【正文】 wer Engineering》[1]，該汽封在1987年對(duì)不同結(jié)構(gòu)和容量的5臺(tái)機(jī)組，1988年40臺(tái)，1989年80余臺(tái)機(jī)組進(jìn)行過改進(jìn)。使用后，由于用戶反映效果明顯，以至現(xiàn)在國外一些較大的汽輪機(jī)制造廠采用該技術(shù)。如國內(nèi)進(jìn)口機(jī)組中，大連電廠3號(hào)、丹東電廠1號(hào)350MW機(jī)組等。1994年國內(nèi)有關(guān)部門引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)，1995年9月在首陽山電廠2號(hào)200MW機(jī)組大修首次采用，1995年11月2日該機(jī)組大修后一次啟動(dòng)并網(wǎng)成功。為檢驗(yàn)使用效果，1997年1月11日由原電力部安生司組織十六個(gè)單位對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)揭缸檢查，當(dāng)時(shí)該機(jī)組大修后已運(yùn)行9618h，共經(jīng)歷啟、停6次，其中冷態(tài)2次，熱態(tài)4次，沒有發(fā)生汽封發(fā)面的故障和異常，汽輪機(jī)的振動(dòng)、脹差、軸向位移等數(shù)據(jù)均正常。組織及參加單位，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)揭缸檢查結(jié)果和結(jié)論形成了紀(jì)要。確定了該技術(shù)使用效果。隨后，首陽山電廠1號(hào)，焦作電廠1～6號(hào)200MW機(jī)組等電廠相繼采用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了汽封改造。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2001年6月?，F(xiàn)國內(nèi)已在6～300MW不同類型及容量機(jī)組上使用該技術(shù)，改造臺(tái)數(shù)達(dá)65臺(tái)。這些機(jī)組中有的已進(jìn)行過大修。 布萊登汽封工作原理布萊登汽封是在每圈汽封弧塊端面處，加裝了四只螺旋彈簧，自由狀態(tài)下，在彈簧力的作用下汽封弧塊處于張開狀態(tài)而遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子(見圖1)。在每個(gè)汽封弧塊的背后進(jìn)汽側(cè)中間位置銑出—個(gè)進(jìn)汽槽，可以讓上游來的蒸汽進(jìn)入汽封弧塊背面的腔室，對(duì)汽封弧塊背面產(chǎn)生一個(gè)朝向轉(zhuǎn)子的蒸汽作用力，在機(jī)組啟機(jī)時(shí)，隨著汽輪機(jī)蒸汽流量的增加，作用在每圈汽封弧塊背部的蒸汽壓力逐步增大(見圖2)，當(dāng)這一壓力足以克服彈簧應(yīng)力、摩擦阻力等時(shí)，汽封弧塊開始逐漸關(guān)閉，直至處于工作狀態(tài)，并始終保持與轉(zhuǎn)子的最小間隙值運(yùn)行(見圖3)；停機(jī)時(shí)，隨蒸汽流量的減小，在彈簧應(yīng)力的作用下，汽封弧塊遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子，使汽封與轉(zhuǎn)子的徑向間隙達(dá)到最大值。圖31圖32圖33傳統(tǒng)汽封的設(shè)計(jì)(見圖4)是在汽封弧塊背部安裝有板彈簧，板彈簧使汽封弧塊推向轉(zhuǎn)子并保持一定的間隙，使汽封能夠在與轉(zhuǎn)子碰擦?xí)r產(chǎn)生退讓，盡可能減輕汽封與轉(zhuǎn)子的摩擦力，減少汽封的磨損程度。而事實(shí)上，由于汽封板彈簧的失效、氧化皮的卡澀、汽封、汽封體、隔板體的變形等因素，汽封往往是卡死在凹槽內(nèi)根本無法退讓，只能剛性地與轉(zhuǎn)子摩擦。傳統(tǒng)汽封安裝時(shí)，徑向間隙調(diào)整太小，會(huì)造成動(dòng)、靜部分碰磨，甚至引發(fā)大軸彎曲事故，徑向間隙調(diào)整太大，會(huì)造成汽輪機(jī)通流間隙的過大而汽輪機(jī)的效率低下。 而布萊登汽封取消了傳統(tǒng)汽封弧塊背部的板彈簧，取而代之的是在每圈汽封弧塊端面處，加裝了四只螺旋彈簧。在自由狀態(tài)下，汽封弧塊是處于張開狀態(tài)而遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子，機(jī)組啟機(jī)時(shí)，隨著蒸汽流量的增加，汽封弧塊開始逐漸關(guān)閉，直至處于工作狀態(tài)，并始終保持與轉(zhuǎn)子的最小間隙值運(yùn)行。