1。
计算结果中额定参数下的热耗率，是对试验结果仅进行参数修正后的数据，反映了包括汽轮机及其热力系统在内的整个汽轮机组的性能；而经完整的系统修正、参数修正后（一、二类修正后）的热耗率则表征了汽轮机本体的经济性。
汽轮机汽封改造对机组热效率的影响
汽轮机汽封改造对机组热效率的影响摘要：随着市场发展的需要，对汽轮机机组热效率的要求越来越高。
本文结合汽轮机汽封的相关情况，分析了汽轮机汽封改造对机组热效率的影响，以供同仁参考。
关键词：汽轮机；汽封改造；机组热效率；影响；1.现国内机组使用的传统汽封的特点以及存在的问题和弊端现国内机组使用的传统汽封主要有高低齿汽封、梳齿型汽封和普通迷宫汽封，每种汽封都有其自身的特点和缺点，以梳齿形汽封为例，这种传统的汽封存在以下缺点：配合间隙不合理，运行中易卡涩；汽封材料选择不合理，一旦和转子发生摩擦，往往使转子损伤；汽封齿形不好，封汽效果差；带上负荷后，由于压差作用，汽封丧失退让性能。
这些问题的存在，影响了机组的经济性。
因此通过汽封改造，实现恢复或超越汽缸设计效率的目标，从而提高整台机组运行的经济水平，为节能降耗和机组竞价上网奠定坚实的基础。
2.现常用的几种新型汽封基于传统汽封的特点与存在的弊端，改造传统汽封变得尤为重要，因此，新型汽封不断出现，常见的新型汽封主要有蜂窝式汽封、自调整式汽封以及布莱登汽封等。
以下主要对这几种新型汽封的特点进行了介绍。
2.1.蜂窝式汽封蜂窝汽封是由0.05～0.1 mm 厚不锈钢金属薄板采用特殊加工手段加工成相应直径及深度的规整蜂窝带，然后用真空钎焊技术将蜂窝带钎焊在母体汽封环低齿区域的内表面，和汽封环组合在一起形成蜂窝汽封。
蜂窝汽封阻止流体泄漏的机能包括强大的气旋效应、强烈的摩阻效应、高效阻透气效应、高效的流束收缩效应、较好的热力学效应、强大的吸附效应。
2.2.自调整式汽封自调式汽封取消了原传统汽封弹簧片压住汽封块，使汽封齿与轴径向间隙固定值为0.50～ 1.10mm 的支撑方式。
每圈汽封采用了4 支专用弹簧支撑。
在机组静止状态，弹簧作用力使6块汽封块张开，轴与汽封间隙变大。
启停机时，可避免动静摩擦。
机组正常运行时在20%～36%蒸汽负荷下，可调式汽封块在背弧蒸汽的作用下，克服弹簧力逐级扣合汽封块，汽封与轴间隙缩至最小0.38～0.50mm，可保证设计效率，并明显高于传统汽封。
50MW汽轮机轴端汽封改造
ａ 气 流 流 动 模 型
ｂ 气 流 对 转 子 的作 用 力
图 ２ 轴 激 振 原 因分 析
６ ５
曹志军 ， ：０ Ｗ 汽 轮机 轴端 汽封 改造研 究 等 ５Ｍ
同时轴 封漏 汽 还 造 成 油 中带 水 、 空 降低 等 问 题 。 真 尤 其是 机组采 用低 压 透 平 油 电 调 系统 ， 调速 系 统 用 油与润 滑油 为 同一 油 源 ， 中带 水将 严 重威 胁 调 速 油
较 大等 原 因 ， 可 能导 致 转 子 与 汽封 齿发 生 局 部 摩 均 擦 ， 种摩擦 使 转子 发生 瞬时 弯 曲现象 ， 这 进一 步加 剧 了动 静摩擦 。这样 汽 轮 机 启 动后 ， 不一 定 能 保 持 就
１ ２ 蜂 窝式汽 封结构 特点 、 ． 工作 原理
第 ２期 （ 第 １２期 ） 总 ５ 轴 端 阻漏 起 到 了非 常 好 的 密封 效 果 。而 且 试 验 表
高低齿式蜂窝汽封是蜂窝技术和迷宫汽封的完
美结合 ， 密封效 应 是 迷宫 效 应 和蜂 窝 效 应 的综 合 其 组成 ， 是高效 性 、 稳定 性 和 安 全性 的完 美 结 合 ， 主要 设计思 想是 在原 疏齿 结 构 中保 留高 齿 ， 低 齿地 方 在 用 蜂窝 带填满 ， 窝 带是 由正 六 面体 形 状 的蜂 窝孔 蜂 规 则排 列 ， 由厚度 仅为 ０ ０ ０ ２ ｍ 的海 斯特 镍 ．５～ ．０ｍ
