汽轮机汽封改造优化技术
600MW汽轮机轴封系统运行方式优化
600 MW 汽轮机轴封系统运行方式优化
发布时间:2021-10-20T08:46:33.985Z 来源:《中国电业》2021年16期作者:凌霖
[导读] 600 MW 汽轮机轴封系统运行中存在低压轴封供汽减温后 2 个测点温度偏差大
凌霖
长安益阳发电有限公司湖南益阳邮编413000
[摘要] 600 MW 汽轮机轴封系统运行中存在低压轴封供汽减温后 2 个测点温度偏差大、低压轴封供汽温度低、减温水量大等异常现象。对汽轮机轴封供汽压力、温度等参数进行分析、调整,有效改善了汽轮机轴封系统的运行工况,提出了轴封系统的进一步优化措施。
关键词:汽轮机轴封压力温度损失
1、汽轮机轴封系统设计运行方式
汽轮机轴封系统的主要功能是向汽轮机的轴封和主汽门、调门的阀杆汽封提供密封蒸汽,同时将汽封的漏汽合理地导向和抽出。在汽轮机的高压区段,轴封系统的功能是防止蒸汽向外泄漏,以确保汽轮机有较高的效率 ; 在汽轮机的低压区段,则是防止外界的冷空气进入汽轮机内部。益阳发电有限公司二期 2 × 600 MW 汽轮机轴封系统设计运行方式如下:
1)机组启动及低负荷阶段,轴封供汽由高压辅助蒸汽提供,维持轴封供汽母管压力在 24 kPa。
2)当冷再蒸汽压力、温度满足轴封供汽要求 (蒸汽过热度不低于 14 ℃、蒸汽温度与调端高压缸端壁温差不超过 85 ℃) 时,由冷再供轴封并维持轴封供汽母管压力在 27 kPa。
3)当高、中压缸轴封漏汽及主汽门、调门的门杆漏汽能满足轴封自密封时,由轴封溢流调节门维持轴封供汽母管压力在 31 kPa。
创新汽轮机汽封调整工艺(图文)
创新汽轮机汽封调整工艺(图文)论文导读:汽封间隙调整是火力发电厂汽轮机大修工作的三大关键技术之一。汽轮机的汽封间隙过小会产生汽缸内部动静摩擦,影响汽轮机的安全运行,过大会减少汽轮机的内效率,在检修中汽封间隙的调整好坏于机组安全、经济运行至关重要。后汽封为高低齿迷宫式,汽封环为锡青铜所制,前汽封和1~8级隔板汽封(钢制汽封)都采用螺钉压块的结构,便于加工调整,汽封弹簧片采用“桥式”结构。关键词:汽轮机,汽封,调整工艺
汽封间隙调整是火力发电厂汽轮机大修工作的三大关键技术之一。汽轮机的汽封间隙过小会产生汽缸内部动静摩擦,影响汽轮机的安全运行,过大会减少汽轮机的内效率,在检修中汽封间隙的调整好坏于机组安全、经济运行至关重要。免费论文网。广州发电厂有4台C60—8.83/1.27型冲动、单缸抽汽凝汽式,具有一级调节抽汽式汽轮机,每一台机组平均3年进行一次计划性大修,汽封检修的效率直接影响着大修工作的顺利发展。
1. 汽封简介
前汽封为高低齿迷宫式,转子上车出高低凸肩,汽封环上车出高低齿。隔板汽封中1~11级为高低齿迷宫式,12~16级为平齿,装在隔板上的汽封环1~8级为不锈钢制,9~16级汽封环为锡青铜所制。后汽封为高低齿迷宫式,汽封环为锡青铜所制,前汽封和1~8级隔板汽封(钢制汽封)都采用螺钉压块的结构,便于加工调整,汽封弹簧片采用“桥式”结构。9~16级隔板汽封和后汽封(铜制汽封)弹簧片
固定在汽封环上,便于安装。汽封和轴的径向间隙,对于钢制汽封可用调整压块的办法来解决,对于铜制汽封则可藉拂去齿尖或汽封槽配合的小钩加以调整。
汽轮机汽封优化改进实施关键要素探讨
汽轮机汽封优化改进实施关键要素探讨
摘要:针对汽轮机缸效率低等问题,通过性能诊断,确定合理汽封优化改进方案,把握检修施工中的关键要素,严格通流间隙等数据测量调整,节能效果明显,提高600MW机组汽轮机运行的经济性。
关键词:汽轮机;通流间隙;测量调整;经济性
前言
某火力发电厂4*600MW 机组汽轮机为东汽亚临界、一次中间再热、三缸四
排汽、单轴、凝汽式汽轮机。投产以来存在高、中压缸效率偏低,进行性能试验,三阀全开(3VWO)工况,试验主蒸汽压力为15.227MPa,试验电功率为
536.664MW,高压缸效率在额定负荷下83.46%,中压缸效率90.75%。试验热耗
率为8162.2kJ/kW.h,试验汽耗率为3.139kg/kW.h,经一、二类修正后的热耗率为8085.6kJ/kW.h。高中压缸过桥汽封漏汽量偏大。进行了变汽温试验测定高中压缸
间轴封漏汽量为4.23%,使发电煤耗上升约1.5g/kW.h。
鉴于上述问题,对汽轮机进行揭缸检修,同时对汽轮机汽封、阻汽片等做优
化改型,降低汽轮机热耗率,减小高中压缸过桥汽封漏汽量,提高缸效率。
1 汽轮机汽封优化改进方案
1.1 高、中压缸部分传统梳齿汽封改进采用布莱登汽封进行优化,具体为高
压后轴封内侧1圈,高压2~9级隔板汽封8圈,高中压间汽封1~5级 5圈,中
压1~5级隔板汽封5圈,中压后轴封内侧1圈。
1.2 高、中、低压缸叶顶阻汽片重新更换镶嵌,具体为高压缸1至9级叶顶
阻汽片计27道;中压缸1至5级计17道;A、B低压缸正、反前三级计52道。
1.3 对1、3、4、5、6、7号轴封体传统梳齿汽封改进为TK侧齿汽封计19圈。
50MW生物质发电机组汽轮机汽封节能优化改造
—335—
《装备维修技术》2021年第11期
