300MW汽轮机轴端汽封节能改造

2014-01-29

中国设备工程 2014年11期

关键词：汽封轴封给水泵

（江西贵溪电力检修公司燃修分公司，江西　贵溪　335400）

300MW汽轮机轴端汽封节能改造

黎龙醒

（江西贵溪电力检修公司燃修分公司，江西贵溪335400）

某发电有限公司1#机组汽轮机和水泵汽轮机都存在轴封漏气严重、热耗与设计值相比偏高的问题，为此对轴端汽封进行部分改造，将原有的梳齿式汽封改为接触式窝蜂汽封。改造后有效地提高了汽轮机和水泵汽轮机的热效率，减少了轴封漏气量，有利于机组经济运行。

汽轮机；汽封；改进；节能

某发电有限公司1#机组汽轮机型号为N300-16.7/537/537-8，结构形式为亚临界、单轴、双缸双排气，再热凝汽式。自2006年投产以来，存在机组热耗与设计值相比偏高的问题，高、中压部分轴端汽和低压缸前、后轴端汽封真空泄漏量较大，严重影响了机组的经济运行。

一、汽轮机系统存在的主要问题及节能改进措施

1.存在的主要问题

高压缸效率偏低，高中缸夹层温度高轴封内外漏严重等。该机组轴封及进桥汽封采用高低齿迷宫式汽封和梳齿式汽封。

根据不同电厂同类型机组大修揭缸检查情况，汽封均没有明显磨损，表明设计间隙大，汽封漏气量严重，密封效果差，使汽轮机缸效降低。

两台给水泵型号为G3.6-0.78-1，型式为单缸、单流、单轴、冲动式、纯凝汽、新汽内切换。运行过程中存在轴端蒸汽以外漏气量较大的问题，外漏蒸汽凝结成水后顺着排水管流到地面。

2.节能改进措施

通过分析同类型机组改进情况，结合某厂300MW亚临界汽轮机的结构，以及广泛收集的接触式汽封、布莱登汽封、窝蜂汽封、侧齿汽封等资料，经对安全性、经济性比较，决定采用某公司生产的王长春接触式汽封，并制定了以下汽封改造和间隙调整措施和预期目标。

（1）利用机组大修的机会检查测量汽轮机各部汽封间隙，对不改造的汽封间隙进行调整，确保汽封间隙调整到靠近最小值，减少级间漏损，提高汽轮机的缸效。

（2）将高、中、低压轴封改造为接触式铁素体汽封，高中压间汽封采用浮动齿铁素1汽封。1#机具体改造内容如下：高中压间轴6道，高压缸后轴封4道，低压缸前后轴封各3道。每台给水泵汽轮机汽封改造3道，高压侧轴封1道，侧压轴封2道，两台给水泵汽轮机改造共计6道。

（3）解决高、中压缸轴端漏气，提高机组的效率，降低机组热耗，避免蒸汽进入轴承室导致润滑油乳化，确保机组安全运行；解决低压缸轴端漏空问题，防止真空侧空气漏入，提高真空严密性，降低供电煤耗。

3.新型汽封

（1）汽封尖齿采用低硬度铁素材质片。铁素体片为铁素体不锈钢。铁素体不锈钢是在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。这类钢具有导热系数大、膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点。

因铁素汽封的汽封尖齿与轴发生碰磨不伤害转轴，故汽封尖齿与转轴的间隙较传统汽封小，有利于提高密封效果。

（2）汽封改造方案。

①接触式蜂窝汽封结构

接触式窝蜂汽封密封部分主要由接触齿、铁素体齿、窝蜂带组成。接触齿的作用是保持与转轴接触，实现无间隙密封，并且具有自润功能。铁素体齿的汽封片采用低硬度铁素体材质片，汽封尖齿与轴发生碰磨时不伤害转轴，密封效果好。蜂窝带由内孔表面为蜂窝形状的六边形小蜂窝孔组成，其芯尺寸为2.5mm、厚板0.1mm、蜂窝深度为3.2～6mm。主要作用是干扰气流流动，降低内外气流压差。

②接触式窝蜂汽封密封原理

当气流通过高齿进入蜂窝带时，气流在压力的作用下进入窝蜂汽室，气流在六角形汽室中形成涡旋，正压蒸汽由层流状态转换为紊流状态，致使正压蒸汽压力减弱，减弱的正压蒸汽同时在接触齿的阻隔作用下形成涡旋回流蒸汽，回流蒸汽与正压蒸汽的碰撞进一步削弱了正压蒸汽的强度，最大限度地降低蒸汽泄漏量。

蜂窝结构是磨损材料，可以将转子与缸体间隙设计到最小值，从而减少漏气量，提高效率，降低能耗，同时又可提高转动系统的稳定性，保证转子不会与缸体产生摩擦而发生危险。

接触式蜂窝汽封装配中，调整汽封的径向间隙、周向膨胀间隙、退让间隙应在设计值范围内，使汽封块处于最佳安置状态。