水。
在 实际运 行 中 ， 由于汽封 弧段 、 弹簧 长期 处 于高
温 高压 的蒸 汽 中 ， 作环 境恶 劣 ， 身 的材质 等一 系 工 本 列 问题 的存 在 ， 检修 中容 易 发 生 汽 封 弧段 被 结 垢 在
对电站机组大修汽封改造施工工艺探讨
对电站机组大修汽封改造施工工艺探讨本文主要介绍阜阳华润电力有限公司#1、#2机组大修时汽封改造的施工工艺，以及改造后的实际效果等。
标签：DAS汽封；施工工艺；节能1 概述很多发电厂利用机组大修时对汽封进行了改造。
改造效果的好坏主要取决于汽封块和汽封齿的选择以及其施工工艺水平。
我司两台机组在大修中进行汽封改造，汽封块选用东方汽轮机厂研发的DAS汽封，叶顶汽封齿选用专业厂厂施工，改造后效果较好，改造后机组热耗下降160KJ/KWH以上。
2 前期调研我司两台机组自投产以来都运行了五六年没有进行大修，省电科院做性能试验结果较设计值偏大较多，说明通流部分磨损较大。
专业上大量调研与比较，最终决定使用东方汽轮机厂研制的DAS汽封块，叶顶汽封齿采用0Cr15Mo铁素体材质，厂外更换，现场微调。
3 #1机大修汽封改造施工#1机大修时，隔板汽封选用东方汽轮机厂的DAS汽封，大修队伍施工；叶顶汽封由东汽厂负责更换，把隔板拉至专业机加厂进行更换汽封齿工作，按设计值尺寸进行加工；大修队伍负责现场微调汽封齿间隙。
施工时，大修队先进行隔板中心的调整，结束后进行半实缸和全实缸间隙调整，不采用假轴方式。
半实缸调整进行两次；全实缸进行两次。
半实缸是把下隔板放进去，直接放上转子，把上隔板扣上，全实缸调整时还需要把上半内缸和上半外缸也扣上，并紧好至少三分之一缸体螺栓。
DAS汽封块调整采用背弧机车铣背弧，叶顶汽封采用角磨机进行微调。
因背弧机设备问题，铣背弧的精度只有5～10丝左右。
叶顶汽封齿由东汽厂负责更换，其更换后的汽封齿尺寸按设计值进行加工，到现场进行微调时调整工作量较大，且角磨机的精度也不是很高。
4 #2机大修汽封改造施工#2机大修时，隔板汽封选用东方汽轮机厂的DAS汽封，大修队伍施工；叶顶汽封由专业厂家负责更换；并负责现场微调汽封齿间隙。
施工时，大修队先进行隔板中心的调整，结束后进行半实缸和全实缸间隙调整。
半实缸调整进行两次；全实缸进行一次。
汽轮机新型蜂窝式汽封改造
汽轮机新型蜂窝式汽封改造一、项目背景为了降低我厂各项能耗指标、污染物排放水平及发电成本，通过现场调研和测试，结合机组运行数据和试验数据分析、计算，得出影响我厂热电联产机组运行经济性技术指标与设计值之差的各种因素，定量计算这些因素对机组经济性技术指标的影响，得出了机组能耗损失的主要分布和主要原因。
为了减少汽轮机内部及外部的漏汽损失，提高机组效率和安全可靠性，需对汽轮机各级隔板（通常称为级间）汽封及轴端汽封由传统的疏齿式汽封改造为新型蜂窝式汽封。
以提高机组热效率，降低煤耗。
二、项目提出的依据通过测试，纯凝工况下，我厂几台汽轮机热耗率分别比设计值偏高8.7%到11.3%不等，造成发电煤耗升高36g/(kW•h)到43g/(kW•h)。
影响热耗率偏高的主要原因包括：汽轮机通流效率低，热力系统严密性差(内漏和外漏)、加热器性能差以及主蒸汽参数等。
我厂汽轮机组的汽封为迷宫式梳齿汽封，汽轮机转子中心的运行轨迹是椭圆形轨迹。
在汽机启、停机过程中，当转子达到临界转速时，转子的振动最大。
在转子中心轨迹长轴方向上，转子势必要接触汽封的密封齿。
当汽轮机高速旋转的转子和汽封齿接触时，一方面汽封齿迅速被磨掉，密封间隙得不到保障。
