離（lí）心壓縮機平衡盤密（mì）封泄漏不僅造成壓縮機運行效率降低而且引起推力（lì）軸瓦溫度高，造（zào）成壓縮機聯鎖停機而影響設備可靠性；汽輪機離心壓縮（suō）機（jī）級間密封泄漏會造成（chéng）壓縮機運行效率降低；汽輪機軸封泄（xiè）漏會造成儀表線纜（lǎn）高溫損（sǔn）壞（huài）影響機組運行可靠性。創新設備軸封封嚴技術，為設備（bèi）高效、安全、長周期運行保（bǎo）駕（jià）護航。我（wǒ）們提供離心式（shì）壓縮機平衡盤密封泄（xiè）漏封嚴技術、汽輪機高壓側軸端密（mì）封泄（xiè）漏封嚴（yán）技術、離心式壓縮機級間（jiān）密封泄漏封（fēng）嚴技術。

1.汽輪機汽封（fēng）對汽輪機的影響

在當前（qián）的電站（zhàn）工（gōng）程（chéng）中，熱力發電站占（zhàn）有十分重要的（de）地（dì）位。熱（rè）力發電的基本原理是把熱能轉化（huà）為機械能帶動電機轉動，再（zài）由電機將機械能（néng）轉化為電能。在（zài）能量轉化的過程中，能量的利用率決定了電站工程的生（shēng）產成本和生產效率。在電力行業競爭日趨（qū）激烈的今天，高效（xiào）節能的電站工（gōng）程，無疑是更具有競（jìng）爭力的。眾所周知（zhī），在任何方麵利用熱能都需要麵對一個重要的問題——如（rú）何提升熱能的工作效率，汽輪機也不例外。

為了保（bǎo）證汽（qì）輪機的工作效率，限度地提升熱能（néng）的利用率，汽封的作用就顯（xiǎn）得尤為重要。據統（tǒng）計，由（yóu）於汽封漏汽（qì）造成的能量（liàng）損失占汽輪機（jī）總能量損失（shī）的很大一部（bù）分。汽輪機的靜子與（yǔ）轉子之間存在著各種汽封，包括平衡活塞汽封、葉頂汽封、軸端汽封、隔板汽封等等。這些（xiē）汽封（fēng）的主要功能包括阻止外界空氣進入汽輪機（jī）與汽輪機的（de）蒸汽（qì）混合；減少蒸汽的（de）泄漏量；減少化學補水量以及高位能的工作介質低位能流動（dòng）。而這些各種各樣的汽封由（yóu）於漏氣所造（zào）成的能量損（sǔn）失，可（kě）以造（zào）成汽輪機工作效率下降3%～4%，這一數字占到汽輪機內部損失的三分之一。而如果經過科學的改造，汽封漏汽造成的能量（liàng）損失將會大（dà）大降低，可以想象，如果這一問題得到（dào）解決，將（jiāng）會對電站工程產（chǎn）生重大影（yǐng）響。

2.汽輪機汽封漏氣分析

汽輪機（jī）汽（qì）封（fēng）的（de）主要作用是隔（gé）絕汽輪機內部與外（wài）部空氣，以及對汽輪機內部的介質隔離。經過研究和經驗總結，汽輪機（jī）漏汽主要與以下因素有關。

2.1 汽輪機汽封（fēng）技（jì）術

有（yǒu）數（shù）據表明，傳統（tǒng）的電站發電機組工作效率已經低於額（é）定值的5%～10%，而造成這一現象的（de）主（zhǔ）要原因就是汽輪機汽（qì）封漏汽導致的（de）能量損失。國內使用至（zhì）多的汽封包括高低齒（chǐ）汽封、梳齒形汽封以及普通迷宮汽封等。

