【摘　要】减小汽轮机汽封与转子动静间漏汽是提高现代大容量高参数的汽轮机运行效率主要途径。某电厂通过对N600-24.2/566/566汽轮机组低压缸进行蜂窝汽封改造，较大幅度降低了机组蒸汽泄漏量；提高了汽轮机组内效率，降低了热耗率，取得了较好的经济效果。

【关键词】汽轮机；低压缸；蜂窝汽封；内效率；节能

０　引言

汽轮机出现一百多年来，其技术理论已日趋完善，在现有的汽轮机技术理论，制造工艺和应用材料基础上，大幅度提高汽轮机内效率是不现实的。但为了提高机组的经济性做到节能降耗，对汽轮机的运行效率进行改善是可以实现的。机械损伤、表面侵蚀、化学沉积、汽封漏汽等因素都会对汽轮机的效率产生影响，有关实验表明：实际工程中80%以上的机组通流效率损失是由于通流部分间隙过大所造成的漏汽损失造成的。随着现代大容量高参数汽轮机的广泛应用，间隙漏汽对汽轮机效率的影响更大。因此非常有必要通过对汽轮机低压缸汽封进行改造，减小汽轮机汽封与转子动静间漏汽，提高汽轮机运行效率。

本文对某发电厂N600-24.2/566/566型号汽轮机低压缸进行蜂窝汽封改造，改造试验及运行结果表明：蜂窝汽封改造后蒸汽漏汽率下降约57%，机组真空严密性有很大的改善；改造后可提高汽轮机内效率1.2%～1.5%，煤耗降低4g/KWh左右，低压缸隔板与轴端汽封改造可使效率提高0.4%～0.6%，经济效益明显。

１　蜂窝汽封结构

蜂窝汽封环的内表面由正六面体形状的蜂窝孔规则排列而成，这种蜂窝状结构能产生很强的涡流和屏障，从而形成很大的阻尼而达到阻止工质泄漏的密封效果。蜂窝汽封由高温合金蜂窝与背板组成，蜂窝带是由厚度仅为0.05mm～0.10mm的海斯特镍基耐高温合金薄板在特殊成型设备上制成的正六面体网格型材，再经特殊焊接设备焊接而成的。其工作温度可达1000℃，汽封背板材质为15CrMoA(或与原汽封材质相同)，芯格尺寸为0.8mm～6mm，蜂窝深度为1.6mm～6mm, 芯格尺寸越小，板材越薄。形成的蜂窝式密封时气流经过蜂窝带时产生湍流效应，增加气流阻尼作用，同时由于蜂窝带的特殊结构还同时产生吸附效应，以及摩阻密封等功能，来达到良好的密封效果。目前广泛应用的蜂窝汽封，其基础工艺是真空钎焊，将蜂窝状镍铬合金焊接在金属基体上，不损伤轴颈，具有更小的磨损，密封效果比汽封片更好，更安全。与传统汽封的间隙相比，蜂窝汽封能够极大地缩小汽封齿与转子间的间隙，甚至将间隙可以调整为零，以减小漏汽量。蜂窝汽封的设计值和梳齿式迷宫汽封设计值对比见表1，蜂窝汽封结构形式如图1所示。（下转第209页）

表1　蜂窝汽封与梳齿式迷宫汽封的设计值对比

图1　蜂窝式汽封结构图

表2　汽轮机组的主要技术参数

（上接第253页）2　改造设备概况

某电厂汽轮机型号是N600-24.2/566/566，为超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机，主要参数见表2。该汽轮机隔板、轴封采用传统梳齿汽封，在机组的启动过程中，缸体、隔板、汽封体由于受热不均匀产生的变形使汽封齿与转子局部径向间隙变小，引起碰磨，当转子过临界转速时，转子的振动加剧摩擦，从而造成汽封永久性磨损，导致间隙增大，使得汽轮机内效率大幅降低。根据该公司《1号汽轮机性能考核试验报告》，THA工况下热耗率为7827.2kJ/kWh，较设计值7542.0kJ/kWh高出285.2kJ/kWh（68.1kcal/kWh），约3.8%。所以有必要通过改变汽轮机运行效率的方式来提高机组运行的经济性。

３　改造方案与效果

结合理论分析及应用实践，低压缸蜂窝带具有表面积大、对水的吸附作用强的特点，能够有效防止动叶的水侵蚀，密封效果极佳。所以从综合经济性和安全性角度出发，确定汽轮机通流部分和端部汽封改造方案：将两台低压缸隔板普通梳齿汽封和两台低压缸轴封普通梳齿汽封都改造为蜂窝汽封；具体改造范围包括低压缸隔板汽封24圈和低压缸轴端汽封16圈。

改造后该汽轮机漏汽明显减少，改造前600MW负荷下低压缸中间汽封漏汽量是再热蒸汽流量的3.4%，改造后降低至1.95%，蜂窝式密封的泄漏量约为梳齿式密封的57%，机组的真空严密性有了很大的改善。改造后机组内效率提高1.2%～1.5%，煤耗可降低4g/kWh左右，低压缸隔板与轴端汽封改造可使效率提高0.4%～0.6%，节能效果显著。

４　结语

通过对汽轮机低压缸蜂窝汽封改造，并对改造前后的汽轮机组性能试验与运行结果分析发现机组检修前存在的问题得到一定程度地解决，机组运行的经济性得到了较大提高。

［责任编辑：王静］