另一方面，即便汽封齿做的很薄，如果和轴接触时间较长，也同样发生汽轮机转子被磨损的现象，使得转子局部瞬间发热造成大轴弯曲，安全性很差。
鉴于以上原因，在安装汽封时，一般把汽封间隙作的很大，以牺牲经济效益为代价来获得机组的安全。
另一方面，齿间为环形腔室,蒸汽的环形流动减小了涡流降速效果，使漏汽量增大,极易造成气流激振。
再则，机组在启、停机过程中，若操作不当，转子和汽缸受热情况的不同，易出现胀差较大的情况，汽封短齿很容易出现在运行中因碰磨而发生变形、倒伏或磨损“掉台”（即短齿对不上轴上的凸台），长齿被拉弯现象，密封间隙得不到保证，造成漏汽量大增。
由于上述原因均使漏汽量增大，从而可能导致下述严重后果：1、机组运行过程中，蒸汽漏入润滑油内，破坏油质，甚至造成油质乳化, 威胁机组安全运行。
300MW汽轮机汽封改造及效果分析
制造 的 ３ ０ ０ ＭＷ 亚临界 、 中问再 热 、 高 中压 合 缸 、 双 缸 双排汽 、 单轴 、 凝 汽式 汽轮 机… 。机 组额 定 工 况下 设 计热耗率 为 ７ ８ ９ ２ ． ０ ｋ Ｊ ／ （ ｋ Ｗ・ ｈ ） ， ２ ０ １ ０年 １ ０月 ， 对 ３ 机组进行 的能耗 诊 断试验 表 明： 在 额 定 负荷 工况 下 ， 机组修 正后的热耗率 为 ８ ３ ２ ２ ． ６ ｋ ． １ ／ （ ｋ Ｗ・ ｈ ） ， 比设计 值高 出 ４ ３ ０ ． ６ ｋ ｌ ／ （ ｋ Ｗ・ ｈ ） 。由于机组采用了 ２ ０ 世纪 ８ ０ 年代 的曲径式 汽封技 术 ， 其技 术 已经远远 落后 。为 减少漏 汽损失 ， 降低 机组 热耗率 ， 提高机组 的安全性和 经济 ｌ 生， 莱城发 电厂技术人员对汽封进行了优化改造 。
第３ ５卷 第 ８期
２ ０ １ ３年 ８月
华 电 技 术
Ｈｕａ ｄ ｉ ａ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． ８ Ａｕ ｇ ． ２ ０１ ３
３ ０ ０ ＭＷ 汽 轮 机 汽 封 改造 及 效 果 分 析
李衍 平
（ 华 电国际莱城发 电厂 ，山来自 莱芜 ２ ７ １ １ ０ ０ ）
２ 汽封 的类型及特点
汽封 按 结 构 特 点 可 分 为 接 触 式 与 非 接 触 式 ２ 种 。接 触式 汽封有 炭精 环 汽 封 和 刷式 汽 封 ， 因其 密 封性 好 ， 近年 来发 展很快 ； 非 接触 式汽 封 主要 有迷 宫 式 汽封 、 蜂 窝汽封 和 布 莱 登 汽封 等 ， 应 用较 为 广 泛 ， 而且技 术 日趋成熟 。
２ ０ ８ ３ ２ ２ ． ６
试论电厂汽轮机汽封改造的可行性
ｃ ）可结合大修 中的解体检查 ， 进一步确认中压缸效率的实际情 况， 若无 汽封 间隙严重超标 ， 则对 中压缸汽封改造 的效益宜保守估 试验排汽压力修正量 ｋ Ｊ ／ ｋ Ｗ ｈ 一 ９ ３ ． ２ 计。 ４ 缸效 率 ３ ）低压 缸 效率 汽轮 机缸 效 率 直接 反 映 了通 流部 分 的状 态 ， 是 反 映 级组 性 能 的 ａ ）低 压 缸效 率 不 能 直 接测 量 ， 而是 根 据 热 平 衡计 算 ， 试 验 中 的 重要指标。 高、 中压缸效率 的测量也较简单而直接 ， 低压缸效率根据 所有误差最终累计为低压缸效率 的计算误差 ， 因此试验测量的低压 热平衡计算得到 ， 受热力系统泄漏的影响较大。 机组各缸效率见表 缸效 率 只能 作 为决 策 的参 考 ； ３。 