以傳統的梳齒形汽封為例，它是像梳齒一樣層層相（xiàng）扣，利用多次排（pái）列的汽封齒與（yǔ）軸之間很小的縫隙形成（chéng）一個個小汽室，蒸（zhēng）汽到了這些汽室中壓力逐（zhú）漸降低，從而減少了（le）蒸汽泄漏（lòu）。這種汽封在（zài）我國應用很廣（guǎng）泛，但是存在著一些缺陷。首先，汽封材料選擇不合（hé）理，這導致當與轉子（zǐ）產生摩擦（cā）時（shí），會對轉子造成損傷甚至產生形變。為了保護轉子，通常會選擇調大間隙，這樣（yàng）雖然有效避免了摩擦，卻降（jiàng）低了汽封的（de）工作效（xiào）率，增加了蒸汽泄（xiè）漏量，這與現代汽封對節能的要求是不相符（fú）的。其次，配（pèi）合間隙不合理，由於汽封要求間（jiān）隙越（yuè）小越能保證汽封密封性（xìng），但是汽封的配（pèi）合很難做到小間隙而無相（xiàng）互摩擦，這就導致汽封齒相互損傷降低汽封的使用壽命。另外，這種汽封的齒形和汽封的效果並不好，漏氣（qì）量會增加，這樣增加了轉子的軸向推力，對汽輪機（jī）磨損十分嚴重。同樣的，高低齒汽封和迷宮汽（qì）封也（yě）都有各自明顯的（de）缺陷，這對汽輪機的工作效率造成很大的不利影響。

由此可見，老式汽封（fēng）的確是存在（zài）許多問題的，而隨著科技的進步，越來（lái）越多（duō）的優（yōu）質（zhì）汽封出現了，包括可調節式（shì）汽封、刷式汽封（fēng）、蜂窩汽封等等，這些汽封（fēng）的效（xiào）果都明顯優於傳統汽封，相較於這些應用先進汽封的汽輪（lún）機，傳統汽（qì）輪機的（de）工作效率已經明顯失去了競爭力。

2.2 汽輪機汽封（fēng）間隙影響

試驗表明，汽封間隙對於（yú）刷式汽封工作效率的影響十分明（míng）顯，而經驗告訴我們，對於任何汽封來說（shuō），減小汽封的間隙，都是減少漏汽量的重要措施。

3.汽輪機汽封漏汽的處理方案

目前（qián），我國多數汽輪機仍然使用的是舊式汽封，但隨著科技（jì）的發展，這種汽封的缺陷越來越明顯地暴露出來，解決汽（qì）輪機汽封漏汽大問題的根本方案就是對汽封進行改（gǎi）造，把更先進的汽封應用到汽輪機中。以下（xià）列舉幾種備受好評的新型汽封。

3.1刷式（shì）汽封

刷式（shì）密封是近年發展起來的一種高效阻尼密封，其泄漏（lòu）量是梳（shū）齒迷宮密封的1/5-1/10，並允許動靜之間（jiān）瞬態嚴重不同心而保（bǎo）持密封能力不變，既提高了機組效率又改（gǎi）善了轉子的穩定性，是現代先進透平機械發展的關鍵技術之一，已經應用於航空發動機、工業燃氣輪機和汽輪機等葉（yè）輪機械。主要作用防止蒸汽外漏（lòu）或者空氣進入低壓缸，能有效提高機組出力（lì），具有起（qǐ）機安全，密封效果良好的性能，是新一代密封節能降耗產品，能有效的降低煤耗（hào），達到節能減排的目的。刷式密封是替換迷宮密封簡單、有效（xiào）、實（shí）用的高科技產品（pǐn）。

刷式密封的刷（shuā）絲主要采用鈷基高（gāo）溫合金，具有低脆性（xìng）、高韌性、保證運行過程中不折斷（duàn），而高性能的焊接工藝保證刷絲的不脫落（luò），優化的刷毛束厚度（dù）及高度保證高性能的封嚴性，刷絲材料和（hé）塗層材料的合理組合保證密封穩定、安全的運行。是取代傳統的迷宮密封的理想選擇，它是一種接觸式的具有適應性的密（mì）封， 可全（quán）部或部分消除迷宮密封的寄生泄漏（lòu），同時允（yǔn）許轉子在有一定的偏差的狀（zhuàng）態下工作，是可以做到（dào）零間隙的柔性密封。