50 MW 生物质发电机组汽轮机汽封节能优化改造
董启盛 李定青
(广东粤电湛江生物质发电有限公司,广东 湛江 524000)
摘 要:针对汽轮机汽封漏气严重问题,分析了梳齿汽封、涡流汽封工作原理,据此,以50MW 生物质发电机组汽轮机为例进行改造,提出将原传统梳齿汽封替换为梳齿汽封和涡流汽封联合优化改造方案,改造后进行了机组热力性能试验验证。结果表明,采用联合优化改造方案后,汽轮机热耗率降低了31.99kJ/KW·h,生物质燃料发电料耗下降了5.01g/KW·h,改造效果良好。关键词:汽轮机;涡流汽封;梳齿汽封;节能改造;热耗率
引言
随着国家对节能减排意识性的逐渐提升,通过技术创新、技术改进及引进四新技术提高火力发电机组效率,降低发电成本的成为火力发电企业的必然发展趋势。汽轮机汽封装置的封闭性能完好与否将直接影响到汽轮机汽封的安全运行,进而会严重影响到整个机组的是热效率。随着科学技术的不断发展和进步,汽轮机汽封技术也在不断提高,在推动整个机组设备运行效率提升的同时,也大大降低了能耗,促进了我国电力事业的可持续发展。汽轮机作为火力发电厂三大设备之一,其效率与发电机组的料耗、热耗等经济指标关系密切,是火力发电厂技术经济指标的标杆之一,在众多影响汽轮机效率的因素中,汽封漏汽是主要因素之一。因此,为改善汽轮机汽封漏汽状况,可对汽轮机汽封进行升级改造,从而提高汽轮机效率,可以进一步提升火力发电企业的安全效益和经济效益。
本文以50 MW 生物质发电机组汽轮机汽封改造为例,分析了梳齿汽封、涡流汽封工作原理及其泄漏量,提出了将原传统梳齿汽封替换为涡流汽封方案。
汽轮机刷式汽封优化设计
s a ,h i fb u h s o l a e s ap e g . e l te tp o r s h u d h v h r d e Ke wo d :ta t r ie; ln e ; r s e l y r s se m u bn ga d s a b u h s a l
2 X n agD saz rf e , aa a i i g 3 60 C ia . i i uhnie nr K rm yX ̄ a 30 ,hn ) jn i y n8
Ab ta t A e tu t r fs a r s e lwa u owa d,h ac lt n mo e sb i . h t cu e p rmees sr c : n w sr cu e o e lb u h s a sp tfr r te c u ai d lwa ul T e sr t r aa tr l o t u
T e rs lss o h td ce sn h imee fab s i ce sn h e st fb s rd c e sn h e lg p c n i h e ut h w t a e r a igt ed a tro r h,n ra i gt ed n i o r h o e r a ig tes a a a m— u y u
汽轮 机 刷 式 汽 封优 化 设 计
胡丹 梅 黄 烨 刘 冬梅
试论汽轮机汽封改造优化技术
够很好地 降低 漏气所 产生的损 失. 同时还 能够保证汽轮机的安全运行 所 以对于汽轮 机汽封 的优化 改造技 术分析有 着非常重要的意义。 文章从 这 个 主题 出发 , 首 先介 绍 了影 响 汽 封 漏 气的 主 要 因素 , 进 而 对 汽 封 的 改 造优 化 进 行 了比较 详 细 的 阐述 。
2 0 1 3 年3 3 期
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试论Байду номын сангаас汽轮机 汽封改造优化技术
张 鑫 ( 首钢长治钢铁有 限公 司动 力厂 山西 长治
【 摘
0 4 6 0 3 1 )
要】 作 为汽轮机 正常 高效运行 的一 个重要 的组成部分来说 , 汽封起着非常重要 的作用。 所以对于汽封来说 , 科 学的优化设计不仅仅能
【 关键词 】 汽轮机 ; 汽封 ; 漏气; 改造优化
1 . 影 响 汽 封 漏 气量 的 因 素
密封 的效果 . 例如让气流在 汽封腔室 内部发 生多次的转弯碰撞 . 或者
是相应 的增加相邻齿间的距离 . 还可以适当的增加汽封腔室的表面 以 1 . 1汽轮 机汽封 的齿数 首先 根据 一系列 的研究表 明. 汽轮机汽封 的齿数 直接的影响着轴 及汽封齿和蒸汽之间发生的摩擦损失。 2 . 汽轮 机 汽 封结 构 优 化 封漏气 程度 具体 的表 现是 , 当汽封齿 问的距离保持不变 的时候 . 齿数 越多则漏气量就会越 小 : 反之 的话 . 如果在汽 封的齿数保持 不变的情 2 . 1 改造优化思路 况下 , 汽封齿间的距 离越 大的话 , 则漏气量就会越少 。所 以整体来说 , 改造思路整体上是在原有的传统结构上进行 . 前提是保证汽封 的 齿间距越大就表明空腔越大 . 而空腔能够很好 地将齿间的空隙转化成 前后压 差以及 密封段 的长度不发生变化 . 改变的是汽封的齿数 以及结 的动能再转耗成热能。