ｂ ）试验计算低压缸效率 ， ３ Ｖ ＷＯ和 Ｖ ＷＯ工况下分别比设计值 表 ３＃ １ 号机 组诊 断试验 各 缸 效 率 偏低 １ ４ ． ０ ２ 和 １ ２ ． ６ ９ 个 百分 点 ；修 正 到设 计 排 汽 容积 流 量 后 ， ３ Ｖ ＷＯ 序 号 工况 单 位 设计 Ｔ Ｈ Ａ ３ Ｖ Ｗ Ｏ 设计 Ｖ Ｗ Ｏ ｖ Ｉ Ｖ Ｏ 和Ｖ ＷＯ工况 下 修正后 低 压缸 效率 分别 比设 计 值偏 低 １ ４ ． ０ ２和 ｌ 阀位 ｜ ｉ ３ ４ ４ １ ２ ． ６ ９个 百分 点 １ ３ ． ７ ２ 和１ ２ ． ５ ３ 个 百分 点 ； ２ 发 电机 功 率 Ｍ Ｗ ６ ０ ０ ． ０ ０ ８ ５ ９ ８ ． ８ ３ ３ ６ ６ ９ ． ８ ６ ８ ６ １ ８ ． １ ５ ８ ｃ ）考 虑热 力 系统 泄 漏会 造 成低 压 缸效 率计 算 偏低 ， 结合 其 它机 ３ 高压缸 效 率 ％ ８ ６ ． ７ ３ ８ ２ ． ２ ４ ８ ８ ． ３ ５ ８ ３ ． ２ ３ 组 改 造 经 验 分析 ，低 压 缸 效率 的试 验 值 大 致 反 映 低压 缸 的实 际 情
汽轮机汽封改造技术分析
汽轮机汽封改造技术分析【摘要】对于火电厂来说，其设备运行经济性的好坏，主要取决于循环热效率的高低，因为循环热效率是评价热功转换效果的主要指标，它从数量上表示了热能在循环中被利用的程度，而循环热效率的高低又主要由热耗的高低来决定。
所以，降低发电热耗就成为火力发电厂提高经济效益的最直接的措施。
从节约有限资源和环境保护的角度，“节能减排”不仅是提高电力企业经济效益，而且是整个社会持续发展的要求，因此，电厂大修把降低热耗率作为重点工作，保证电厂在实际运行中能得到更高的经济效益。
【关键词】汽轮机；汽封；热耗率；节能降耗1.各种类型汽封的工作原理简介1.1传统汽封目前被广泛应用于汽轮机的传统汽封主要为迷宫式汽封。
迷宫式汽封有枞树型汽封和梳齿式汽封。
其中梳齿式汽封因其汽封成本低、结构简单、安全可靠且易于安装而被广泛应用。
梳齿式迷宫汽封的密封机理是在汽封环的内圆及汽封套筒的梳齿及凹凸肩，组成微小的汽封间隙及蒸汽膨胀室，以阻止蒸汽的泄漏。
传统梳齿式迷宫汽封间隙在无碰摩情况下运行中就始终保持不变。
安装时如果汽封间隙过大，将引起蒸汽的泄漏增加，导致汽轮机组热效率的降低；如果汽封间隙小，机组启、停过程过临界转速时转子容易发生较大振动，导致汽封齿与转子发生擦碰，造成汽封齿磨损，增大汽封间隙进而增大热耗。
擦碰严重时，会使汽封齿变形、变脆甚至破裂。
1.2蜂窝汽封蜂窝汽封的结构特点是，将传统汽封低齿车削，由蜂窝状汽封取代，蜂窝是由六边形孔连片组成，六边形单边尺寸为2～3mm。
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结构限制，只能布置很少（一般1～2齿）的缺点，仍保留汽封高齿。
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。
蜂窝汽封退让仍采用传统汽封的背部板弹簧结构，所以安装间隙一般取传统汽封径向间隙设计值的上限。
与现传统高、低齿结构汽封相比，由于齿数量相对增加很多，从而密封效果大大提高，汽封由于仍采用原传统汽封退让结构，在启动过程中可能会产生碰磨，但由于蜂窝材质较软，不会产生大的影响。
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汽轮机汽封改造浅谈
发表时间：
2019-01-16T10:33:31.037Z 来源：《电力设备》2018年第26期 作者： 田进
[导读] 摘要：分析汽轮机汽封间隙与漏汽量间的关系及对机组效率的影响、汽封磨损的问题，布莱登汽封的特点、可靠性和经济性，及改
造情况。
（广东粤电集团博贺煤电有限公司 广东省茂名市 525000）
摘要：分析汽轮机汽封间隙与漏汽量间的关系及对机组效率的影响、汽封磨损的问题，布莱登汽封的特点、可靠性和经济性，及改造
