论汽轮机汽封改造中的刷式汽封技术

高 温合 金 细金 属 丝 组 成 的 刷 子 组 成 ，刷 子 沿 转 子 旋 转 方 向有 严 重 的 威 胁
一
定倾角 ， 这样一 来 ， 每 一根细金属 丝都是 一个 小弹簧 ， 集 合
③ 汽 封 经 常 受到 破 坏 以及 磨 损 ， 导致其震动加剧 ， 导 致 汽
封 的损 伤 更 为 严 重 。
化， 因而 发 电机 组 市 场会 偏 离 设计 工 况 进 行 施 工 ， 而汽轮机作为机组 的重要的原动机 ， 也 必然 会 受 到 不 正 常 工 况 的运 行 影 响 ， 因 而 必 须 对 汽 轮 机 的汽 封 进 行 改造 ， 刷式汽封技术是一种高效阻尼汽封 ， 其泄漏量是梳齿迷宫汽封的 ｌ ， ５ ～ １ ／ １ ０， 并 允 许 动 静 之 间 瞬态 严 重 不 同 心 而 保 持 汽 封 能 力不变 ， 不 仅 能够 有 效 的将 机组 的 效 率 进 行 提 高 ， 还 能 够 进 行 有 效 的节 能 。 本 文 主 要 阐 述 了 汽 轮 机 汽 封 改 造 中 刷 式 汽封 的 原理 以 及 设计 要点 。
题， 导 致 其 内耗 过 大 ， 对能量 的消耗非 常大 。 东至 气缸 的 效 率
变得 低 下。
１ ． ２ 刷 式汽 封 结构 特 点
刷 式 汽 封 由 前 面 板 、 后 面板 和 夹 于 两 者 之 间的 高度 密 集
② 漏 油 导 致 油脂 产 生乳 化 现 象 ，对机 组 的 安 全 运 行 产 生
（ １ ） 节流效应 ： 蒸汽通过 汽封齿 时产生收缩 ， 流束截 面 变
小． 减 少 了蒸 汽 流 动 的 能 量 。
（ ２ ） 热力 学交换效应 ： 蒸汽通过腔 室时 ， 与 室 壁 进 行 热 交
减 少 了蒸 汽 流动 的 能 量 。 密 的刷 丝柬 ．就 会 改 变 运 动 方 向 而 变成 和 主 流 方 向 垂 直 的横 换 ． （ ３ ） 磨 阻效应 ： 蒸 汽 通 过 局 部 磨 阻和 沿 程 磨 阻 综 合 降 低 向 流 由于 刷 丝 柬 破 坏 流 动 而 确 保 流 动 的 不 均 匀性 。 使 流体 产
因 为刷 子 中刷 丝 间 空 隙 的 不 均 匀性 作 用 ． 均 匀的 来 流 进 入 刷
图 ２ 老 式 梳 齿 式 迷 宫 汽 封 结 构 图
梳 齿 式 迷 宫 汽 封 汽 封机 理如 下 ：
丝 柬 中就 变得 不 均 匀 了 ．并 且 从 紧 密 的刷 丝 束 区域 向疏 松 的 刷 丝束 区域 偏 流 。 这 些 偏 流 在 刷 丝排 之 间 逐 渐 形 成 同 向 流和 射 流， 并产生随机的二次流和旋涡流 。 而 当 一射 流遇 到 前 面 紧
式梳 齿 式迷 宫汽 封 结 构 （ 见 图 ２） 。
引 言
随 着 电力 行 业 对 节 能减 排 技 术 要 求 的 不 断提 高 ． 在 汽轮 机
运转过程 中， 漏汽 损 失 成 为 影 响 汽轮 机 效率 的一 个 非 常 重要 的
因素 所 以 在 对 汽轮 机 进 行 改 造 的 过程 中． 需要 采取 有 效 的汽 封 技 术 提 高 汽轮 机 的 效 率 。 刷 式 汽封 是 ２ Ｏ世 纪 ８ ０年 代 发展 起
生 了 自汽封 效应 ．横 向 流 动 代 替 向前 流 动 显 然 对 流 体 自汽 封 起 了 重要 贡 献 ． 它 能 使横 流 过 刷 子 的 总压 降 增 大从 而减 少汽
封 的泄露量。
能量。
随 着 生 产 实践 的证 明 与现 代 科 学研 究 的 不 断 深入 ．发 现 梳 齿 汽 封 有 其 自身无 法克 服 的缺 陷 。传 统梳 齿 汽 封 主 要 存 在
Ｌ ｏ Ｗ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ０ Ｎ Ｗ Ｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ４
能源 ・ 电力
论 汽轮机 汽封 改造 中的刷 式 汽封技 术
梁 文 （ 湛江中 粤能 源有限公司 ）
【 摘 要】 随着 电力 系统 的不断发展 ， 电力 负荷不断增加 ， 但是 由于 电能 的不可 储藏性决定 了发 电机组 的工况必须随着 电力负荷 的变化 而变
的 问题 ：
随 着 压 力 的增 大 ． 刷 子 中刷 丝 的 密 度 增 加 ． 刷 丝 之 间的 空
隙 减 少 而使 有 效 的 泄 漏 面 积 减 少 ， 同 时使 泄 漏 流 动 的 阻 力增
大， 从而使泄漏随压力增加的梯度降低。
① 因为梳齿 气封本 身设 计 问题 以及 保 留 间隙过 大等 问
【 关键词 】 汽轮机 ； 汽封 ； 改造 ； 刷式汽封 ； 技术
．
【 中图分类号 】 Ｔ Ｋ ２ ６ ３ ． ６ ３
【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ ～ ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ０ ７ １ — ０ ２
的限制 ， 使 机 组 的 经 济性 较 差 ， 热耗值较 高 ； 汽 封 结 构 采 用 老
来 的新 式 汽封 技 术 ， 在 汽 轮机 汽封 改 造 中运 用的 越 来越 广泛 。
ห้องสมุดไป่ตู้
１ 刷 式汽封工作原理 、 结构特 点
１ ． １ 刷式 汽封 机理
根 据 相 关研 究 可 知 刷 式 汽 封 的介 质发 生 泄 露 的 主 要 部 位
是排 列比较 密集的细的金 属丝 间所形成 的比较 小的缝 隙 中，
样， 出现 永 久 性 的 磨 损 ， 造 成 汽 封 间 隙增 加 。 如 图 １为 刷 式
汽封结构 简图。
综上所述 ． 机 组 汽封 漏 汽 现 象 普 遍 存 在 ． 致使 机 组 经 济 效 益差 ， 热耗 值 较 高 ， 在很大程度造成能源的浪费。 因此， 运 用 现
成 的毛 刷 能倾 斜 以 吸 收 转 子 径 向 偏 移 ， 并 且很 容 易恢 复 闭合
状 态． 在 短 时 期 与 轴 过 盈 接 触后 。 不 会 像 迷 宫 汽 封 和 蜂 窝汽 封
一
（ 成 轴 承 箱 内进 汽 ， 使 油 中带 水 ， 破坏 油质 ， 一 些 调 节 部
套锈蚀 ． 影 响机 组安 全