空腔越大则 透气效应越 明显 . 而透气效应越好 构分布 、 齿 间空 隙等 。同时还需要对不同结构部分的汽封效果实施数 就能够很好地降低漏气量 所以整体 从理论 上讲 . 汽封 的齿数越多 ’ 贝 0 字模 拟 . 判断汽封 的前 后效果 . 并且还 需要判断改造 之后的结构变 化 经过每一个齿间空隙的漏气 的压降就会变得 越小 . 进 而漏气量也会 随 时都会对原有 的汽轮机汽封 内部流畅产生一定的影响 . 确定结构改造 之减少 . 但是并 不是说汽封 的齿数越多就越 好 . 因为 随着汽封齿数 的 的可行 性 对于汽封内部 流场 的数据模拟一般情况下是使用专业的计 不断增加 ,汽轮机 中的转 子长度和汽封段 的长度都会 出现增加 的状 算软件进行 。 况. 而且在一般情况下 . 每增加一倍 的齿数 . 轴 封段的长度也会相应 的 2 . 2汽封结构 的优化设计 增加一倍 . 那么转子的长度也会相应的增加 图1 是 汽轮机 汽封效果 图, 下面从三个方面人手分析 : 巍啊瞒 般情况 下 . 汽轮机 的转 子都会有一个 临界的转速 . 为 了能够将 这个I } 缶 界 的转速保持在一定 的水平 内. 需要做的就是适 当的增加轴 的 直径 . 轴 的直径 一旦增加 就会 增加汽轮机 气缸的长度 . 气缸长度越 长 刚性就会降低 通 常情况下 . 在汽轮机启动或者运行的过程中 . 汽封的 最小 间距难免会增大 . 所 以汽封 的漏气量就会增加 总之 . 汽轮机汽封 的齿数应该保持在规定的范 围之 内. 不是越多越好 1 . 2汽轮机汽封 的间隙 通 常情况下 . 如果保持蒸汽 的压强差 以及相关 的参数保持 不变的 图 1 汽轮机汽封 话. 就 可以通过适 当的减少汽封 的齿 间空隙面积或者是适 当的增 加汽 封 的齿 数等方式来实现 但是并不是说汽封齿 间空隙越小越好 . 因为 2 . 2 . 1 汽封齿顶侧齿结构设计 图 2是汽封齿顶侧齿结构示意图 : 如果 汽封的齿 间空 隙过于小 的话 .转子和汽封之 间会产 生碰 撞摩擦 . 这样 会使大轴 出现振 动或者是弯 曲 . 造成事故 . 所 以汽轮机 汽封 的齿 间空隙面积要 有合理的区间 . 原 则是在保证转 子和汽封之间不产生碰 撞摩擦 的基 础上尽可能的较少汽封 的齿 间空隙 同时汽封径 向的间隙 是由整体的结 构决定的 . 为了能 够很好地避免 汽轮 机组在 出现临界转 速式的设备时候的动静部分 不会 出现比较严重 的磨损 现象 . 必须通过 合理的办法严格的控 制汽封 的齿 间空隙 . 而且还 能够使用 弹性汽封方 法来实现。 1 . 3汽轮机汽封齿 的形状 汽轮机汽封的漏气量很大程度上会受 到汽封齿形状 的影响 . 所 以 图 2 侧 齿 汽 封 控制漏气量必须考虑汽轮机汽封 的形状 首先 在对汽 封齿 的形状进行 这种结构 的汽 封 . 将侧齿 移动到了汽轮机 的齿顶 . 通过模 拟的数 选的时候需要考虑包括轴向的长度 、 汽封的位置以及其他 的技术在 内 齿顶 的侧齿汽封 的漏气量大约是 O . O 0 1 4 7 k g / s . 结果 表明如果 的多种 因素 一般情况下 . 尖齿形状的汽封的密封效果是相对较好 的 . 据显示 . 那 么汽封 腔室 内的涡流位置以及强度形状 而且汽封齿尖 越薄 . 节流效果 就越明显 . 同时动静部分在 发生摩擦 以 汽封侧齿的位置发生变化 . 涡流的产生是 在汽轮机汽封腔室内的上层空间 及碰撞 的过程 中产生的摩擦热以及摩擦 力也是相对较少 的. 但是齿 尖 都会发生相应的变化 . 形成的 . 这个原因是气流在扩散到汽封腔室内的过程中会受到侧齿的 也有一定 的规 定范围 . 不是 越薄越好 . 如果齿 尖过薄很 大程度上会增
简析燃煤电厂汽轮机汽封改造技术
简析燃煤电厂汽轮机汽封改造技术
前言
不同形式的新型汽封,可以针对性地解决传统汽封的某些缺点,在特定的情况下,可以更加有效地保持较小的漏汽量。针对机组的具体问题,选择合适的新型汽封更易于保证汽轮机良好的工作性能,对保持或提高机组的经济性可以起到显著的作用。但是也不能盲目地否定傳统汽封,经过精心调整,也可以达到相当高的经济性水平。选用新型汽封若不能适应机组的结构及性能特点,改造中若不能严格控制汽封间隙,改造后达不到传统汽封的效果也是有可能的。同任何技术一样,新型式汽封的应用受到很多因素的影响(有机组本身的具体问题,也有汽封设计制造安装质量),需要在各个环节上认真控制质量,才能起到应有的作用。
传统梳齿汽封(又称高低齿汽封,迷宫式汽封)利用一系列依次排列的汽封齿与轴之间较小的间隙,形成一个个的小汽室,使高压蒸汽在这些汽室中逐级降低压力,来达到减少蒸汽泄漏的目的。由于结构简单、适应性强的特点,梳齿汽封自发展之初就一直是汽轮机中应用最为广泛的传统非接触式密封。目前,汽轮机厂家在机组出厂时自带的汽封几乎都是梳齿汽封。然而,在实际运行中,由于汽封块的弹簧片长期处于高温高压的蒸汽中,工作环境恶劣,再加上弹簧片本身材质的原因,在汽轮机检修中常常发现因弹簧片弹性不良,汽封块被结垢卡死,造成汽封间隙发生变化,而无法达到汽封设计间隙,导致汽封性能下降。特别是汽轮机在起停过程中,由于汽缸内外不均匀受热而产生变形,或过临界转速转子振幅较大时,可能会引起转子与汽封齿发生局部摩擦,导致汽封齿磨损,汽封间隙增大,漏汽量增加、汽轮机效率下降。因而随着机组运行时间和启停次数的增加,传统梳齿汽封往往存在汽封齿磨损、实际汽封间隙偏大,密封性能降低的问题,使机组经济性下降。此外,受梳齿汽封结构特点的限制,汽封在工作状态时,汽封腔内存在周向流动,容易引起气流激振,诱发机组低频振动,影响机组安全运行。