減少了汽封漏汽量，從而提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。4 布萊登汽封技術(shù)在300MW汽輪機(jī)汽封改造中的應(yīng)用某廠2機(jī)是上海汽輪機(jī)廠的引進(jìn)優(yōu)化型N300—170／537／537亞臨界、—次中間再熱、高中壓合缸、雙缸雙排汽、單軸、凝汽式汽輪機(jī)，安裝投產(chǎn)以來，汽封間隙本身就偏大，運(yùn)行中兩端軸封漏汽嚴(yán)重，汽輪機(jī)內(nèi)效率低下，在2004年3月的大修中進(jìn)行了布萊登汽封改造。改造的部位為：高壓進(jìn)汽平衡環(huán)汽封5圈，高壓排汽平衡環(huán)汽封3圈，中壓進(jìn)汽平衡環(huán)汽封2圈，高壓缸端部?jī)?nèi)汽封1圈(調(diào)端)，中壓缸端部?jī)?nèi)汽封1圈(電端)，共計(jì)12圈。布萊登汽封安裝工藝主要是圍繞著汽封改造后“打得開”和“關(guān)得住”以及保證汽封間隙采取了各種措施。 改造前，須先將汽封槽道和汽封弧塊的毛刺、刀痕、氧化皮清理干凈，砂平、打磨光滑，必要時(shí)涂紅丹檢查密封面的接觸情況，使之接觸良好，汽封弧塊在T型槽內(nèi)要活動(dòng)自如，確保汽封弧塊在運(yùn)行中可靠地打開和關(guān)閉。 對(duì)汽封洼窩的處理汽封洼窩中心的好壞直接影響各級(jí)汽封圈中汽封弧塊在開合過程中汽封間隙的均衡程度，影響汽封改造的效果，因此，需要調(diào)整汽封套、平衡活塞環(huán)的掛耳和定位鍵，保證左、。 對(duì)汽封間隙的調(diào)整汽封間隙的調(diào)整，仍用壓膠布的方法進(jìn)行測(cè)量調(diào)整。在汽封弧塊的背部裝上臨時(shí)調(diào)整彈簧，間隙調(diào)整合格后拆除該臨時(shí)彈簧。間隙大時(shí)，車削汽封弧塊背部限位凸臺(tái)，間隙小時(shí)，采用樣沖捻打或在凸臺(tái)上點(diǎn)焊的方法增加凸臺(tái)厚度從而增大汽封間隙。同時(shí)，還需調(diào)整汽封弧塊端面間隙，且各弧塊閉合時(shí)端面須接觸良好。汽封退讓間隙和頸部間隙是靠加工保證的?！∑獾难b配裝配時(shí)，先將汽封弧塊和汽封槽道清洗干凈，拆除臨時(shí)調(diào)整彈簧，安裝布萊登公司提供的專用彈簧，并記錄彈簧原始長(zhǎng)度，在汽封弧塊和汽封槽道的接觸面上涂布萊登公司提供的專用干式潤(rùn)滑劑(二硫化鉬粉末)，然后按編號(hào)將彈簧和汽封弧塊裝入汽封槽道中。為了避免啟機(jī)過程中出現(xiàn)差脹大的問題，要求汽封完全打開時(shí)的最大設(shè)計(jì)間隙應(yīng)控制在適當(dāng)范圍；300MW機(jī)組軸向間隙設(shè)計(jì)值較大，運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，當(dāng)缸脹在4—5mm以上時(shí)，即使轉(zhuǎn)子加熱較快，其差脹也不可能達(dá)到跳機(jī)保護(hù)動(dòng)作值。但在冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，若暖機(jī)時(shí)間安排不當(dāng)，則有可能出現(xiàn)較大差脹。為了避免這一可能性，—(—)，這樣既可以減小汽封完全關(guān)閉時(shí)的初始負(fù)荷，又可以降低若汽封關(guān)閉不住所帶來的負(fù)面影響?！∫蠛侠碓O(shè)計(jì)汽封完全關(guān)閉時(shí)的最小間隙值為了防止汽封完全關(guān)閉后，又因某種因素影響而停機(jī)后打不開，造成下次啟動(dòng)時(shí)因徑向間隙過小，出現(xiàn)動(dòng)靜碰磨而產(chǎn)生振動(dòng)的可能性，汽封完全關(guān)閉時(shí)的最小間隙值不可設(shè)計(jì)過小。在該廠—，—。 　對(duì)設(shè)計(jì)、加工、安裝和彈簧質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格要求該廠2機(jī)組布萊登汽封技術(shù)改造工程由哈爾濱布萊登汽封技術(shù)應(yīng)用有限責(zé)任公司提供布萊登汽封改造的設(shè)計(jì)、加工和安裝服務(wù)。要求汽封弧塊加工工藝質(zhì)量應(yīng)符合美國布萊登工程公司汽封加工制造的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，汽封弧塊要求整鍛毛坯加工。彈簧從美國布萊登工程公司進(jìn)口。