活动汽封改造、实施及效果研究

来源：电气商情网作者：佚名发布日期：2008-6-20 9:24:08

关键词: 电力改造汽封

文章标题：活动汽封改造、实施及效果研究

焦作电厂（河南焦作454001）张清宇赵爱军

[摘要]对200mw汽轮机背撑弹簧式汽封容易出现的问题进行了分析，并对
高中压汽封进行了改造，介绍了改造实施情况，改造后机组热耗有所降低，改造达到了预期效果。
[关键词]活动汽封改造实施效果

　　焦作电厂为华中电网的主力发电厂之一。装机容量1200mw，汽轮机组均为东方汽轮机厂生产的n200――130/535/535型超高压、中间再热、三缸三排汽冷凝式汽轮机。汽封结构采用传统的沿汽轮机轴分布的背撑弹簧式汽封。
　　本着提高机组效率和机组的负荷适应性的目的，焦作电厂对所属六台机组进行了高、中压部分活动汽封改造。活动汽封采用美国brandon公司技术，并采用brandon公司的弹簧。

一、传统背撑弹簧式汽封存在问题的原因分析
　　背撑弹簧式汽封在大修时径向间隙一次调整到位是产生各种问题的根本原因。根据分析，背撑弹簧式汽封主要存在问题如下：
　　1、汽轮机组启动时，由沿径向的温差形成的径向温度梯度使汽封环膨胀不均，导致汽封环变形从而产生动静摩擦。
　　2、机组满负荷工作时，蒸汽流量加大，致使汽封块摩擦力增大，对于长期处在高温区的汽封来说，使其表面氧化和汽封体或隔板槽道咬死，当变工况大轴晃动剧烈时与汽封摩擦，极易酿成事故。
　　3、机组过临界时，振动增大，将恶化汽封工作状态，极易导致转子热弯曲，汽封磨损后间隙增大降低机组的内效率等情况。

二、brandon活动汽封的工作原理及结构特点
　　brandon活动汽封保持径向工作间隙是依靠经过汽封进汽侧槽道进入后背弧汽室的蒸汽压力实现的。而端部的弹簧仅仅是蒸汽流量小时，将汽封块和大轴的径向间隙保持最大，从而避免机组变工况时因大轴晃动剧烈而引起的动静摩擦。因每级汽封前蒸汽压力的不同及进汽侧加工的进汽槽道不一致而使每级汽封的关闭和开启时间不一样，从而保证汽封在最安全和最合适的工况下投入工作。
　　brandon活动汽封的结构特点：
　　1、减小了汽封环后背弧在槽道内的轴向宽度，减轻了汽封环的锈死危害。
　　2、汽封环进汽侧中心部分加工有进汽槽道，使蒸汽直达汽封块后背弧。
　　3、在汽封块端部加工了弹簧孔。
　　4、取消了传统背撑弹簧片式汽封后背弧的弹簧压片。

三、brandon活动汽封改造的实施
　　焦作电厂对所属六台机组进行了高、中压部分活动汽封改造，主要实施特点如下：
　　1、高、中压隔板汽封第1-22级进行了改造，高压缸前后轴封及中压缸前轴封除最外侧一个汽封体内的三圈汽封外其余的均进行了改造。
　　2、活动汽封的汽封间隙仍按照背撑弹簧片式汽封的调整方法进行调整，由于brandon活动汽封仅在蒸汽流量达到一定时投入，避免了机组大轴剧烈晃动导致的摩擦期，所以活动汽封径向间隙的调整可以控制在设计的最小值，从而提高机组的内效率。
　　3、在调整活动汽封间隙时，汽封块的顺序必须严格按安装要求执行。严禁将汽封块的位置放置错误。这是因为每一块汽封上的弹簧孔深都不一样，倒错将直接导致汽封工作的失效。
　　4、活动汽封弹簧的安装必须按设计位置严格执行，严禁放错位置。　　另外，弹簧安装应安排在扣缸时汽封就位时安装。

四、采用活动轴封后的运行注意事项
　　对于轴封改为活动汽封的机组，在下列情况下要谨防汽缸进凉汽：
　　（1）热态启动时；
　　（2）机组未并网长时间维持3000转/分运行时；
　　（3）长时间低负荷运行时。因为在上述三种工况下，为维持高中压胀差不致过小，高压轴封一漏阀门及轴封二漏至八抽电动门应处于关闭位置。这时若轴封加热器真空调得过低，或因凝汽水压力波动使轴封加热器真空忽大忽小，就会造成过量的轴封供汽无法进入轴封加热器而顺轴流入汽缸（由于汽缸内蒸汽压力过低，活动轴封与大轴的径向间隙此时趋于最大）。我厂就曾发生过热态启动时和机组维持3000转/分消缺时，高压缸夹层进凉汽的现象。所以上述工况下一定要保证轴封加热器具有足够的真空，方可避免凉汽进入汽缸。

五、结语
　　1、活动汽封的改造显著地提高了机组运行的安全稳定性，启停性能也明显改善，改造后的机组大修均能一次启动成功，未发生过汽封部分的动静摩擦。
　　2、焦作电厂六台汽轮机活动汽封的改造，避免了汽封齿的磨损，也相对地减少了汽轮机的漏汽损失，使高、中缸的效率不同程度地得以提高，结合通流改造时机组改造前热耗试验活动汽封改造和未改造对比，高、中缸热效率提高约0.2左右。有资料表明：大型汽轮机高压轴封径向间隙每增加0.1毫米，将使轴封漏汽量增加1—1.5吨/时；高压隔板汽封间隙每增加0.1毫米，级效率将降低0.4—0.5。
　　3、活动汽封改造明显增加了汽封块的使用寿命，改造的机组大修时发现活动汽封无一块锈死，汽封也没有磨损情况。
　　4、活动汽封改造使用的弹簧寿命仍有待提高。改造后的机组大修时，曾发现部分弹簧缩短现象严重，部分弹簧甚至断裂，主要集中在高温区的轴端汽封。

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