汽轮机汽封改造优化技术
3 1 0 0 1 9 )
摘 要 : 汽封是汽轮机正常高效运行 的重要组成部分。 科学的汽封设计不但能够降低 漏气 损失, 而且能够确保汽轮机安全运行。 因 此, 分析汽封漏气
量的影响因素, 探究汽轮机汽封改造优化技术, 具有现 实的理论意义和实践价值。 关键词 : 汽轮机百度文库汽封 优化
透 气效应 , 从而 降低泄漏量 。 从 理论上而 言, 越
现 这个 目 的: 使气流在 汽封 腔 室内多次拐弯碰 齿在 双向齿汽封 结构 中 。 经过数值模 拟, 侧齿双 向汽 封结构的 漏气量约为0 . 0 0 0 2 9 5 5 k g / s 。 在 侧齿双 向汽封 结构 中, 通过 最小间隙后气 流会 受到侧 齿与双向齿的共 同影响 , 从而产 生强制
!
Q :
工 业 技 术
Sc i e nc e an d Tec hn ol ogy I n nov at i on Her a l d
汽 轮机 汽封 改 造 优化 技 术
( 1 . 杭 州汽轮工程股份 有限公司
谢讯富 陈光棋 3 1 0 0 2 0 ; 2 . 浙 江西子联合工程 有限公 司
多的汽封 齿数 , 经过各个汽封 齿间隙的漏 气的 撞 ; 扩大相邻梳齿之间的距离; 增加 腔室表 面、 压降就越 小 , 也就 是漏气越少。 然而 , 随着 气封 汽封 齿与蒸汽 的摩擦 损失。
汽轮机汽封系统节能改造探究
汽轮机汽封系统节能改造探究
一、引言
汽轮机是一种常用的热能转换设备,利用高温高压的汽体对叶轮的冲击来推动叶轮转动,从而实现能量转换。在汽轮机系统中,汽封系统是一个重要的部分,其性能对汽轮机的效率和安全运行起着关键作用。传统的汽封系统存在着能耗大、损耗严重等问题,如何进行节能改造成为一个迫切需要解决的问题。
二、汽封系统的能耗问题
传统的汽封系统通常采用密封油作为密封介质,密封油在工作过程中需要不断地进行循环、冷却和补充,因此会消耗大量的能源。密封件的磨损也会导致能源的浪费,这些都导致了汽封系统的能耗较大。
三、汽封系统的节能改造方案
针对传统汽封系统的能耗问题,可以采用以下几种方式进行节能改造:
1. 采用先进的密封技术
采用先进的机械密封技术,可以减少密封介质的泄漏和损耗,从而达到节能的目的。新型的密封材料和结构设计也能够减少密封件的磨损,延长密封件的使用寿命。
2. 优化密封油循环系统
对密封油循环系统进行优化设计,采用高效的循环泵和冷却设备,可以有效减少能源的消耗。采用先进的油品和过滤技术,可以延长密封油的使用寿命,减少密封油的补充次数,从而减少能源的浪费。
通过对密封系统的运行参数进行优化,如密封介质的温度、压力、流量等进行调整,可以使密封系统的工作效率更高,从而减少能源的消耗。
四、案例分析
某汽轮机汽封系统采用了先进的机械密封技术,设计了高效的密封油循环系统,并对密封系统的运行参数进行了优化调整。通过节能改造后,汽封系统的能耗得到了大幅度的降低,从而提高了汽轮机的整体运行效率,为企业节约了大量的能源和成本。
汽轮机汽封节能系统优化设计
汽轮机汽封节能系统优化设计
摘要:汽封是汽轮机安全经济运行不可缺少的重要组成部分,汽封密封性能的优劣,对汽轮机性能有相当大的影响。汽封的优化设计,会使汽轮机的效率得到有效提高。
关键词:围带汽封轴端汽封梳齿汽封优化节能
徐州华美坑口环保热电有限公司坐落于徐州市九里区境内,是坑口环保型综合利用热电厂,机组容量为2×55MW。发电机选用上海汽轮发电机有限公司生产的QFS60-2发电机。汽轮机选用的是上海汽轮机厂生产C55-8.83/0.981抽凝式汽轮机机组。
汽轮机有静子和转子两大部分。在工作时转子高速旋转,静子固定,因此转子和静子之间必须保持一定的间隙,不使相互摩擦,为了使机组安全经济的运行,在这些地方都设置轴封,也称汽缸端部汽封。凡是在汽侧压力高于外界大气压的地方设置轴封(这些轴封可你为正压轴封),都是为了防止工质外漏。漏汽不仅降低机组效率,而且漏汽过多,会影响运行人员、设备和仪表的正常工作。凡是在汽侧压力低于外界大气股漏气会恶化机组的排汽真空,增加抽气器的负荷并降低机组的效率。
1 问题的提出
华美热电公司汽轮机采用的是17级的多级汽轮机,汽轮机采用的