刷式密封（fēng）介質泄漏主要發生在（zài）密集排列的細（xì）金屬絲之間形成的微小縫隙中，由於（yú）刷子中刷絲間空隙的不均勻性作用，均勻的來流進入刷絲束中就變得不均勻（yún）了，並且從緊密的刷絲（sī）束區域向疏鬆的刷絲束區域偏流，這些偏流在（zài）刷絲排之間逐漸形成同向（xiàng）流和射流，並產生隨機的二次流和旋渦（wō）流（liú）。而當一射流遇到（dào）前麵緊密的刷（shuā）絲束，就會（huì）改變運動方向而變成和（hé）主流（liú）方向垂直的橫向流。由於刷絲束破壞流動而確（què）保流動的不均勻性，使流體產生了自密封（fēng）效（xiào）應，橫向流動代替（tì）向前流動（dòng）顯然對流體自密封起了重要貢獻，它能使橫流過刷子的總壓降增大（dà）從而減（jiǎn）少汽封的泄露量。隨著壓比的增大，刷子中刷絲的密度增加，刷絲之間的空隙減少而使有效的泄漏麵積減少，同時使泄漏（lòu）流動的阻力增大，從而使泄漏隨壓比增加的梯（tī）度降低。

3.2 布萊登式可調（diào）汽封

布萊登式汽封的工作機理是在汽（qì）封（fēng）的端（duān）部加上了四（sì）個螺旋彈簧，這樣的裝置使得在汽封有小量蒸汽通過時汽封是打開的，但是一旦蒸汽流量增加，達到一定流（liú）量後，汽封就會關閉。

布萊登（dēng）式汽封的優點在於其安全性較高，由於是螺旋彈簧控製，能夠保證汽封能夠（gòu）主動遠離轉子，對轉子進行保護，從而保（bǎo）證（zhèng）汽輪機正常（cháng）運行。另外，它具有較強的持（chí）久性，打開和關閉（bì）的過程（chéng）中不（bú）會出現磨損現象。但是這種汽封的使用是（shì）建立在背部有足夠大的壓差基礎上的，通常隻能用（yòng）於有高壓的軸端等處，而在低壓的地方並不適用。

3.3 金屬蜂窩汽封

金屬蜂窩汽封（fēng）顧名思義，是一種形態接近蜂窩的汽封。這種汽封主（zhǔ）要由（yóu）蜂窩帶、汽封體經過特殊加工而成（chéng）。經過試驗發現，蜂窩汽（qì）封產生的主阻尼和剛（gāng）度較大，具有非常好的（de）穩定性。其作用（yòng）機理是蜂窩（wō）狀的結構能夠（gòu）形成很大的渦流和（hé）屏障，形成（chéng）很大的阻尼從而阻止了蒸汽泄漏。

同（tóng）梳齒（chǐ）形的汽封相比，金屬蜂窩汽封不再會因為過量的間隙而導致汽（qì）封大量漏汽。其形（xíng）態保證（zhèng）了能（néng）夠有效地抑製（zhì）蒸汽的周向流動，同（tóng）時能夠很好地跟蒸汽機（jī）配合，在高壓差、小間隙的情況下依然能夠有效工作而不會對汽輪（lún）機（jī）及其轉子（zǐ）造成（chéng）影響。它耐（nài）磨損、壽命長、密封性好切不會傷害汽輪機。

但是（shì）原則上是不能整個汽輪機都使用（yòng）金屬蜂窩汽封（fēng）的。由於其（qí）密封性極強，這並不利（lì）於轉子預熱，因而在（zài）啟動時會造成啟動時（shí）間（jiān）長，軸振大（dà），增加危險係數。

4.結束語

在越來越重（chóng）視汽輪機工作效率的今天，忽視效率無異於自殺。汽輪機汽封是保證汽輪機工作效率的重要（yào）環節（jiē），在電站工程（chéng）中應該受到（dào）足夠（gòu）的重視。在汽封改造中，新（xīn）式汽封顯然更具優勢，但並不是毫無缺點，因此，使用汽封時揚（yáng）長避短，有針對性（xìng）地合理（lǐ）使用汽封，才能夠保證汽封（fēng）改造更加成功。

來源：石油（yóu）化工設備維護與檢修網

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