布莱登汽封在300MW汽轮机上的应用研究

摘要

汽轮机动静部件之间的汽封是直接影响汽轮机安全、经济运行的重要部件。火力发电厂的蒸汽轮机通流系统各部位所采用的传统汽封结构为弹簧背撑梳齿式结构，主要用作控制蒸汽泄漏量。其密封机理是通过多级节流膨胀产生阻尼达到减少工质泄漏的目的。传统背撑弹簧梳齿式汽封的缺点是：背撑弹簧极易卡涩失效，梳齿易磨损，磨损后动静间隙增大，蒸汽泄漏增大，降低机组运行效率；同时齿片极易伤及转轴表面，导致在转轴磨擦部位因过热而产生永久性弯曲，酿成设备损坏的重大事故，故既不安全又不经济。 寻求更为合理的汽封结构和更佳的阻汽效果，一直是国内外汽轮机专家们探索追求的目标。近年来，国内外相继发明了几种优于传统背撑弹簧梳齿式汽封的汽封结构，如由美国布莱登(BBANDON)公司设计的可调式汽封、东方汽轮机厂的蜂窝式汽封、哈尔滨汽轮机厂的“王常春—接触式汽封”等，这些不同的汽封型式相继被应用在国内各种型号汽轮机的技术改造中，大大提高了汽轮机运行的安全性和经济性，各电厂由此而获得极大的经济效益。 本文针对大坝电厂＃4汽轮机传统背撑弹簧梳齿式汽封在运行中出现的磨损，造成汽轮机在运行中润滑油中带水、启动过程中轴系摩擦振动增大、漏汽量大使机组热耗增大、汽封更换量大等影响机组安全、经济运行的问题进行了分析。论证了用布莱登汽封替换传统汽封的可行性。并在此基础上提出了大坝电厂＃4汽轮机汽封改造的方案。对改造方案实施后的运行安全、经济性效果进行了计算及分析评价。 实施汽封结构改造后的结果是：机组在启动过程中振动情况明显改善，机组在运行过程中，汽轮机润滑油的油中带水现象大幅度减少，大大增强了机组的运行安全可靠性。300MW负荷时，高压缸效率提高了1.1％，中压缸效率提高了1.43％，热耗降低了88 kJ/kW.h。270MW负荷时，高压缸效率提高了0.98％，中压缸效率提高了1.55％，热耗降低了92.9 kJ/kW.h。每年实际节约发电成本116.2247万元，而改造成本仅为73万元。预计八年可节约发电成本597.0642万元。这一技术改造实例说明：用布莱登汽封改造替换传统弹簧背撑式汽封的安全经济效果是非常明显的。