一种自微调汽封及其安装调试方法
【专利摘要】本发明公开了一种自微调汽封及其安装调试方法，自微调汽封包括汽封弧段和设在汽封弧段之间的周向弹簧，汽封弧段的大背弧上设有径向弹簧组件。在汽轮机启停机阶段，所述自微调汽封与转子之间的间隙为0.8～2mm，而正常运行阶段，蒸汽从进汽槽流入汽封背部，提供向心闭合力，间隙自动缩小至0.3～0.5mm；另外，汽封总退让间隙为2.5～4mm。所述进汽槽处还设有定位唇边，经现场调整，可杜绝汽封块偏斜的现象，减少汽封背部的漏汽，密封性能得到大幅提升，也更容易形成所需要的向心闭合，进而提高汽封弧段闭合的可靠性。
【专利说明】—种自微调汽封及其安装调试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽轮机汽封领域，涉及一种自微调汽封及其安装调试方法。
【背景技术】
[0002]汽轮机转子与静子间均设有汽封，常见汽封加工为梳齿状，转子表面加工成凹凸结构，汽封采用高低齿的型式与转子表面配合。上述汽封一般称为梳齿汽封，每圈汽封均分为4?12段，以适应水平中分式缸体，安装时依次滑入静子的T型槽道内。汽封在弹簧片的支撑下与转子保持一定间隙，正常运行时汽封与转子处于非接触状态，但一旦碰磨汽封也可以弹性退让，保证汽轮机运行的安全性。
[0003]梳齿汽封的突出优点是成本低廉、使用安全、密封效果较稳定，但这种稳定是低水平的稳定。梳齿汽封安装时一般需预留0.5?0.8mm径向间隙，即便如此，依然无法避免汽轮机启停过程中过临界转速振幅增大、汽缸受热不均引起变形等因素带来的过量磨损，一经碰磨，间隙永久性扩大。
[0004]为了克服传统梳齿汽封的缺点，1994年原国家电力部牵头引进了布莱登汽封技术。布莱登汽封又名自调整汽封，它取消了传统梳齿汽封背部的弹簧片，取而代之的是在每圈汽封弧段端面处至少安装四只螺栓弹簧，并在每一个汽封弧段背部铣出一进汽槽。在汽轮机启停机阶段，汽封上下游压差较小，在螺旋弹簧的作用下，汽封处于完全张开状态，汽封与转子之间保持较大的安全间隙，一般为2?4mm ;在汽轮机正常运行状态，汽封上下游压差增大，由进汽槽进入汽封弧段背部的蒸汽产生一较大的向心闭合力，汽封随之闭合，汽封与转子之间保持较小的经济间隙，一般为0.3?0.5_。如此，布莱登汽封可避免汽轮机启停过程中过临界转速时振幅增大以及受热不均引起较大变形而带来的过量磨损，正常运行阶段的间隙也比传统梳齿汽封的小，改善了传统梳齿汽封的安全性与经济性。
[0005]但自布莱登汽封引进国内以来，业内对此项技术褒贬不一。究其原因，一方面，技术人员认为其技术原理先进，理论上可大幅提升汽封的密封性能；另一方面，工程实践表明，并不是每项改造工程都能取得理想效果，部分汽轮机组进行布莱登汽封改造后出现胀差偏大、汽封不闭合等问题，经测试整体改造效果并不理想。
[0006]上述胀差是指汽轮机启停阶段转子和汽缸沿轴向的膨胀差值。由于转子的质面比小于汽缸，所以转子更容易加热或冷却，在汽轮机启机阶段，转子膨胀速度大于汽缸的膨胀速度，如果胀差超过允许值，汽轮机动静间发生轴向碰磨，会造成恶性事故。
[0007]布莱登汽封在启停机阶段的间隙一般为2?4mm,远大于传统梳齿汽封0.5?