要求汽封弧塊頸部出汽側(cè)與汽封體結(jié)合面平滑光潔， ，—，以保證汽封塊能夠徑向自由運(yùn)動(dòng)，以防產(chǎn)生氧化皮卡死，形成不了密封腔室。汽封端面彈簧孔深公差為177。，垂直度為90+3度?！猯mm。汽封弧塊材料應(yīng)與原汽輪機(jī)廠材質(zhì)一致，材質(zhì)為：15CrMoA—Ⅱ／245B／HJ40693。 　使用布萊登汽封應(yīng)關(guān)注的三個(gè)問題 　冷態(tài)啟動(dòng)差脹大的問題 根據(jù)布萊登汽封工作原理，在啟動(dòng)和初始負(fù)荷階段，汽封在彈簧力作用下，處于全開位置，此時(shí)間隙在最大值，汽封漏汽量大，轉(zhuǎn)子加熱快，而汽缸加熱跟不上，易出現(xiàn)正差脹大。尤其是國產(chǎn)200、125MW等型機(jī)組，原設(shè)計(jì)軸向間隙小，若暖機(jī)時(shí)間安排不當(dāng)，易出現(xiàn)正差脹超限問題。而300MW機(jī)組原設(shè)計(jì)軸向間隙大，基本上不存在這一問題，但在改造過程中，在最大間隙的設(shè)計(jì)和安裝調(diào)整時(shí)仍需注意。 　運(yùn)行中關(guān)不住的問題 某些電廠在仿造該技術(shù)的過程中出現(xiàn)了運(yùn)行中汽封不能閉合的問題，并且是大修后首次啟動(dòng)后一直關(guān)不住，從揭缸檢查發(fā)現(xiàn)，主要是加工尺寸、彈簧質(zhì)量和安裝工藝等存在問題。如果出現(xiàn)運(yùn)行中關(guān)不住，將會(huì)出現(xiàn)高、中壓缸排汽溫度較高、缸效率降低甚至動(dòng)靜部分軸向碰磨而產(chǎn)生異常振動(dòng)等問題。 　運(yùn)行中汽封閉合后，啟停機(jī)時(shí)打不開的問題 如果機(jī)組汽水品質(zhì)差，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后通流部分積垢嚴(yán)重，或者汽封弧塊之間的彈簧斷裂，可能造成停機(jī)過程汽封不能打開，機(jī)組再次啟動(dòng)因間隙較小而出現(xiàn)動(dòng)靜碰磨，特別是沖轉(zhuǎn)至臨界轉(zhuǎn)速時(shí)可能產(chǎn)生異常振動(dòng)。 該電廠2汽輪機(jī)布萊登汽封改造效果 改造后一次啟動(dòng)成功，根據(jù)大修后的熱力試驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行效果分析，布萊登汽封工作正常，達(dá)到了預(yù)期的效果?！〗?jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià) 在240MW、270MW工況下， ，／／h，／kW／kWh，／kW／kWh，中壓缸效率分別提高2．49和2．54個(gè)百分點(diǎn)。／kW／kWh，若按30％得益于布萊登汽封改造計(jì)算，／kW／kWh。(注：在進(jìn)行布萊登汽封改造的同時(shí)，對(duì)凝汽器進(jìn)行了改造，并更換了調(diào)節(jié)級(jí)噴咀和高壓靜葉持環(huán)，對(duì)發(fā)電煤耗的降低也有很大貢獻(xiàn)。)如按年利用小時(shí)數(shù)5000小時(shí)計(jì)算，節(jié)約標(biāo)煤3255噸；按400元／噸計(jì)算，年直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)130萬余元，效益顯著。表41：大修前后熱力試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比試驗(yàn)工況240MW(滑壓)270MW(滑壓)300MW(滑壓)項(xiàng)目單位修前值修后值修前值修后值設(shè)計(jì)值修后值主蒸汽壓力MPa 15主蒸汽溫度℃ 537主蒸汽流量t/h 高壓缸效率％ 中壓缸效率 ％ 汽耗率kg／kwh 熱耗率KJ／kwh發(fā)電煤耗 g／kwh2機(jī)組布萊登汽封改造情況分析，在沖轉(zhuǎn)過程中發(fā)生1號(hào)瓦軸振超標(biāo)、運(yùn)行中的4號(hào)瓦碰磨振動(dòng)、低壓軸封漏真空及高中壓汽缸效率偏離設(shè)計(jì)值等諸多問題，經(jīng)分析相關(guān)汽封的特點(diǎn)，對(duì)2號(hào)汽輪機(jī)的通流部分進(jìn)行改造，獲得了比較滿意的效果。三門峽電廠2號(hào)汽輪機(jī)系東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的亞臨界、中間再熱、高中壓合缸、雙缸雙排汽、單軸純凝汽300M