传统的梳齿汽封为高低齿曲径式结构,它是由许多依次排列的汽齿和小汽室组成。利用较多的汽封齿与轴之间较小的间隙,组成一个个的小汽室,是一定压力的蒸汽在这些汽室中逐渐降低压力,阻止蒸汽的泄露。它有一定的控制泄露能力,结构简单,成本低。按经典的泄露量计算公式,泄漏量与6个因素有关:汽封间隙、汽封直径、蒸汽初温、初压、汽封齿数和流量系数。前5个参数中,压力、温度、汽封直径基本是不变的。为了减少泄漏量,可以增加汽封齿数,但齿数增加到相当数量后,对泄漏量的影响也不大。惟有汽封间隙的影响最大,间隙减小一半,损失就小一半。但是如果汽封仍是刚体的话,间隙减小,汽封齿也会在和转子磨碰后很快磨损,而且还有因两个刚体碰磨带来的安全问题。综上所述梳齿汽封存在的问题为: (1)由于密封空间尺寸的限制,梳齿迷宫级数有限。导致密封效果不佳,密封介质泄漏严重、能量损耗严重,汽缸效率降低。(2)密封间隙的实际调整值比设计值要大。同时存在梳齿与轴的碰磨问题,使得间隙更大,泄漏加剧。(3)外漏蒸汽致使油中进水,导致油质乳化,危及机组安全运行;梳齿与轴的碰磨造成转子运行中的振动、变形,破坏汽封体系,加剧泄漏,造成能源浪费。(4)低压轴端密封不严,空气漏入,影响机组真空度。(5)华美热电公司的汽封为传统的梳齿汽封,经过长时间的运行,有可能存在上述问题,但至今没有表现出来,现在存在的问题为:前汽封不是很严密,存在油中进水的可能;级与级之间泄漏量偏大,降低了机组效率。
汽轮机汽封系统节能改造分析
3 . 2 改造方案
将 高压 、 中、 低压段 的隔板、 轴 封 及 叶顶 处 全 部 改 成 刷 式 汽封 , 表 1为 汽封 改 造 前后 缸 效 率和 热 效 率 的 对 比 。
表 1 改 造 前 后 缸 效 率 和 热 效 率
单 位 %
% ℃ ℃ ℃
序 号
改 造 前 8 0 . 2 9
其泄 漏量约为是齿 型曲径汽封 的 1 / 5 。 同时. 刷 式 汽 封 是 一 种
明显增大。 针 对 该 机 组 运 行 情 况 .考 虑 采 用 刷 式 汽 封 对 机 组 汽 封 系 统进 行 升 级 改 造 。
霸
嘤
项目 高压 缸 效 率
中压 缸 效 率 五段 抽 汽 温度 六段 抽 汽 温度 七 段 抽 汽 温 度
向 流破 坏 同 向流 , 使 流 体 产 生 了 自密封 效 应 。 横 向流 动 代 替 向 前 流 动 对 流 体 自密 封 贡 献 最 大 .它 能增 大横 流过 刷 丝 的 总 压
1 概 述
汽轮 机 正 常 运 行 时 , 在 汽轮 机 级 内 。 由 于主 轴 穿 出汽 缸 处 存在径 向间隙 , 在 内外 差 压 的 作 用 下 . 在 隔板 和 主 轴 的 之 间 、 动叶顶部 与汽缸 ( 或 隔板 套 ) 的 间隙处 。 存 在 级 闻蒸 汽 由 高压 端 向 低 压 端 泄 漏 的 情 况 :此 外 在 汽 轮 机 的 高压 端 或 高压 缸 两 端、 低 压 端 或 低 压 缸 的 两端 , 也 存 在 高 中压 缸 的 高压 蒸 汽 往 外 泄漏、 低压缸空气漏入汽缸的情况。 这 些都 将 使 降低 汽 轮 机 各
汽轮机运行优化与节能改造技术
汽轮机运行优化与节能改造技术
摘要:随着能源资源日益枯竭和环境问题的日益严重,能源效率和环保性已
成为工业领域的关键问题。汽轮机作为一种重要的能源转换设备,在工业生产中
具有广泛的应用。通过优化其运行和进行节能改造,可以显著提高其能效,减少
环境影响,并为企业创造可观的经济效益。本文介绍了汽轮机的基本原理,讨论
运行优化和节能改造的技术方法,旨在为相关工作人员提供借鉴参考。
关键词:汽轮机;运行优化;节能改造;能效
引言:汽轮机作为一种常见的能源转换设备,在电力、化工、冶金、石油化
工等工业领域发挥着重要作用。它将热能转化为机械能,驱动发电机或其他机械
设备工作,为工业生产提供动力。然而,由于汽轮机的长期运行和恶劣工作环境,其能效逐渐降低,能源浪费严重,同时排放的废气也对环境产生不良影响。因此,如何对汽轮机进行运行优化和节能改造,提高其能效,减少资源消耗和环境污染,已成为工业企业亟待解决的问题。
一、汽轮机基本原理
(一)结构
汽轮机是一种能将热能转化为机械能的热能机械设备,主要由以下主要部件
构成:(1)汽轮机轮盘:汽轮机轮盘是汽轮机的核心部件,通常由一系列叶片
组成。这些叶片被分为高压段、中压段和低压段,用于从高温高压的蒸汽中提取
能量。(2)汽轮机壳体:汽轮机壳体是容纳汽轮机轮盘的外壳,它有助于引导
蒸汽的流动,并确保蒸汽对叶片的正常冲击。(3)主轴:主轴是与汽轮机轮盘
连接的轴,它承受着叶片的旋转力,并将其转化为机械能输出。(4)蒸汽系统:蒸汽系统包括蒸汽发生器、高压、中压和低压蒸汽管道、汽包等组件,用于将水
汽轮机节能技术的应用及优化改造措施
汽轮机节能技术的应用及优化改造措施
摘要:在我国经济发展过程中,对各类能源的需求量越来越多,使人们越来
越重视能源开发与利用问题。在电厂运营中汽轮机是重要设备,有效运用节能技术,提升节能改造速度,能够在使汽轮机拥有更高运行效率的同时,实现经济效
益的更大化。
关键词:汽轮机;优化改造;节能技术
与一些发达国家相比,我国火电机组热耗水平利用率相对较低,还需要通过
不断整体优化,来使系统运行效率得到提升。作为电力企业系统的关键组成部分,汽轮机是消耗能源的主要设备,所以实现汽轮机节能优化,能够有效降低电力企
业系统的能源消耗。
1.