0.8_的间隙，这造成汽轮机转子加热过快，导致胀差偏大，这也是目前业内公认的布莱登汽封的缺点。因此，布莱登汽封改造后，机组通常需要花费更长时间暖机，这无疑增加了经济损失。
[0008]通常提及布莱登汽封，业内还认为可能存在汽封无法闭合的问题。一旦无法闭合，将导致布莱登汽封泄漏量远远大于传统梳齿汽封，这大大影响了电厂实施汽封改造的积极性。[0009]下表数据来自西安热工院公开发表的《不同汽封结构在汽轮机的应用及效果评价方法》一文，选取了 7台(A~G)同类型的300MW汽轮发电机组，对比分析可知，布莱登汽封在实际应用中确实存在较大问题，与传统梳齿汽封相比，密封性能并未得到明显提升，反而在某些改造中增大了漏汽量，这与布莱登汽封的密封机理是不相符的。
[0010]表07、08年度不同电厂汽轮机典型的平衡盘汽封改进前后试验
[0011]
【权利要求】
1.一种自微调汽封，其特征在于:包括汽封弧段和设在汽封弧段之间的周向弹簧，汽封弧段的外侧设有径向弹簧组件。
2.如权利要求1所述的自微调汽封，其特征在于:所述汽封弧段的大背弧上设有安装径向弹簧组件的安装孔，径向弹簧组件位于安装孔内。
3.如权利要求2所述的自微调汽封，其特征在于:所述的径向弹簧组件包括径向弹簧和径向凸杆；径向弹簧位于安装孔内；径向凸杆一端连在径向弹簧上、另一端高出大背弧。
4.如权利要求2所述的自微调汽封，其特征在于:所述的径向弹簧组件包括径向弹簧、径向凸杆和压盖；径向弹簧设在安装孔内；压盖盖合在安装孔上；径向凸杆穿过压盖与径向弹簧压接，径向凸杆可相对压盖滑动，且径向凸杆高出大背弧。
5.如权利要求2所述的自微调汽封，其特征在于:所述的径向弹簧组件包括径向弹簧、径向凸杆和压盖；径向弹簧设在安装孔内；压盖盖合在安装孔上；径向凸杆包括相互连接的顶杆和底面，底面被压盖卡合在安装孔内、并压在径向弹簧上，顶杆穿过压盖、且可相对压盖窜动，顶杆高出大背弧。
6.如权利要求1?5任意一项所述的自微调汽封，其特征在于:汽封弧段上进汽端设有进汽槽，汽封弧段的挂耳上设有定位唇边，定位唇边设在进汽槽的正上方。
7.如权利要求6所述的自微调汽封，其特征在于:进汽槽设在汽封弧段上进汽端的挂耳和脖颈上，定位唇边的外表面与大背弧平滑过渡，定位唇边与静子的T型槽侧边间的间距为O?0.1mm。
8.如权利要求1?5任意一项所述的自微调汽封，其特征在于:张开状态汽封间隙为0.8?2mm,闭合状态汽封间隙为0.3?0.5mm ;汽封总退让间隙为2.5?4mm。
9.权利要求1?8任意一项所述的自微调汽封的安装调试方法，其特征在于:包括顺序相接的如下步骤: A、将装有径向弹簧组件的汽封弧段依次滑入静子的T型槽内，调整汽封间隙； B、安装周向弹簧。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于:步骤A中，径向弹簧组件的径向凸杆高出大背弧表面2?4_，且径向凸杆的顶部与T型槽顶部接触，径向弹簧被进一步压缩，提供足够的向心力，使各个汽封弧段均贴近转子，将闭合汽封间隙调整至0.3?0.5mm ;然后修刮径向凸杆的顶部，使汽封闭合状态下径向凸杆与静子T型槽的顶部配合间隙为0.5?1.5mm ;在步骤A后和步骤B前，还包括调整定位唇边的步骤，使定位唇边与静子的T型槽侧边之间的间距为O?0.1mm。
【文档编号】F01D11/04GK103982247SQ201410217665
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】石伟伟, 韦红旗, 王丽丽 申请人:南京博沃科技发展有限公司