一种减少汽轮机隔板顶部漏汽损失的汽封结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽轮机的汽封装置，特别是一种减少汽轮机隔板顶部漏汽损失的汽封结构。
【背景技术】
[0002]汽轮机是火电厂的重要设备，其工作性能对电厂经济性有非常重要的影响，提高汽轮机效率是电厂节能降耗的主要方式。汽轮机运转时，转动部分同静止部分之间留有适当的间隙，才能保证动、静部分不致发生摩擦，这种间隙的存在造成了不可避免的漏汽损失。汽轮机各级中，约1/3的损失来自漏汽损失，漏汽损失不仅降低了汽轮机缸效率，而且使该处轴向推力增大，对机组运行经济性及安全性均产生不利影响。
[0003]随着电力行业的不断发展，节能降耗工作日益被重视，并在近年被提升到新的高度，如何提高机组效率，减少汽轮机漏汽损失成为广泛研究的课题，汽封技术在控制汽轮机内部蒸汽泄漏方面具有明显的优势，是目前被广泛采用的技术。汽封就是保证动、静部分有适当间隙，同时又能防止蒸汽从动、静部分间隙泄漏，防止蒸汽从轴端漏入大气或者空气从轴端漏入汽缸真空部分的一种设备。随着科学技术的不断进步，先进型式的汽封不断被应用，取得了一定的节能效果，但对汽轮机漏汽损失的控制措施方面存在诸多不足之处，仍存在一定的节能潜力。
[0004]目前国内300MW及以上等级机组汽轮机隔板汽封较多选用传统式汽封，汽封结构如图1所示，该汽封由镶嵌于隔板顶部的两道汽封齿组成，泄漏蒸汽由动叶根部出汽侧流出，进入由两道汽封齿组成的腔室，蒸汽在腔室内回旋流动，增加了蒸汽的流动阻力，进而起到减少漏汽损失的目的。在机组运行期间，该种密封效果并不理想，主要有以下原因:1、该汽封结构由两道等高的汽封齿组成，结构相对比较简单，蒸汽的扰动阻力较小，对蒸汽的密封效果相对较差；2、两道镶嵌式汽封齿相对间距较长，腔室空间较大，蒸汽在腔室内流动容易形成蒸汽激振，造成机组振动增大，对机组运行安全性产生不利影响。从理论分析研究可以看出，该种结构汽封对减少漏汽损失的措施比较有限，为充分了解该类型汽封的实际运行效果，对国内十多家电厂、二十多天机组进行充分调研，采用该型式汽封的机组普遍存在汽缸效率偏低的问题，一般偏离设计值2-5%不等，实际应用效果不理想，是汽缸效率低的主要影响因素，严重影响机组运行经济性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、能够减少汽轮机隔板顶部漏汽损失的汽封结构。
[0006]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0007]—种减少汽轮机隔板顶部漏汽损失的汽封结构，包括隔板顶部汽封齿和转子汽封齿，隔板顶部汽封齿分为隔板顶部汽封前齿和隔板顶部汽封后齿，并面对面布置镶嵌在隔板顶部，转子汽封齿分为转子汽封前齿和转子汽封后齿，并面对面布置镶嵌在转子上。
[0008]本实用新型改变了泄漏蒸汽流动通道、增加了汽流扰动，采用改变汽封腔室结构的方法，达到了减少隔板顶部漏汽损失的目的。
[0009]作为优选，隔板顶部汽封齿和转子汽封齿分别为等高齿。
[0010]作为优选，转子汽封齿尖与隔板顶部的间距，及隔板顶部汽封齿尖与转子的间距相等，以0.75±0.1Omm为宜。
[0011]作为优选，两组汽封齿与相邻的汽封齿之间的径向间隙高于机组差涨值的设计上限。
[0012]本实用新型同现有技术相比具有以下优点及效果:
[0013]1、由于本实用新型对汽轮机隔板顶部汽封进行了优化设计，将汽轮机隔板顶部和所对应的转子部位作为整体进行考虑，分别在隔板顶部及其所对应的转子部位设计汽封齿，形成蒸汽联合密封措施。
[0014]2、由于本实用新型在结构上形成三个小的汽封腔室，三个汽封腔室沿汽流方向窄而深，容易形成涡流扰动，蒸汽的流动沿程阻力和局部阻力明显增大，从而达到良好的密封效果。
[0015]3、由于本实用新型的四组汽封齿均为镶嵌式，机组安装或检修期间，可进行汽封间隙调整，增加了调整的灵活性，可持续维持良好的密封效果。
[0016]4、由于本实用新型在设计过程中综合考虑了汽封间隙、径向间隙、缸涨及差涨等因素，在减少漏汽损失、提高汽缸效率的同时，对机组运行安全性无不良影响。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为在役机组汽轮机隔板顶部蒸汽流向示意图。
[0019]图2为本实用新型的结构示意图。
[0020]标号说明:
[0021]1、隔板11、隔板顶部汽封前齿
[0022]12、隔板顶部汽封后齿2、转子
[0023]21、转子汽封前齿22、转子汽封后齿
[0024]31、第一腔室32、第二腔室
[0025]33、第三腔室
【具体实施方式】
[0026]下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
[0027]实施例1:
[0028]如图2所示，本实施例由隔板顶部汽封齿和转子汽封齿组成，隔板顶部汽封齿设置在汽轮机隔板I顶部，转子汽封齿设置在汽轮机隔板I顶部所对应的转子2上。