现阶段汽轮机运行存在的问题
与现阶段汽轮机机组与附属系统运行情况相结合,汽轮机组最需要重视的就
是热耗问题,如排气问题较高,高中低压缸运行效率较低等问题。另外,在夏季
会提升汽轮机出现腐蚀缺陷的几率。作为能源消耗大户,电力企业节能能够对民
生发展产生直接影响。现阶段,我国汽轮机组普遍存在较高的热耗水平以及较低
的能源利用率,想要使降低生产成本和提升经济效益的目标得以实现,必须在技
术层面有效改造热力系统设备[1]。所以,在汽轮机中应用节能技术,并且采取有
效的优化改造措施,能够使其更具生态性和经济性,保证电厂企业可持续发展。
1.
汽轮机节能技术的应用
1.
启动汽轮机时的节能技术
在启动汽轮机的过程中,其是否能够稳定、安全、经济环保运行会受到各类技术参数的影响,所以应该保证各类技术参数处于合理范围。
1.
在进行启动时,必须严格控制主汽温度,保证主汽温度处于规定范围。与不同的启动模式相结合,对汽轮机暖管时间进行合理安排,保证在完成相关实验后再启动,确保各项参数处于合理范围,防止有蒸汽浪费的情况出现。在暖管过程中,主汽温度越来越高,需要将疏水阀开度逐渐关小,实现节约蒸汽的目的;第二,设置合理的抽真空时间,做好能源节约;第三,对汽封气管路暖管的时间进行合理安排,防止因为过早暖管而浪费蒸汽,或暖管过晚而延长抽真空时间,浪费能源;第四,转冲转前,需要事先完成并网工作,防止冲转达到额定转速后,并网不能及时完成[2]。
300MW汽轮机组汽封系统优化和经济性分析
漏 ^餐 l 再 楚汽 份 f 婚
实 际 运 行 状 况 分 析 , 组 通 流 部 分 效 率 较 差 , 要 表 机 主
现 在 以下 几 方 面 。
1 高 压 缸 效 率 低 .1 2
图 1 影 晌 系ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 法测 定 高 压缸 漏 至 中压 缸 蒸 汽 量
通 流 部 分 效 率 差 原 因分 析
摘 要 : 过 对 3 0M W 汽 轮 机 组 汽 封 系 统 改 造 优 化 , 供 了 汽 封 系 统 的 蜂 窝 式 改 造 和 轴 封 、 顶 通 0 提 叶
和 隔 板 汽 封 间 隙 优 化 调 整 的 实 际 经 验 , 对 优 化 改 造 后 的 系 统 进 行 了 经 济 性 分 析 。 实 践 证 明 , 造 优 化 并 改 节 能 效 果 显 著 , 幅 度 地 降 低 了 机 组 热 耗 和 煤 耗 , 高 了 机 组 效 率 和 出 力 , 而 提 高 发 电 企 业 的 技 术 创 大 提 从
在 额 定 负 荷 时 , 测 计 算 得 到 高 压 缸 效 率 为 实
对 于 3O W 型 机组 , 高 中压 为合 缸结 构 , OM 其 转
8 . % ; 设 计 值 8 . % 低 3 3 。 压 缸 缸 效 率 每 11 比 44 .% 高
变 化 1 , 响 热 耗 1 . 3 Jk 影 8 0 k / W ・h计 算 , 机 组 热 使
汽轮机转子轴封汽封的修复改造技术研究
汽轮机转子轴封汽封的修复改造技术研究
发布时间:2022-10-18T08:22:51.647Z 来源:《福光技术》2022年21期作者:陈霜虎[导读] 汽轮机通常可以根据其热特性分为背压型和冷凝型。为了减少外部蒸汽泄漏,防止外部空气泄漏到气缸中,汽轮机的轴端建立轴端蒸汽连接,也称为轴连接、轴连接和辅助设备,形成闭合的轴连接系统如果背压汽轮机进汽、排气压力大于大气压力,轴环系统运行效率低会导致轴端排气环外泄漏大量蒸汽,直接影响机组运行效率的是,泄漏高温蒸汽流动可能导致气缸外部轴径温度升高,或者两侧轴承箱
中沿轴直接加热轴承,同时可以混合水乳化油变质,对冷凝式汽轮机排气侧压力低于大气压力,轴封泄漏可能导致缸内外部空气泄漏,可能导致冷凝器空置率降低质量差。本文主要分析汽轮机转子轴封汽封的修复改造技术研究。陈霜虎
中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司辽宁省沈阳市 110000