情况。
关键词：布莱登汽封；汽轮机效率；改造
前言
汽轮机为了防止高、中压缸蒸汽外泄、低压缸漏入空气，设计了汽封系统(包括端部轴封、隔板汽封、叶顶汽封)，300MW、350MW、
600MW
机组均采用迷宫式汽封。此类汽封存在漏汽量大、真空差、机组振动、摩擦加大、污染润滑油等问题，为提高机组经济性、安全
性，有必要对汽轮机进行更换改造。
一、迷宫式汽封
迷宫式汽封按其齿形可分为平齿、高低齿和枞树形等多种形式，主要工作原理是利用汽封齿内产生涡流、逐级扩容降压，减少不做功
的蒸汽损失，以提高汽轮机效率。
汽封漏汽流量可按下式计算：
由上式可知：
1
、汽封漏汽流量与梳齿根数的平方根成反比，故大功率机组均布置多道汽封，这些汽封结构紧凑且中、低压动叶较长，增加了汽封径
向间隙测量和调整的难度。
2
、汽封漏汽流量与汽封间隙成正比，故汽封径向间隙测量和调整的结果直接影响汽轮机的热效率。
在安装时为保证机组安全运行，许多机组汽封安装间隙偏大，导致漏汽、油中进水等问题。为保证汽轮机在有较高效率，尽量减小汽
封漏汽损失而将汽封安装间隙缩小后，启动时转子容易使振动加大，特别是过临界转速时，静子部件
(内缸、隔板及汽封体)受热不均匀，造
成变形，都将导致动静间隙减小，从而造成动静摩擦、汽封磨损、转子暂时性弯曲等问题。
故，为提高汽轮机组的安全可靠性和经济性，提出进行汽封改造。
二、布莱登汽封
布莱登汽封汽封分六段，将传统汽封背部的平板弹簧取消，在弧段端面间安装螺旋压缩圆柱弹簧，安装在汽封端面的钻孔中，在周向
弹簧力作用下，使汽封块张开，达到最大径向间隙，并在每一个汽封弧段的背部进汽侧中间位置铣出一个进汽槽，可以让上游来的蒸汽进
入汽封弧段背面，对汽封弧段产生蒸汽作用力。随着进入汽轮机蒸汽量的增加，作用于汽封弧段背部的作用力克服作用于汽封齿侧弹簧力
及摩擦力，汽封弧块压向转子逐渐关闭，使汽封齿与转子径向间隙减到最小值（径向间隙设计值）。
布莱登汽封优点
解决了机组采用传统汽封时存在的开、停机过程中过临界转速时振动过大造成汽封碰摩、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间隙，始终与转子保持最小径向间隙，减少轴封漏汽量，避免油中带水、提高机组的经济性。
基于对级前后压差的要求，仅可用在高、中压缸隔板汽封的轴封，低压不适用，叶顶处直径过大，若采用则每相邻两块汽封处接缝间
隙将预留较大，泄漏量未必能补偿汽封间隙调整后的收益，亦不适用。
从布莱登式可调汽封运行的经验来看，可以不同程度地提高机组的热效率，最高可达1％～2％。
布莱登汽封缺点
1
、启动与初始负荷阶段，在弹簧作用下汽封环处于全开位置，此时间隙最大，漏汽量大。
2
、长期运行后，弹簧易结垢锈死、疲劳失效，降低调整灵敏性导致汽封不可调、机组再次启动时可能出现动静碰摩而产生振动。
3
、汽封尺寸加工、弹簧质量、安装工艺等问题，合汽封块运行时卡涩不能完全合拢与回位，造成漏汽量增大、机组异常振动时汽封齿
磨损。
汽封漏汽流量可按下式计算：
式中：ξ---流量系数；与汽封结构形式有关
F----
间隙面积；
F=πDδ
D---
汽封直径
δ—
汽封间隙
Z---
汽封齿数
P1,V1---
进口压力，比容
P2---
出口压力
由上式可知，布莱登汽封、迷宫式汽封漏汽流量与梳齿根数、汽封间隙的数学关系一致，更换布莱登汽封不改变结构形式和直径，只
改变间隙，不对汽轮机通流部分作任何改动，对原汽封主要尺寸亦不作变化，更换汽封后漏气量仅与间隙的改变有关。
三、改造实例
茂名臻能热电有限公司#7机组为东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的超临界压力、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、双