[0029]转子汽封齿由镶嵌式的转子汽封前齿21和转子汽封后齿22组成，转子汽封前齿21和转子汽封后齿22为等高齿且面对面设置，形成一 U型密封装置。
[0030]隔板顶部汽封齿由镶嵌式的隔板顶部汽封前齿11和隔板顶部汽封后齿12组成，隔板顶部汽封前齿11和隔板顶部汽封后齿12为等高齿且面对面设置。
[0031]沿蒸汽流动方向，汽封齿的前后顺序依次为:隔板顶部汽封前齿11、转子汽封前齿21、转子汽封后齿22和隔板顶部汽封后齿12。本实用新型中的四组汽封齿，机组建设期间可以现场进行间隙调整工作，随着机组运行时间的增加，若发现汽封间隙超标，可重新镶嵌汽封齿，将间隙调整至合理值。
[0032]如图2所示，本实用新型在结构上由三个小的汽封腔室组成，顺着蒸汽流动方向分别为:由隔板顶部汽封前齿11和转子汽封前齿21组成的第一腔室31，由转子汽封前齿21和转子汽封后齿22组成的第二腔室32，由转子汽封后齿22和隔板顶部汽封后齿12组成的第三腔室33。部分蒸汽由动叶叶根出汽侧泄漏，顺着动叶根部流动，遇汽轮机转子2后流向发生改变，沿转子2方向经过隔板顶部汽封前齿11进入第一腔室31，蒸汽在第一腔室31内形成回旋流动，由于第一腔室31空间相对狭小，相对阻尼效果明显，加上转子汽封齿间隙较小，进入第二腔室32的蒸汽量明显减少，同理，进入第三腔室33的蒸汽相对进入第二腔室32的蒸汽进一步减少，蒸汽流经三个腔室后，只有小部分蒸汽流出。三个汽封腔室沿汽流方向窄而深，容易形成涡流扰动，蒸汽的流动沿程阻力和局部阻力明显增大，从而达到良好的密封效果。
[0033]汽封间隙的取值对机组运行经济性和安全性都有重要影响，间隙太小会增加动静碰磨几率，影响机组安全运行；间隙太多会增加漏汽损失，汽封的密封效果变差，本发明汽封间隙的取值原则是在不影响机组安全运行的前提下，最大限度的减少漏汽损失。转子汽封齿尖与隔板I顶部的轴向间隙，与隔板顶部汽封齿尖与转子2之间的间隙取值相等，以0.75±0.1Omm为宜。转子汽封齿与相邻的原有汽封齿之间的径向间隙值，要求高于机组差涨值的设计上限，以保证机组运行中不会发生动静碰磨。以上分析可以看出，本实用新型在提高机组运行经济性的同时，对机组运行安全性不产生负面影响。
[0034]本实用新型对汽轮机隔板I顶部汽封进行了优化设计，将汽轮机隔板I顶部和所对应的转子2部位作为整体进行考虑，分别在隔板I顶部及其所对应的转子2部位设计汽封齿，形成蒸汽联合密封措施。减少汽封漏汽损失的方法通常有三种:改变汽封结构、减小汽封间隙和增加汽封齿数，其中，改变汽封结构和减小汽封间隙对减少漏汽损失的效果较为明显。本发明技术改变了泄漏蒸汽流动通道、增加了汽流扰动，采用改变汽封腔室结构的方法，以达到减少隔板顶部漏汽损失的目的。
[0035]本实用新型与现有技术相比，具有但不限于以下区别:
[0036]1、本实用新型的汽封结构应用位置为汽轮机隔板顶部。
[0037]2、本实用新型的汽封结构与蜂窝汽封无关，应用不会受到蜂窝汽封的限制。
[0038]3、本实用新型的汽封结构将汽封体分成三个腔室，蒸汽在三个腔室内流动所受到的阻力更大，因此密封效果更优。
[0039]4、本实用新型的汽封结构采用镶嵌式，可以通过重新镶嵌的方式进行间隙调整，就密封效果持续性而言，优势非常明显，而且对加工要求较低。
[0040]5、本实用新型的汽封结构为双齿对称布置，密封理念先进，密封效果更优。
[0041]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种减少汽轮机隔板顶部漏汽损失的汽封结构，其特征是:包括隔板顶部汽封齿和转子汽封齿，所述的隔板顶部汽封齿分为隔板顶部汽封前齿和隔板顶部汽封后齿，并面对面布置镶嵌在隔板顶部，所述的转子汽封齿分为转子汽封前齿和转子汽封后齿，并面对面布置镶嵌在转子上。2.根据权利要求1所述的一种减少汽轮机隔板顶部漏汽损失的汽封结构，其特征是:所述的隔板顶部汽封齿和转子汽封齿分别为等高齿。3.根据权利要求2所述的一种减少汽轮机隔板顶部漏汽损失的汽封结构，其特征是:所述的转子汽封齿尖与隔板顶部的间距，及隔板顶部汽封齿尖与转子的间距相等，以0.75±0.10臟为宜。4.根据权利要求3所述的一种减少汽轮机隔板顶部漏汽损失的汽封结构，其特征是:所述的两组汽封齿与相邻的汽封齿之间的径向间隙高于机组差涨值的设计上限。
【专利摘要】本实用新型涉及一种减少汽轮机隔板顶部漏汽损失的汽封结构。该装置包括隔板顶部汽封齿和转子汽封齿，隔板顶部汽封齿分为隔板顶部汽封前齿和隔板顶部汽封后齿，并面对面布置镶嵌在隔板顶部，转子汽封齿分为转子汽封前齿和转子汽封后齿，并面对面布置镶嵌在转子上。本实用新型改变了泄漏蒸汽流动通道、增加了汽流扰动，采用改变汽封腔室结构的方法，达到了减少隔板顶部漏汽损失的目的。
【IPC分类】F01D11/00
【公开号】CN204827544
【申请号】CN201520489145
【发明人】崔传涛, 王宝玉, 常浩
【申请人】华电电力科学研究院
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月3日