汽轮机汽封间隙的分析与处理

摘要：在节能减排，揭缸提效过程中，针对汽轮机在检修过程中，使汽封间隙值达到最佳数值，是实现机组经济运行，达到制造厂工况热耗率，提高汽轮机内效率的有效途径之一。本文对汽封间隙的测量与调整过程中，易出现的偏差进行了分析，在实践中结合经验总结了应对措施及处理方法。

关键词：汽轮发电机组；轴封；间隙；测量；调整

Abstract: In energy saving, mortgage cylinder Improve efficiency process for the steam turbine in the repair process, to make the labyrinth clearance values ​​to achieve the best value, the economic operation of the unit to reach factory conditions heat rate, and it is one effective way of improve the efficiency of the steam turbine. This paper analyzes the deviation in labyrinth clearance measurement and adjustment process, the combined experience of the response and processing methods in practice.Key words: Turbine; shaft seal; gap; measurement; adjustment

中图分类号：TK26文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

前言

通过实践证明，汽封间隙（指辐向间隙）增大，将使汽封漏汽量成比例增加，高压部分前轴封间隙每增加0.1mm，将使轴封漏汽量增加1～1.5t/h；高压部分各级隔板汽封间隙每增加0.1mm，级效率将降低0.4～0.6%；如果隔板汽封漏汽量增加，转子的轴向推力将加大，在一定程度上会影响汽轮机的安全运行。在检修经验的积累与机组本身特性的基础上，可以突破设计值，缩小汽封间隙来降低汽轮机的热耗率。

1 轴系调整

调整原则应该是尽量恢复机组安装时（或上次大修后）转子与汽缸的相对位置，以保持动、静部件的中心关系，减少隔板与汽封套中心的调整工作，以便于保持发电机的空气间隙。

1.1测量

①测量出各转子联轴器中心数据。

②测量出转子轴颈扬度。

③测出轴颈的下沉值。

④测量转子对汽缸轴封套洼窝中心。

⑤测量各轴颈挡油环洼窝中心。

1.2预找联轴器中心

在汽封间隙调整前，先要对轴系进行预找中心，根据测出的联轴器中心数值，结合轴颈扬度、轴颈下沉值、轴封套洼窝中心、挡油环洼窝中心与上次大修后记录综合在一起考虑和分析，确定各轴瓦所需的移动量。但由于测量误差，调整中常常不能同时都满足要求。在联轴器中心符合要求的前提下，重点应考虑洼窝中心及轴颈扬度。

在分析轴颈扬度时，应考虑各转子中心线连接成的连续曲线的水平点，也是扬度为零之处，是否符合制造厂的要求，若扬度零点位置偏移过大，在一定程度上影响转子的轴向推力，同时会改变发电机空气间隙。

为了防止扣缸后中心调整过大影响汽封间隙，要将半实缸状态下的中心数值与全实缸及保持凝汽器正常工作水位时的修正值考虑在内，在预找中心时尽量将张口值控制在0.02mm以内，减小各轴瓦的调整量。

1.3轴封洼窝及汽缸各部件相对转子中心偏差的处理

如果转子对汽缸前后轴封洼窝中心，在保证联轴器中心合格的前提下偏差较大时，应结合汽缸水平及轴颈扬度分析轴承座及汽缸位置发生变化的情况及对机组安全运行的威胁程度，若能采用调整轴封套和隔板套来恢复动、静部分中心关系，又不影响安全运行时，一般对轴承座、汽缸的位置可不做调整。

2汽封间隙的测量

测量的准确性是影响调整环节的关键，由于测量偏差使汽封间隙过大或过小。间隙过大，导致达不到提效目标；汽封间隙过小，有可能使汽封齿与大轴发生磨擦，引起大轴弯曲、轴系振动等事故。

２.1木楔与粘胶布相结合测量

汽封间隙测量目前还没有太好的办法，现场常用的还是木楔与粘胶布相结合进行测量，兼以塞尺检查，确保测量数据的准确性。

汽封块四角用木楔全部固定塞好，不能有松动现象，测量胶布最上边二层做成阶梯型，每层胶布间应错口2mm左右，胶布总宽度不易超过10mm，根据汽封间隙的大小来决定胶布的层数。

