鄭數①；鬱（yù）春鵬①；戴榮川①；晉聖根②
（①皖北煤電集團祁東礦祁東煤泥矸石電廠，宿州　234000；②皖（wǎn）北煤電集團百善（shàn）礦，淮北　235151）

　　摘　要：在汽輪機上有個很重要的部件就是（shì）汽封，汽封主要起到密封的作用，其密封能力的好壞影（yǐng）響到蒸汽是否泄露，而蒸汽為汽輪機提供動力，因此其密封（fēng）性能的高（gāo）低會影響到汽輪機獲得動能的（de）大小。本篇文章就是對汽輪機的密封技術進行探討。

　　關鍵詞 ：汽輪（lún）機；密封技（jì）術；效率

　　0　引言
　　不管是國內（nèi）還是國外在對汽輪機進行密封的時候（hòu）有多種形式可供選擇，可是如果隻是采用一種汽封進行密（mì）封，機組會產生許多的問題，比如震動大需（xū）要暖機的時間長。為什麽會出現這種情（qíng）況，這是因為（wéi）在使用汽封進行改造的時候必須對各個部位做出相應的（de）調整，如果不進行調整就會出現問題。也可以（yǐ）采用不同的汽封進行全麵的改（gǎi）造，這樣的話就可以針對不（bú）同的部位使（shǐ）用不同（tóng）的（de）汽封從而達到組合Z優，也就是使得機組效率（lǜ）Z高（gāo）並且能夠安全有效的（de）運行。
　　1　汽封的影響作用（yòng）
　　目前汽輪機的製（zhì）造技術已（yǐ）經十分的成熟，工藝（yì）已經非常的先進，可是有（yǒu）一項製約因素使得汽輪機的效率（lǜ）不能顯著（zhe）提高，這一製約因素就是漏汽。汽封間隙（xì）太大使得（dé）漏（lòu）汽率損耗中（zhōng）占到很大的比例，大約占（zhàn）到了40%。所以汽封的（de）性能非常的重要，不僅影響經濟性而且影響可靠性。
　　1.1汽輪機高壓缸處汽封產生漏氣的影響

　　在汽輪機高壓缸處有一汽封，它的主要作用是阻止蒸汽外泄，如果高壓缸處（chù）的汽封的空隙（xì）增加0.05mm，那麽效率（lǜ）就會降低0.4%～0.6%。整個機組的能耗（hào）都會增加。
　　1.2汽輪機低壓缸處汽封（fēng）產生漏（lòu）氣的影（yǐng）響

　　在汽輪機低壓（yā）缸處有一汽封，這個汽封的主要作用是阻（zǔ）止真空處有空氣的進入，如果真空處進入空氣（qì）會（huì）使得嚴密性降低，如果真空降低1kPa，整個機組的熱量損（sǔn）耗（hào）就增加（jiā）0.8%，消耗煤量增加2.0g（kW·h），這會對機（jī）組的經濟性（xìng）產生很大的影（yǐng）響，機組產生力就（jiù）會（huì）明顯不足，整（zhěng）個廠子用電（diàn）量增加，消耗煤量也增（zēng）加。同時會增加汽（qì）輪機（jī）的反動度，使軸向的推動發（fā）生變化（huà），進而（ér）影響機（jī）組的工作安（ān）全。所（suǒ）以必須采用Z新Z好的汽封進行密封。
　　2　密封（fēng）技術（shù）的使用
　　2.1碳精環以及拉別令汽封（fēng）

　　碳精環汽封（fēng）在密封的（de）機理是（shì）接觸（chù），所以在使用的（de）過程中會產生（shēng）很大的機械損失。碳精（jīng）環汽封很早的時候是在比較小的汽輪機（jī）上使用，雖然能達到一定的效果，可是卻有局限性（xìng），如果汽輪機在工作的過程中是處在（zài）高溫或者高壓當（dāng）中就不能用這種汽封，同時磨損還會導致間隙變大，這樣會使得大量的蒸汽漏失。這種汽封磨損的速度很快，所以使用的時候對於轉速有要求就是不能（néng）超過35~40m/s，溫度也不能超過300℃。拉別令汽封又分為梳齒式和迷宮式，它們的結構比較簡單，工作起來比較安全，而（ér）且（qiě）安裝非常容易，這種汽封已經得到了很廣泛的應（yīng）用，當前使用的汽封（fēng）的間隙都在0.2~0.6mm，如果大於0.5~0.6mm時，要視工作情況進行及時更換。
　　2.2蜂窩式汽封

　　這種蜂窩式汽封（fēng）有一個非常顯著的特點，就是（shì）如果轉子發生碰撞不會損壞，也不會（huì）出現過度彎曲的情況，在這個時候仍然具有密封性。同時（shí）還可以對（duì）轉子的穩定性有一定的改善作用。不管是國內還是國外對蜂窩式汽封已（yǐ）經做出了很多的研究，尤其（qí）是對芯（xīn）格（gé）尺（chǐ）寸孔深可能產生的影響進行了深入的研究。芯格尺（chǐ）寸在影響泄露方麵不具有線性特征，其中尺寸為1.6mm時（shí）具有的密封性能Z好，其（qí）次是0.8mm，而Z差的尺寸為3.2mm。0.5~1.6mm蜂窩汽封的密封性能要優於同（tóng）尺寸的梳齒汽封，如果超過這個尺寸蜂窩汽封（fēng）的密封性能要比同尺寸（cùn）的梳齒汽封密封性能低。如果間隙相同，0.20~0.40mm的蜂（fēng）窩汽封的性（xìng）能要比梳齒汽封好。可（kě）是如果間隙小於0.06mm，情況就會發生（shēng）逆轉。汽輪機如果采用蜂窩汽封，可以使（shǐ）漏氣量減少，進而提高其效率。於此同時蜂窩汽封比較軟即使發生碰撞也不會損傷轉子。在目前的這種蜂窩汽封已經在國內外得到了很廣泛的使用。

