[发明专利]可收放叶片式汽封及其安装调试方法

说明书

技术领域

本发明属于汽轮机汽封领域，涉及一种可收放叶片式汽封及其安装调试方法。

背景技术

汽轮机作为火力发电厂的三大主设备之一，其效率很大程度影响了电厂的经济效益，通过设备技术改造和完善机组运行方式，来提高机组运行效率成为有效途径。汽轮机通流部分设计、制造技术日臻完善，漏汽损失已成为制约汽轮机效率提高的主要因素(占整机组通流热效率损失的60％以上)，所以提升汽封性能，减少汽轮机通流漏汽损失，对提高机组运行效率至关重要。

现有技术中，梳齿汽封是应用最为广泛的汽封技术。梳齿汽封的突出优点是成本低廉、使用安全、密封效果较稳定，但这种稳定是低水平的稳定。梳齿汽封安装时一般需预留0.5～0.8mm径向间隙，即便如此，依然无法避免汽轮机启停过程中过临界转速振幅增大、汽缸受热不均引起变形等因素带来的过量磨损，一经碰磨，间隙永久性扩大。多年来，如何缩小并保持较小的汽封间隙成为困扰本领域技术人员的难题。

汽轮机运行有其特殊性，近年来的研究报告，如华电电力科学研究院和上海汽轮机厂共同出版的《汽轮机各部位新型汽封选型方案研究》指出：“汽封的出路在能够根据汽轮机组运行状态的改变而改变汽封间隙。比较科学的汽封应根据汽轮机组启停机和正常运行两种状态，自动改变汽封间隙，同时分别满足两种状态下所需的安全间隙和经济间隙。一般来说，汽轮机安全间隙是经济间隙的3～5倍。”

在《汽轮机组汽封选型最佳组合方案标准化研究》一文中，也得出了如下结论：

状态持续时间对间隙要求目的启停机状态短暂各部位动静间隙应保持较大的安全间隙顺利启停机并网运行状态长期各部位动静间隙应保持较小的经济间隙经济高效运行

不难看出，先进汽封应具备间隙自动调整的功能。经过多年的技术发展，现有技术中实现上述间隙自动调整功能有两种实现途径：①汽轮机动静部位对间隙的要求与其所处状态有密切关系，而汽轮机状态与内部蒸汽压力有较好的对应关系，因此，可通过压力驱动来自动调整汽封间隙，现有技术中具有代表性的是布莱登汽封技术；②把汽封齿设计为可柔性退让的结构，汽轮机转子振幅加大时，一旦碰磨可最大限度减少磨损，待转子振幅变小时，汽封间隙能够自动恢复至接近初始值，现有技术中具有代表性的是刷式汽封技术。

布莱登汽封取消了传统梳齿汽封背部的弹簧片，取而代之的是在每圈汽封弧段端面处至少安装四只螺栓弹簧，并在每一个汽封弧段背部铣出一进汽槽。在汽轮机启停机阶段，汽封上下游压差较小，在螺旋弹簧的作用下，汽封处于完全张开状态，汽封与转子之间保持较大的安全间隙，一般为2～4mm；在汽轮机正常运行状态，汽封上下游压差增大，由进汽槽进入汽封弧段背部的蒸汽产生一较大的向心闭合力，汽封随之闭合，汽封与转子之间保持较小的经济间隙，一般为0.3～0.5mm。

然而，布莱登汽封启停机阶段张开状态下间隙过大，易导致机组胀差偏大、难以控制，威胁机组安全，还存在不闭合等问题。工程改造的实测结果表明，布莱登汽封的改造效果难以保证，汽封块易出现轴向偏斜的问题，导致改造失败。

上述胀差是指汽轮机启停阶段转子和汽缸沿轴向的膨胀差值。由于转子的质面比小于汽缸，所以转子更容易加热或冷却，在汽轮机启机阶段，转子膨胀速度大于汽缸的膨胀速度，如果胀差超过允许值，汽轮机动静间发生轴向碰磨，会造成恶性事故。