关于一种新型汽封的研究与应用

关于一种新型汽封的研究与应用
摘要：本文探讨了一种新型的小间隙汽封在哈尔滨汽轮机厂300MW73B机型上
的应用方案，确定了合适的间隙值，能安全的极大的提高了汽轮机的热效率，给
予其他同类型电厂汽封改造提供依据。

关键词：汽轮机热效率小间隙汽封间隙值振动
1现状及问题的提出
一般来说，汽轮机设计厂家在保证汽轮机安全的情况下，汽封间隙值都留有
余量。

近年来，各厂迫于节能的压力为了提高汽轮机热效率，在安装或检修改造时，纷纷将汽封间隙值调整至设计值的中值或接近下限值，更有直接取下限下浮0.05mm-0.1mm的标准。

这样既能保证安全又能最大限度的减少汽封间隙漏汽损失。

但是实际上，很多厂均发生了汽封间隙太小导致了机组开机时振动大，机组
开不起来的尴尬局面。

因此，如何选择一种合适的汽封并选择其合适的间隙值对汽轮机的节能安全
便至关重要。

2改造方案
某厂二期工程2X300MW汽轮机系哈尔滨汽轮机厂有限责任公司引进西屋技
术优化设计的N300-16.7/537/537-2型汽轮机组，单轴、高中压合缸、低压缸双分流、亚临界、一次中间再热、双缸双排汽、凝汽式汽轮机。

通流级数共36级
（I+12+9+2X7）。

机组采用定-滑-定运行方式，变压运行负荷范围30%～95%。

2017年4月大修前邀请湖南省湘电实验研究院测得某厂#3机组在额定负荷工况下发电机功率为299.68MW，实验热耗率为8259.57kJ/(kW.h)。

修正后的热耗率
为8135.67kJ/(kW.h)，比设计值高308.37kJ/(kW.h)。

在额定负荷工况下的高压缸内效率为84.04%，比设计值低3.18%，中压缸内效率为92.97%，比设计值低0.27%。

上述数据不难看出本机组通流效率低，应当利用大修机会对流通部分清洗打磨，
同时对汽封进行检查，调整汽封间隙，减少汽封漏汽，提高机组的热经济性。

为了解决该问题，我们通过调研发现，一种市面上新推出不久的新型梳齿汽封，与其他汽封相比可以有效的调小汽封间隙值，同时还具备简单可靠，使用寿
命长，造价低，应用位置广泛，经济性好的优点，它主要组成成分为12Gr13，硬
度较高中压转子轴低约50个HB硬度，安装时可以放心减小汽封间隙值，故名为
小间隙汽封。

而我们通过模拟碰磨实验发现该汽封片确实不会对转子造成磨损。

2017年5月#3汽轮机揭杠，检查发现各汽封基本完好，测得数据也均在设计值范围内。

再根据汽轮机修前#1、#2轴振偏大等情况，邀请湘电实验研究院专家、汽封厂家代表多次商讨，同时根据株洲电厂汽封改造成功经验，最终决定在保证
汽轮机各对轮中心在设计值范围内后，汽封片高中压缸改造大约45圈，低压缸
不动，各汽封相对原设计值均有不同程度缩小，基本都在0.05-0.2mm左右，最
大降幅在高压叶顶处，达到0.35mm。

3实际效果
2017年7月25日，#3汽轮机一次冲转升速成功。

汽轮机振动水平与大修前
对比见图一：
图一：#3汽轮机修前修后振动对比图
2017年8月10日，#3机组接调令按正常停机。

1:29投盘车。

8:31发现#3汽
轮机高中压缸内部声音异常，主机盘车电流27至29.6A之间波动，就地偏心
0.08mm。

异响随着盘车转速周期性响动不持续。

湖南省湘电实验研究院专家到后判断为高压缸内部金属摩擦声，怀疑汽封片有轻微碰磨。

磨一磨后没问题了。

8
月12日，异响消失。

后两次开停机，异响再未发出。

这一现象也间接证明了本
次最小汽封间隙调整得恰到好处，已不能再缩小。

3结果对比
2017年10月湖南省湘电实验研究院对大修后的该厂#3机组进行了热力性能
实验，实验得出在额定负荷工况下发电机功率为294.64MW，实验热耗率为8393.92kJ/(kW.h)。

修正后的热耗率为8009.05kJ/(kW.h)，比设计值高
181.75kJ/(kW.h)。

比大修前降低了126.62kJ/(kW.h)。

在额定负荷工况下的高压缸
内效率为87.07%，比设计值低3.18%，比大修前提高了3.03%。

该厂#3机组汽轮
机大修只进行了小间隙汽封改造，小间隙汽封改造后热经济性得到了显著提高。

4结论分析
热耗率降低126.62kJ/(kW.h)，相当于降低了4.32g煤耗。

按照某厂一台机组
年发电量8亿计算，首年可节省344万元，而一次小间隙汽封改造费用（包安装）不超50万元，首年即可获得经济效益290多万元。

经济效益明显，且安全性能
得到保证。

因此，该小间隙汽封值得在同类型电厂进行推广应用。

参考文献
【1】胡剑堔.汽轮机汽封间隙调整的探讨.重庆电力高等专科学校学报，2004,9（3）./p-0661666701583.html.
【2】哈尔滨汽轮机厂有限责任公司.汽轮机转子间隙图.2004.
作者简介：唐果（1983年10月）男湖南浏阳人，汉族，毕业于湖南邵阳学
院热能动力工程系，本科，学士学位，高级工/助理工程师，从事于火力发电厂集控运行以及汽机检修等研究12年。

现工作单位：长安石门发电有限公司生技部。

工作职务：汽机专工。