孫曉敏　王鉞　張（zhāng）月娟（juān）

（安陽鋼鐵集（jí）團公司動力廠）

　　【摘　要】對（duì）汽輪機軸封結構進行科學合理的再造，減少軸封（fēng）漏氣，從根本上解決本車（chē）間鍋（guō）爐（lú）蒸汽用量增加的問題。

　　【關鍵詞】軸封漏氣；軸封間隙；彈簧片
　　一、概述（shù）
　　安鋼（gāng）動力（lì）廠熱力二車間汽輪發電機組為N7.5-3.43凝汽式，利用本企（qǐ）業原本放（fàng）散的二次能（néng）源進行發電，創造年近千萬的經濟效益，同時可改善高爐煤氣、焦爐煤氣、轉焦爐煤氣放散對大氣造成的汙染。
　　二、問題的（de）提出
　　N7.5-3.43凝（níng）汽式發電機組投運初，滿負荷運行時所需鍋（guō）爐蒸汽大（dà）約33t/h，自2012年6月份，機組滿負荷運行所需鍋爐蒸汽量增長至35t/h，比以前多用（yòng）2t/h蒸汽，而且機組振動值增大，汽輪機潤（rùn）滑（huá）油（yóu）水分指標超標。我們（men）從管道和設備漏氣上去進行分析（xī），逐一排查，Z終找出原因（yīn）是軸封漏汽（qì）增加所致。
　　本文作者分析了（le）軸封漏汽原因，經過汽封結（jié）構再造，科學合理調整軸封間隙後，密封效果良好，符合密封要求，保（bǎo）證了本機組運（yùn）行（háng）效率（lǜ）和安全生產。
　　三、故障（zhàng）分析
　　本汽輪發電（diàn）機組前後汽封均采用高低齒封結（jié）構，可有阻止蒸汽蒸汽軸向泄（xiè）漏。前汽封段漏（lòu）氣引致除氧器，第二段漏氣和後汽封相連以封汽。汽輪機開機時，汽封（fēng）封汽用（yòng）蒸汽由（yóu）除氧蒸汽母管引入。
　　由於汽機用汽量增加2t/h，機組振動值增（zēng）大，通過對軸封漏氣和汽（qì）輪機潤滑油水分進行分析，指標嚴重超標。分析原因得出是由於（yú）氣缸端部（bù）軸封（fēng）漏汽量較（jiào）大，軸封汽壓力升高，汽封溢流滿足不了汽量外排的要求，造成外溢蒸汽沿著轉子竄入油室內，凝結成水分進入汽輪機油中造成（chéng）的。軸封漏（lòu）氣量增加，漏氣使得油中帶水，嚴重時造成油（yóu）質乳化，嚴重影響到機組（zǔ）的經濟型和安全（quán）性。
　　下圖為軸封結構示意圖：