摘要:汽轮机通常可以根据其热特性分为背压型和冷凝型。为了减少外部蒸汽泄漏,防止外部空气泄漏到气缸中,汽轮机的轴端建立轴端蒸汽连接,也称为轴连接、轴连接和辅助设备,形成闭合的轴连接系统如果背压汽轮机进汽、排气压力大于大气压力,轴环系统运行效率低会导致轴端排气环外泄漏大量蒸汽,直接影响机组运行效率的是,泄漏高温蒸汽流动可能导致气缸外部轴径温度升高,或者两侧轴承箱中沿轴直接加热轴承,同时可以混合水乳化油变质,对冷凝式汽轮机排气侧压力低于大气压力,轴封泄漏可能导致缸内外部空气泄漏,可能导致冷凝器空置率降低质量差。本文主要分析汽轮机转子轴封汽封的修复改造技术研究。
汽轮机汽封系统改造措施分析
汽轮机汽封系统改造措施分析
摘要:汽轮机有不同类型的汽封,各自有其特点,合理运用才能发挥该类型汽
封的长处,取得良好效果,从而提升汽轮机的效能,此外汽轮机汽封间隙的合理
确定也很重要,需要遵循科学的检修方法。文章分析了汽轮机各类型汽封特点,
阐述了汽封径向间隙的合理确定与调整方法。
关键词:汽封特点;汽封的合理使用;径向间隙;检验工艺
1、各类型汽封的特点分析
1.1蜂窝汽封
蜂窝汽封与其他各种形式的“硬齿”汽封相比,它的汽封齿最薄,硬度也最低,因此碰磨
时不会象其他“硬齿”汽封一样在转子表面留下显著的磨痕。同时,蜂窝汽封与其他“硬齿”汽
封不同,在与转子碰磨时象不会产生“刀片”切割现象,这是它不会磨伤转子的主要原因。梳
齿类汽封的每一根汽封齿,在与转子碰磨时犹如车刀,很容易在转轴或覆环表面割出沟槽。
此外,蜂窝汽封由于它曲折的网状结构使其表面面积大大增加,又极大地提高了它的耐磨性,因此蜂窝汽封既耐磨又不易磨伤转子是它突出的一个特点。
1.2布莱登汽
封布莱登汽封,是当前汽封中唯一在工作过程中汽封块的位置发生变化的汽封。正是这
一特点使其具备其他形式的汽封不具备的优点,在机组启停过程中不稳定状态下能够有效的
避免碰磨。但是也正是这一特点,使其可能发生其他形式的汽封不可能发生的缺陷,即运行
中未能合拢,造成漏汽量剧增。
1.3刷式汽封
刷式汽封名义上属于柔齿汽封,究其实际,应视为硬齿与柔齿相结合的汽封。安装时通
常将其硬齿按照标准间隙调整,柔齿间隙在此基础上可较大幅度减小。因为柔齿与转子间隙
为弹性配合,具有较好的自适应能力。刷式密封是一种允许摩擦,理论上可做到“零”间隙的
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汽轮机汽封改造优化技术
摘要:汽封是汽轮机正常高效运行的重要组成部分。科学的汽封设计不但能够降低漏气损失,而且能够确保汽轮机安全运行。因此,分析汽封漏气量的影响因素,探究汽轮机汽封改造优化技术,具有现实的理论意义和实践价值。
关键词:汽轮机汽封优化
梳齿迷宫式汽封是现代火力发电厂通常采用的汽轮机汽封形式,其又称之为曲径式汽封。电厂过去经常采用的迷宫式汽封是非接触式汽封。因为这种汽封不用润滑,可以自由热膨胀,不受转速限制,维修方便,所以广泛应用在燃气轮机、汽轮机等设备的级间与轴端。但是,梳齿迷宫式汽封难以完全杜绝泄露,受限于设备轴向长度,迷宫式汽封有着较大的泄漏量。因此,优化汽轮机汽封结构,降低泄露损失,将会有效地提高汽轮机的功率与效率,提高电厂的经济效益。
1 汽轮机汽封漏气量影响因素
1.1 汽封的齿数
相关研究表明汽封的齿数直接影响着轴封的漏气量。当齿间距保持不变,汽封的齿数越多,汽封的泄露量就越少。当齿数保持不变时,汽封的齿间距越大,汽封的泄漏量就越少。较大的齿间距代表着较大的空腔,空腔能够把齿隙转化的动能转耗为热能。空腔越大就越能降
低透气效应,从而降低泄漏量。从理论上而言,越多的汽封齿数,经过各个汽封齿间隙的漏气的压降就越小,也就是漏气越少。然而,随着气封齿数的增加,转子的长度与汽封段的长度都会随之增加。通常,增加一倍的轴封齿数,就会相应的增加一倍的轴封段长度,从而导致增大汽轮机转子的长度。为了确保汽轮机转子的临界转速保持在规定的范围内,就应当相应的增加轴的直径,这就相应的增加了汽封间隙环形面积,从而增加了蒸汽泄漏量。另一方面,增加转子长度,就相应的增加了气缸长度,降低了气缸的刚性。在启动汽轮机或运行汽轮机的过程中,不可避免地就增大了最小汽封间隙,从而增大了汽封漏气量。所以,增加的汽封齿数不是越多越好,齿数应当保持在合理的范围内。
1.2 汽封的间隙
