可调式汽封在135MW循环流化床机组上的改造

摘要：文章介绍了可调式汽封在广东宝丽华电力有限公司#1号汽轮机上的改造情况，并通过热力试验数据分析说明采用可调式汽封代替原汽封对高中压缸进行了改造，达到了提高汽轮机内效率、降低热耗的目的，节约了发电成本，提高了机组的安全性和经济性。

关键词：循环流化床；可调汽封；热经济性

中图分类号：TK229 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）14-0035-02

广东宝丽华电力有限公司#1号汽轮机系上海电气集团汽轮机有限公司生产的，N135-13.24/535/535型超高压、一次中间再热、高中压合缸、双缸、双排汽、单轴、反动凝汽式汽轮机。该机组自投运以来，汽封泄漏量偏大，汽轮机的内效率偏低，极大地影响了机组热经济性，使发电成本增高。为解决此问题，在2001年5月份的大修中将汽轮机的高压缸和中压缸部分轴封、高中压部分隔板汽封改造为可调式汽封。

1 设备简介

#1号汽轮机整个通流部分共有39级叶片，其中高压缸：1级冲动式单列调节级+13反动级，中压缸：13级反动级，低压缸：2×6级冲动压力级。本机共有七级非调整式回热抽汽，分别供二个高加、一个除氧器和四台低加。

高压缸前后及中压缸前汽封各有四档漏汽，其中一档漏汽接入五抽、二档漏汽接入八抽或轴加，三档为轴封供汽，四档为轴抽抽汽。中缸后和低缸前后汽封各只有两档漏汽，其作用同高压轴封三、四档漏汽。理想状态下汽封系统运行中，轴端应有微量的空气被吸入并进入四档抽汽随轴抽风机排出。

2 原汽封漏汽量大原因分析及其对经济性的影响

汽轮机是一种高速回转式机械，其动静之间应留有足够的径向间隙是必要的，在汽轮机启停及变工况运行时，由于静止部分受热不均匀、转子热弯曲及振动等原因，造成局部动静间隙变小或消失，引起动静摩擦。因此为避免动静部分发生碰擦、确保启停和变工况运行的适应性和安全性，在现场检修装配时，往往放大汽封间隙，加上原汽封为不可调式，随着机组运行时间的增加，不可避免的振动及碰磨，汽封齿倒伏、变形，漏汽量进一步增加。而汽封间隙是影响级效率的主要因素之一，仅此一项，据估算，高、中压缸功率损失总计约6200kW，相当于机组热耗约增加2%～2.5%（40～50kcal/kW·h）。

汽机通流部分中，进入级的蒸汽有一部分没有通过叶片通道作功，而是经汽封间隙漏到后面，就构成了漏汽损失。漏汽损失增大，汽轮机内效率降低，而汽轮机内效率变化引起的热耗率增加值比其他因素引起的热耗率增加之和还大，所以汽轮机的内效率是影响热经济性的主要

因素。

3 可调式汽封的优点

可调式汽封的工作原理是：汽轮机启动时，汽封环前后压差不大，在周向螺旋弹簧力的作用下，汽封环块张开，使动静部分达到最大间隙，避免了启动过程中由于振动及变形而导致的碰磨，随着机组升速加载，汽封环前后压差逐步增大，汽封环块外径处受进汽侧（高压侧）压力作用，与内径处压力的压差亦逐步增大，最后这一压差足以克服弹簧力，造成所有汽封环分别在二阶临界转速之上到运行负荷之下的范围内逐个闭合，达到设计的汽封

间隙。

采用可跳式汽封在机组启动时，由于其较特殊的结构，汽封径向间隙较大（最大的可达3.18mm），避免了动静摩擦，提高了机组的安全性和启动灵活性。而当机组正常运行时，又可降低径向间隙，减少汽封漏汽量。同时由于将叶顶汽封单侧间隙改得较小，大大减少了叶顶的漏气量，从而提高了机组的内效率，降低了循环热耗，使机组的经济性得到改善。

4 大修中汽封具体改造情况

未解决汽封漏汽量大的问题，在2001年5月份的大修中对#1汽轮机高压缸前轴封16圈、后轴封7圈、中压缸前汽封8圈、高压隔板汽封14圈、中压隔板汽封9圈。叶顶汽封在大修中没作调整。

5 #1号机可调式汽封改造前后的性能对比试验

为了对可调式汽封改造前后汽轮机效率进行比较，以检查改造效果，特按照国际标准《汽轮机热力试验规程（GB-8117/87）》进行了改造前后的对比热力试验，对比热力试验共完成了135MW、90WM两个工况。试验结果如表2所示。

6 经济效益分析

通过改造前后对比热力试验数据分析表明：额定工况下，机组热耗比改造前降低了164.7kJ/kW·h，即比改造前降低了1.5个百分点，煤耗下降约4.45g/kW·h。相对于改造前高压缸内效率提高了2.9个百分点，中压缸内效率提高了0.6个百分点，机组热力性能达到了同行业的先进水平。若按年运行6000小时计算，每年可节约标煤0.53万吨，大大降低了发电成本。

7 结语

综上所述，可调式汽封在现场实际应用中显示了很大优越性，其经济性显著，随着电力工业的改革，厂网分开，节能调度排序的逐步推行，可调式汽封具有广阔的前景。

参考文献

[1] 电厂汽轮机[M].北京：水利电力出版社

[2] 广东宝丽华电力有限公司运行规程[S].

作者简介：廖祥国（1969—），男，河南商城人，广东宝丽华电力有限公司梅县荷树园电厂总工程师，电气工程师，研究方向：电厂管理。

（责任编辑：周 琼）