　　2.3刷式汽封

　　刷式汽封是近（jìn）些年才在市場上出現，這種汽（qì）封可以很好的減少蒸汽的（de）漏失。與（yǔ）以前（qián）的汽封相比可（kě）以減少50%甚至更多的初始漏（lòu）氣量（liàng）。刷式汽封有很多的優點比如：可以很顯（xiǎn）著提（tí）高熱效率，同時軸承的長度也可以得到減小（xiǎo），長度減少後（hòu）會對重量產生影響，使得重量也減小，結構（gòu）更加（jiā）緊湊，整個機組的蒸汽漏失都會減少（要比拉別令汽封（fēng）少20%），提高了機組的（de）可（kě）靠性，使用壽（shòu）命上顯著增加，並且（qiě）不需要太高的維護費用。現在在（zài）市場上（shàng）出現的刷式汽封，其鬃毛數在每平方毫（háo）米（mǐ）就有100根，刷式汽封外麵的殼體在尺寸上可以為軸向4~5mm而徑向為12mm。這種汽封當下在壓差為0.5MPa的情況下都可以使用，如果壓力進一步增加可能會使鬃毛（máo）顫振，從而增加（jiā）漏失量。經過實驗檢驗發現刷式（shì）汽封如果進行精心設計其性能也絕不亞於拉別令汽封（fēng）。
　　2.4可調式汽封

　　可調（diào）式汽封有著非常優良的性能，因為如果汽（qì）輪機運動以後會發（fā）生變化，而可（kě）調式汽封可以根據這種變化並依據設定值進行自動間隙調節。汽輪機如果采用這種汽封就會減少轉子的碰撞，這樣會提高機組的安全（quán）性，使其工作更穩定（dìng）可靠。如果汽封不可調（diào），一旦安裝以後出（chū）現間隙過大的情況就會使得蒸汽漏失量大幅度的增加，這樣整個機組的熱效率都會降低，汽輪機動力不（bú）足，可能（néng）會出現（xiàn）停機的情況。同時轉子間的空隙如果太小（xiǎo）也不行，如果轉子轉速超過臨界（jiè）速（sù）度可能會（huì）出現震（zhèn）動，如（rú）果在汽缸、隔板和隔板套（tào）之間產生的溫度差別非常的大，會使整個（gè）汽缸變成鴨蛋形，在汽缸的（de）中（zhōng）分麵處會出現V形口，同時（shí）水平方向上轉子之間的空隙會達到Z大值，而垂直方向的則會達到Z小值（zhí），此時如果轉子發生振動（dòng）就會導致轉子碰撞，進而使（shǐ）間隙進一步（bù）的（de）增（zēng）大，如果采（cǎi）用可調式汽封，汽輪機工作（zuò）時（shí），間隙較大反而有利於汽輪機預熱（rè）部件，這樣啟動所需（xū）要的時間（jiān）也會降低。而且即使轉速超過臨界值也不（bú）會出現碰撞（zhuàng）的情況。汽輪機在工作的時（shí）候，使汽封間隙減小並加以保持，定會減少漏氣（qì）量，進而提高整個機組的效率（lǜ）。
　　3　結語（yǔ）
　　總的來說（shuō），隨（suí）著（zhe）科技的發展汽輪機密封技術也得到了很快的發展，一批可用於極端環境條件的（de）汽封出現在了市場（chǎng）上。它們是蜂窩（wō）式汽封，有刷式汽封以及可調式汽封，這（zhè）些汽封的（de）出現帶來了巨大的影響。使用這些汽（qì）封進行密封可以提高（gāo）汽輪機的工（gōng）作性（xìng）能，使其工作更加安全可靠。同時還增加了（le）其工作效率和熱（rè）能利（lì）用率，減少了煤的（de）消耗。而且汽封如果能夠進行自動調節，可以減少漏失量（liàng），防止轉子碰撞而損壞，如果對這些汽封進行對比的話也有（yǒu）優劣之分（fèn），總的來看刷式和蜂窩汽封性能（néng）比較好。不過科技還在前進，我們應該（gāi）加大力（lì）度研究新（xīn）的汽封。還有上述的汽封要麽是接觸式的要麽是非接觸式的，都會產生蒸汽（qì）漏（lòu）失，而且需要配有其他的密封設備，使得密（mì）封過程十分的複雜。所以有（yǒu）必要進行非接觸式的全密（mì）封汽封開發，這是（shì）我們今後應該努力的方向。

　　【參考文（wén）獻】
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來源：《價值（zhí）工程》2014年34期