背压、抽汽凝汽式汽轮机。型号为：
CC600/523-24.2/4.2/1.0/566/566，最大连续出力为662MW，额定出力为600MW。汽（轴）封全部为梳
齿形、底部有弹簧结构的迷宫式汽封，汽封齿容易磨损。
机组于2012年9月通过168小时试运，2014年6月、2015年10月分别实施性能考核试验、性能诊断试验。2014年A级检修时，对高压缸的
隔板（
8级）汽封、中间（过桥4级）轴封、中压缸的隔板（6级）汽封；高压缸端第一级轴封、中压缸端第一级，总共20级汽（轴）封进行
了改造，更换为布莱登汽封。
2016
年11月至2017年1月，机组进行B级检修，主要进行了凝汽器清洗、高、中压缸揭缸检修、更换和调整汽封、中压缸隔板裂纹缺陷
返厂处理等工作。
2017
年5月-6月实施汽轮机性能试验。根据方案，完成汽轮机在50%、60%、70%、80%、90%额定负荷、额定负荷、THA工况的热耗
率、高中压缸过桥汽封漏汽率、供电煤耗率等试验。
通过高、中压缸间漏汽率试验，测定高压缸蒸汽向中压缸泄漏的流量，确定其对中压缸效率及机组热耗率的影响。试验结果给出漏汽
量占再热蒸汽流量的百分比，称为高、中压缸间漏汽率（过桥漏汽率）。
在3VWO条件下进行了变汽温试验，结果见表7。根据试验计算结果绘制中压缸效率与轴封漏汽率关系曲线，两曲线交点为中压缸真实
效率和轴封漏汽量占热再热蒸汽流量的百分比，如图
1所示。
试验结果表明，THA工况下，热耗率检修后修正平均值（7811.2kJ/kWh）比检修前（7878.6kJ/kWh）降低67.4kJ/kWh，下降0.85%；高
压缸效率检修后平均值（
86.77%）比检修前平均值（84.71%）提高2.05%；中压缸名义效率平均值检修后（92.30%），比检修前平均值
（
91.75%）提高了0.55%。
高中压缸过桥汽封漏汽率（2.75%）比设计值（2.25%，数据来源于汽轮机考核试验报告）大0.50%；计入中压缸冷却蒸汽当量流量后漏
汽率（
3.50%）比检修前（6.00%）下降2.50%。
THA
工况下，供电煤耗率检修后修正平均值（301.6g/kWh）比检修前（310.4g/kWh）降低8.8g/kWh，下降2.8%；额定负荷工况下，供
电煤耗率检修后修正值（
304.0g/kWh）比检修前（311.5g/kWh）降低7.5g/kWh，下降2.4%。
四、结论
布莱登汽封的技术优点是：1、机组启动前汽封处于张开状态，汽封间隙比较大，对机组启动阶段避免因转子临时弯曲引起的振动比较
有利；
2、机组接带负荷后随主汽流量的增加布莱登汽封能逐级自动关闭，使机组在正常运行中保持较小的汽封间隙，减少汽封漏汽量，提
高汽机内效率。
3、降低检修工艺与成本，缩短检修周期。
通过国内外大量机组的实践表明，汽轮机汽封由传统结构改为布莱登汽封后，高中压缸过桥汽封漏汽率大幅度降低、汽缸效率有一定
上升、热耗率、供电煤耗率有显著下降，经济效果明显，在对所属机组进行合理论证、正确计算、恰当选材后可进行改造尝试。
参考文献
[1]
《布莱登汽封在引进型300MW汽轮机上使用的可行性研究》/刘安、宋希文——第六届汽轮机学术年会论文集
[2]
《国产引进型300MW机组降耗措施的研究》科学技术成果鉴定报告国家电力公司（2002）国电技鉴字97号
[3]
《汽轮机设备检修》《火力发电职业技能培训教材》编委会
[4]
《广东茂名臻能热电#7机汽轮机检修竣工报告》
[5]
《300MW等级汽轮机使用布莱登汽封的经济性》
[6]
《广东茂名臻能热电#7机大修后性能试验报告》