新型汽轮机调节级喷嘴的制作方法

本发明涉及一种新型汽轮机调节级喷嘴，特别适合汽轮机组的节能降耗、增加机组出力的改造项目，属于汽轮机喷嘴密封结构技术领域。

背景技术：

汽轮机的调节级设计效率为70%左右，而大多数机组的实际运行效率在50%左右，效率明显偏低。其原因是喷嘴叶片型线及子午面型线气动性能较差，加工精度不高，叶片效率低；喷嘴出口面积过大，机组运行时节流损失过大，效率下降；喷嘴中分面存在漏汽损失。现有技术中，本领域的技术人员也尝试各种密封结构，但是效果并不理想，因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种新型汽轮机调节级喷嘴，以解决传统喷嘴阻汽片间隙过大且不可调节的问题，实现提高调节级效率，降低煤耗，增加机组出力的目的。该技术方案整体结构简单合理、安全可靠、使用方便。该技术方案是通过将原来的硬齿阻汽片改为刷式汽封齿，每道刷式汽封齿为镶嵌式结构，该刷式汽封齿由前挡板、后挡板和刷丝组成，实现减小汽封间隙，降低漏汽损失，达到最佳密封效果这样一个目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种新型汽轮机调节级喷嘴，其特征在于，所述新型汽轮机调节级喷嘴包括喷嘴组、调节级动叶以及调节级刷式汽封齿，所述调节级刷式汽封齿设置在喷嘴组上，所述喷嘴组和调节级动叶在汽轮机汽缸上配合固定。

作为本发明的一种改进，所述调节级刷式汽封齿包括调节级叶顶刷式汽封齿和调节级叶根刷式汽封齿，所述调节级叶顶刷式汽封齿和调节级叶根刷式汽封齿均镶嵌在喷嘴组上。

作为本发明的一种改进，所述调节级叶顶刷式汽封齿和调节级叶根刷式汽封齿均由前挡板、后挡板以及刷丝焊接而成，所述刷丝设置在前挡板和后挡板之间。

作为本发明的一种改进，所述前挡板、后挡板厚度为0.75~0.85mm，高度为7~10mm；

作为本发明的一种改进，所述刷丝为镍基合金丝，刷丝的直径为0.05~0.2mm，按设定角度紧密排列成厚度为0.5~5mm的环形体；其中优选方案，刷丝的直径为0.1~0.15mm，按设定角度紧密排列成厚度为1~4mm的环形体。工作时，当转子相碰磨时，刷丝可以弹性退让，不易被磨掉，保证了机组在小间隙甚至零间隙下的安全运行，即便机组过临界转速和变工况时，金属丝会跟随轴有效退让，不被磨损，待机组稳定之后，可恢复良好的密封性能。

作为本发明的一种改进，所述刷丝的设定排列角度为20~60度；其中优选方案，所述刷丝的设定排列角度为30~45度。

相对于现有技术，本发明的优点如下：

（1）该技术方案整体设计巧妙，结构简单合理、安全可靠、操作方便；

（2）该技术方案相较于传统的喷嘴组硬齿密封片，在于转子相碰磨时，刷丝可以弹性退让，不易被磨掉，保证了机组在小间隙甚至零间隙下的安全运行，即便机组过临界转速和变工况时，金属丝会跟随轴有效退让，不被磨损，待机组稳定之后，可恢复良好的密封性能。

（3）该技术方案在成本略增的前提下较大提高调节级效率，实现了降低煤耗，增加机组出力的目的。

附图说明

图1为本发明新型汽轮机调节级喷嘴整体结构示意图；

图2为本发明刷式汽封齿的结构示意图；

图中：1是喷嘴组,2是调节级动叶，3是调节级叶顶刷式汽封齿，4是调节级叶根刷式汽封齿，5是前挡板，6是后挡板，7是刷丝。

具体实施方式

下面结合说明书附图用实施例进一步描述本发明，但所述实施例仅用于本发明而不是限制本发明。

实施例1：参见图1、图2，一种新型汽轮机调节级喷嘴，所述新型汽轮机调节级喷嘴包括喷嘴组1、调节级动叶2以及调节级刷式汽封齿，所述调节级刷式汽封齿设置在喷嘴组1上，所述喷嘴组1和调节级动叶2在汽轮机汽缸上配合固定；所述调节级刷式汽封齿包括调节级叶顶刷式汽封齿3和调节级叶根刷式汽封齿4，所述调节级叶顶刷式汽封齿和调节级叶根刷式汽封齿均镶嵌在喷嘴组1上。该技术方案大大提高了调节级效率，实现了降低煤耗，增加机组出力的目的。

实施例2：参见图1、图2，所述调节级叶顶刷式汽封齿和调节级叶根刷式汽封齿均由前挡板5、后挡板6以及刷丝7焊接而成，所述刷丝7设置在前挡板5和后挡板6之间，所述前挡板、后挡板厚度为0.75~0.85mm，高度为7~10mm；所述刷丝为镍基合金丝，刷丝的直径为0.05~0.2mm，按设定角度紧密排列成厚度为0.5~5mm的环形体；其中优选方案，刷丝的直径为0.1~0.15mm，按设定角度紧密排列成厚度为1~4mm的环形体，所述刷丝的设定排列角度为20~60度；其中优选方案，所述刷丝的设定排列角度为30~45度；工作时，当转子相碰磨时，刷丝可以弹性退让，不易被磨掉，保证了机组在小间隙甚至零间隙下的安全运行，即便机组过临界转速和变工况时，金属丝会跟随轴有效退让，不被磨损，待机组稳定之后，可恢复良好的密封性能。

工作原理：参见图1、图2，汽轮机工作时蒸汽从喷嘴组叶片内流入，带动调节级动叶旋转，刷式汽封齿在喷嘴组与调节级动叶之间形成动密封减少汽流泄露，刷丝能适应转子的瞬间径向变形、轴向窜动、偏心运动，保证汽封齿与转子密封面不出现脱空、碰撞现象，在保证安全的前提下尽量减小密封间隙，在接触密封的情况下能适当增加转子振动阻力从而有利于改善转子的稳定性，漏汽量仅为原硬齿式汽封的10%-20%，具有良好的密封性能，能长期、稳定、安全运行。

需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并不是用来限定本发明的保护范围，在上述基础上作出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。