　　軸封漏氣量增大的根本原（yuán）因是（shì）由於汽封不嚴，軸封係（xì）統排氣不暢，軸封排氣係統原設（shè）計不符合實際要求。本作者分析軸封係統中的軸封間隙和汽封彈簧片是否損壞是（shì）Z值得考慮的問題。
　　1.軸封間（jiān）隙具體問題如下：
　　（1）人為把（bǎ）間隙調大，擔心間隙小（xiǎo），在啟動或（huò）停機中易摩擦引起振動、磨損和軸彎（wān）曲；
　　（2）汽封材料或結構有問題，機組（zǔ）運（yùn）行一段時間後，發生汽封（fēng）片倒伏；
　　（3）軸瓦磨損（sǔn）、軸偏移而產生振動較大，造成軸封間隙因磨損嚴重（chóng）。
　　2.汽封彈簧片
　　汽封的好壞對汽封漏氣量的影（yǐng）響Z大，但彈簧汽封在完成阻止漏氣的過程中，彈（dàn）簧片起著（zhe）重要的作用，它使汽封塊在活動內向軸心靠攏，保證汽封（fēng）齒有一個理想的Z佳間隙。另外，彈簧片可使汽封塊的燕（yàn）尾緊貼在燕尾槽的內壁上，增加燕尾（wěi）槽處的（de）密封性。再者，一旦汽封和軸套相撞，汽封塊可以作徑（jìng）向運動，減輕動靜間的摩擦。總之，要求汽封片有適度的剛性（xìng），太（tài）軟或太硬（yìng），都（dōu）不能保證（zhèng）上述功能（néng）的實現。
　　本機組所采用彈簧片材質（zhì）是4Cr13，在機組高溫高壓運（yùn）行中，彈簧受熱，剛度有所降低，彈性減弱。
　　四、改（gǎi）進（jìn）措施
　　停機，打開汽輪機上蓋。對軸封係統進行兩方麵的整改。
　　1.調整軸封間隙
　　嚴格執行所給定的技術要求（qiú），科學合理的進行調整（zhěng）。軸封間隙的調整沿（yán）轉子軸向分布的（de）規律應是外（wài）側小裏側大。因為軸封外側距軸支點（軸承）很近，轉子、氣缸垂弧、冷熱（rè）態變化對軸向位移影響很小。轉子過（guò）臨界轉數時晃（huǎng）動很小，不易發生摩擦（cā）。即使發生（shēng）摩擦（cā），也（yě）不會發生因晃動造成軸彎曲故障。並且這（zhè）個部位間隙調的小些，對（duì）避免軸封泄露起關鍵作用，對（duì）於（yú）軸封裏側的情況恰恰相反，正是軸易彎曲的部位，因此軸封間隙應適（shì）當放大。即使有些漏氣（qì），也隻能漏氣到氣缸夾層和軸封泄氣管中，而不會漏到周（zhōu）封外麵，轉子的（de）安全得（dé）到（dào）保（bǎo）證（zhèng）。當然就不是這部分越大越好，太大了（le）會影響機組效率，使泄氣室（shì）壓力升高而引起（qǐ）軸封泄露。因此（cǐ）間隙大小隻是相對而言（yán）。
　　軸封間隙沿四周分布從小到大的次序應該是：順（shùn）時針旋轉的轉子為右側、左側、上側、下側。軸（zhóu）封（fēng）間隙受機組（zǔ）負（fù）荷、冷熱變（biàn）化影響較小，間隙變化Z小。考慮（lǜ）轉子的轉動左右偏心，把軸心偏向的一側適當調大些即可。軸封上側間隙的影響（xiǎng）因素比較多（duō），如軸下（xià）沉、氣缸支撐中心抬（tái）高、轉子垂弧以及氣缸垂弧發生變化，都有可能使上部汽封摩擦，因此，上部的間隙（xì）應稍微大點。軸封下側間隙是Z小的，因為下部間隙冷熱態變化（huà）因（yīn）素除了（le）和上部分相同外，還要考慮（lǜ）軸（zhóu）瓦磨損對下部間隙的影響。
　　對於（yú）本（běn）機組所采用高低齒齒封結構，當前間隙在0.35mm，根據汽封間隙（xì）技術標準（0.25～0.35mm），此次整改（gǎi）將（jiāng）汽封間隙做（zuò）了（le）適當的調整，調整到0.30mm。
　　2.更換彈簧片
　　根據汽封（fēng）彈簧片的技術規定，當溫度在400℃時，彈簧片（piàn）的材（cái）質可選（xuǎn）用3Cr13或4Cr13，工作溫度為500℃時（shí），可采用60Cr16M2A，因為本機組所用的主蒸汽溫度在445℃左右，有時（shí）會達到460℃，為了提高彈簧片的機械性（xìng）能，決定（dìng）更換（huàn）彈簧片，采用60Cr16M2A材質的彈簧片。
　　五、結束語
　　通（tōng）過科（kē）學、合理（lǐ）的調整軸封間隙，采用適當剛性的（de）汽封彈簧片，不但（dàn）減少軸封漏氣量，更改善了軸封效果，從根本上解決了（le）鍋爐用氣增加（jiā）的問題（tí），保證了機組安全、經濟的運行。

來（lái）源：《中國科技博覽》2013年35期（qī）