如果蒸汽的压差和相关参数保持不变,要降低汽封的漏气量,就可以采取减少汽封齿隙的面积、增加汽封齿数的措施。但是,过小的汽封间隙将会导致转子和汽封产生碰擦,造成大轴振动、弯曲等事故。所以汽封间隙面积需要合理的确定。要减少汽封间隙,就应当确保各个部分之间不产生碰撞摩擦。汽封的结构因素决定着汽封的径向间隙。为了避免机组在临界转速式设备的动静部分不发生严重的磨损,需要科学地控制汽封间隙,与此同时还可以考虑采取弹性汽封的方式。较小转子跨度的汽轮机的汽封齿间隙约为0.5?mm,较大转子跨度的汽轮机的汽封齿间隙约为0.8?mm。
1.3 汽封齿的形状
汽封齿的形成在一定程度上影响着汽封泄漏量。选择汽封齿的形状时应当综合考虑轴向长度、汽封位置以及相关技术要求等多种因素。通常尖齿汽封有着较好的封汽效果,越薄的汽封齿尖,有着越好的节流效果,并且动静部分产生摩擦碰撞时有着相对较少的摩擦热和摩擦力。不过,汽封的齿尖也不可以太薄,太薄的汽封齿将会显著增加加工难度。另外,太薄的汽封齿容易被外力撞出豁口或发生变形。通常,汽封齿的齿尖处的厚度约为0.03?mm,汽封齿的齿身厚度大致处于0.6~0.12?mm的区间内,这样能够使整个汽封齿有着较强的抗冲击和抗弯曲的能力。
1.4 汽封的结构形式
传统汽封的汽封腔室形状直接影响着封汽效果。汽封流场有着一定的要求,越强的腔室内端流度,就有着越好的密封效果。气流的动能在汽封腔内应当尽量地转化成热能,从而增强封汽的效果。通常,可以采取以下措施实现这个目的:使气流在汽封腔室内多次拐弯碰撞;扩大相邻梳齿之间的距离;增加腔室表面、汽封齿与蒸汽的摩擦损失。
2 汽轮机汽封结构优化
2.1 汽轮机汽封改造思路
在传统的汽轮机汽封结构的基础上进行优化,在汽封前后压差和密封段长度保持不变的情况下,改变汽封的齿数、齿结构、齿分布、齿间隙等几何结构。通过对不同结构的汽封实施数值模拟,判断改造后的汽封是否优于原汽封。并根据数值模拟结果,缝隙汽封的齿数、齿间隙等几何结构变化将会对传统汽轮机汽封的内部流场产生何种影响,进而判断优化改造的可行性,最终确定科学的汽封几何结构,以确保提高汽轮机汽封的密封性能。汽封内部流场的数值模拟通常采用数值计算软件进行,如Fluent等。
2.2 汽封结构优化
针对传统汽轮机汽封存在的问题,本研究提出集中汽封改造优化的假设结构,并开展数值模拟,比较各个结构的密封性能,以确定密封效果最佳的汽封结构。(1)齿顶侧齿汽封结构。这种侧齿汽封结构,将侧齿移动到汽轮机汽封齿顶部。经过数值模拟,齿顶侧齿汽封结构的漏气量约为0.001487?kg/s。改变汽封侧齿的位置,将会改变汽封腔内的涡流位置、强度和形状等。汽轮机汽封腔室的上部空间将会形成一个相对较大的涡流,因为气流扩散至腔室内部时会受到齿顶侧齿的阻挡,从而降低了涡流强度,增加了汽封的漏气量,所以不推荐此种汽封结构。(2)双向齿汽封结构。改造高低齿汽封结构,去除传统汽封结构中的轴上凸太与低齿,并使用轴上高齿作为替代。经过数值模拟,双齿汽封结构的漏气量约为0.0003795?kg/s。和光轴平齿汽封结构相比,双向齿汽封结构因为具有轴上高齿,导致腔室内部的流体强
制转向,有着更多数量的内部涡流,每个腔室内部会形成几个小涡流与两个相对较大的反向涡流,各个涡流相互作用,从而增强耗散作用,减少漏气量。此外,双向齿汽封结构有着更大的涡流强度,更复杂的整体流场。和高低齿汽封相比,双向齿汽封结构有着更大的腔室体积,更大的涡流体积,各个涡流之间有着更强的相互作用,形成更多的小涡流。和高低齿汽封漏气量相比,双向齿汽封结构的漏气量降低18.1%。因此,双向齿汽封结构要好于高低齿汽封结构。(3)侧齿双向汽封结构。侧齿双向汽封结构综合了双向尖齿汽封和侧齿汽封的结构,是一种复合汽封结构,加装侧齿在双向齿汽封结构中。经过数值模拟,侧齿双向汽封结构的漏气量约为0.0002955?kg/s。在侧齿双向汽封结构中,通过最小间隙后气流会受到侧齿与双向齿的共同影响,从而产生强制转向,并在腔室内形成两个旋转方向相反的涡流,有效的降低了蒸汽的流动,从而提高了密封效果。值得一提的是,在这种结构中侧齿的数量不是越多越好,在具体的改造优化中,需要更具实际情况确定合理的侧齿数量与侧齿位置。
3 结语
综上所述,汽封的齿数、间隙、形状和结构形式等,均对汽轮机汽封的漏气量有着直接的影响。鉴于此,汽轮机汽封优化就需要进行有针对性的改造,经过数值模拟,双向齿汽封结构和侧齿双向汽封结构的漏气量相对较少,是较为理想的汽轮机汽封改造优化方案。
参考文献