軸承知識
汽輪機汽封系統(tǒng)節(jié)能改造探究
2021-03-24作者:與奮斗者同行
汽輪機的運行頻率受多方面因素的影響,而其中Z為常見的是汽輪機通流部分的前后軸封以及動靜葉汽封漏氣問題,從而降低了汽輪機組的運行效率。對此,為了降低汽封系統(tǒng)漏氣問題對汽輪機運行效率的影響,汽輪機設計技術人員應該注重汽輪機汽封設計環(huán)節(jié),做好設計工作,并結合實際對其進行科學有效的節(jié)能設計。
1 汽輪機汽封的概述
在汽輪機正常運行的過程中,由于其內(nèi)部主軸在穿出汽缸時存在一定的徑向間隙,再加上內(nèi)外壓力差的作用力,致使其在主軸和隔板之間、汽缸(或隔板套)和動葉頂部之間的間隙處存在的級間蒸汽產(chǎn)生自高壓端向著低壓端的泄漏問題。另外,在汽輪機中低壓缸的兩端或低壓端、高壓缸的兩端或高壓端,同樣存在著自內(nèi)向外的高壓蒸汽外泄問題,低壓缸空氣流入汽缸的狀況。
正是由于這些問題的存在,使得汽輪機的各級效率不斷降低,真空、增大凝結水的損失不斷增加,并提高了廠用電率,從而降低了汽輪機組對燃煤的利用率。所以在汽輪機的設計過程中,應該注重對齒數(shù)的優(yōu)化,調(diào)整齒形曲徑減小間隙增強阻力,確保汽封系統(tǒng)可以實現(xiàn)較好的防漏汽效果,從而提升汽輪機的運行效能[1]。
現(xiàn)階段,在汽封系統(tǒng)的改造當中,主要以蜂窩汽封技術以及新興的刷式汽封技術為主。其中,刷式汽封技術具有漏量小、防漏效果明顯的優(yōu)點,在保證密封效果的基礎上,對汽輪機靜葉與動葉之間的瞬態(tài)不同心也具備一定的包容性,具有較強的穩(wěn)定性和安全性。隨著刷式汽封技術的不斷完善和應用,得到了汽輪機節(jié)能改造的廣泛應用,并且取得了一定的成果。
2 蜂窩汽封技術以及刷式汽封技術的特點
2.1 蜂窩汽封技術的特點
相對刷式汽封技術,蜂窩汽封技術是一項相對更加成熟的技術,該技術在飛機、船舶的汽輪機、壓縮機、燃氣輪機和發(fā)動機中具有較為廣泛的應用。與普通梳齒汽封結構的使用壽命相比,蜂窩汽封結構具有更長的使用壽命,大約在普通梳齒汽封結構使用壽命的兩倍以上,并且具有提高轉子穩(wěn)定性、減少泄漏量、提升運行效率等多方面的優(yōu)勢特征。
汽輪機蜂窩式汽封的制造材料主要以鎳基耐高溫合金為主,其結構包含了蜂窩帶和環(huán)體兩個部分,安裝在汽封體當中。蜂窩式汽封技術的特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
,較強的可磨性特點。蜂窩汽封主要是由中正六邊形的蜂窩孔構成,其厚度大約在0.05mm到0.10mm之間,對鎳基耐高溫合金進行特殊的加工,并將其制作成蜂窩帶而形成。由于蜂窩帶的材質(zhì)較為柔軟,使得蜂窩帶具有較強的可磨性,從而增強對徑向間隙的控制能力,降低漏出量。
通過對相關實驗數(shù)據(jù)的查閱可以看出,蜂窩式汽封能夠有效降低對軸的磨損程度,不到鐵素體梳齒式汽封對軸造成磨損程度的兩成。由于蜂窩帶材質(zhì)的柔軟性,即便蜂