２.２测量半实缸与全实缸汽缸垂弧引起的汽封间隙变化值

因上、下汽封辐向间隙的大小，受汽缸自然垂弧的影响，使用压铅块方法，测量出未扣上汽缸大盖半实缸状态下，与扣上汽缸大盖紧好汽缸结合面螺栓（以消除汽缸水平结合面间隙为参考）后的下汽缸各汽封圈洼窝位置下部的间隙值， 两次测量数值差即是调整汽封间隙值时的修正值。

２.3静叶环结构汽封间隙变化值的测量

静叶环支撑在外缸下半部水平结合面处，支撑点的轴向位置不在静叶环的重心位置，往往在半实缸调整汽封间隙时出现与全实缸有很大偏差，因此，要用压铅块的方式测量出静叶环每级汽封圈洼窝处，半实缸与全实缸的下部汽封辐向间隙值，两次测量的差值，就是汽封间隙调整的修正值。

3汽封间隙值的确定

汽轮机各部位汽封间隙值的选取，各制造厂对汽封间隙值都有明确的规定值。对于轴端汽封，径向间隙一般为 0.50~0.70mm，对于枞树形汽封为0.30~0.45mm，对于铜齿的低压汽封为0.30~0.40mm，对于J形汽封为0.40~0.65mm，对于隔板汽封为0.50~0.70mm。机组在实际运行中，汽封齿经常与转子发生摩擦，还要根据机组不同特点和检修积累经验对汽封标准间隙的分配进行重新调整。

3.1两转子三轴瓦结构汽封间隙的选择

哈尔滨汽轮机厂C100/N125-13.24/535/535/0.245型汽轮机为两转子三轴瓦支撑结构，由于高压缸前轴端汽封，前几级隔板汽封距离轴瓦较远，处在转子联接后挠度最大位置，应增大上、下汽封辐向间隙，间隙做成椭圆形结构，两侧径向间隙取 0.50~0.70mm，上下径向间隙取 0.70~0.80mm。

高压缸隔板叶顶汽封间隙制造厂给出的标准为1-8级间隙为1.25~1.50mm，9-12级间隙为1.50~1.75mm，经过实践证明，可将高压缸全部隔板叶项汽封间隙缩小，间隙调整出椭圆形，左右径向间隙控制在1.00~1.10mm，上下径向间隙控制在1.10~1.20mm是可行的。

3.2布莱登汽封间隙的选取

布莱登汽封在机组启动时，蒸汽流量在2%设计流量下开始关闭，在约28%设计流量下完全关闭；在停机时，蒸汽流量减少到2%，汽封全部张开。这样，布莱登汽封通过汽封弧段的自动开启和关闭，实现了在机组启动过程中汽封径向间隙的可调，汽封径向间隙控制在0.35-0.45mm范围内。

4汽封间隙的检验

在汽封间隙调整过程中，以提高汽缸效率为原则，经过实践检验，突破制造厂设计值的下限值，缩小间隙可以保证机组安全运行实现节能。但是要保证间隙的准确性，特别是机组全部组装紧固螺栓后的汽封间隙值。

4.1半实缸检验汽封间隙值

汽封间隙调整结束后，要做一次间隙验证检验，用粘胶布的方法，胶布要阶梯型叠加，层数根据汽封间隙目标值加上修正后选取。半实缸进行检验汽封间隙值，间隙值达到要求后，做下道工序的准备。

4.2全实缸汽封间隙值的验证

全实缸检验是最后的一关，也就是结合试扣工作，工序复杂，如果偏差较大，就是半实缸检验不正确或修正值有偏差，也有汽缸变形带来的因素。因此，最后全实缸检验要周密。也是用粘胶布的方式，胶布层数的选取要去掉修正部分，这次测取的间隙值合格后就是最终的汽封径向间隙值正确记录。

5结束语

通过多年汽轮机检修的摸索与实践，认真落实汽封间隙的测量与调整的几个控制程序，是保证检修质量的关键。汽缸扣盖后复查联轴器中心，往往中心数值不符合标准，在调整中注意控制，尽量使每块瓦的调整量少于0.1mm，分散调整，多调瓦，少调量，确保汽封间隙不跑偏。

参考资料：

（1）郭延秋 《大型火电机组检修实用技术丛书汽轮机分册》 中国电力出版社，2003年

（2）《火电厂汽轮机运行调试检修与维护技术手册》银声音像出版社，2004年