国产300 MW汽轮机汽封调整工艺的改进

　史卫刚 　

(西柏坡发电有限责任公司，河北平山053000)

　    汽轮机是高速旋转的机械。在汽缸、隔板等静体与主轴、叶片等转体间必须有一定的轴向和径向间隙，以免机组在工作时动静部件发生碰摩。为了防止间隙漏汽，设置了汽封装置。汽封调整的目的是通过对汽缸部套、汽封块的调整，在保证不发生动静摩擦前提下，使汽封间隙处于标准范围内并趋向最小值。这样才能保证多级汽轮机各级间减少漏汽损失，提高机组热效率。

  汽封调整是汽轮机检修中一项重要工作，是影响汽轮机热效率的主要因素，也是耗费工时和人力、影响检修进度的关键工序。西柏坡发电厂在历次大修汽封调整中通过分析和改进工艺，缩短了检修工期，提高了检修质量。

1汽封调整工艺及存在问题

    原汽封调整工艺如下：先进行测量，根据应有间隙的数值，用医用白胶布层层贴起，贴到汽封齿上；整圈汽封都要贴，每块汽封块的两端各贴一缕胶布；贴胶布时用手轻轻顺着汽封齿贴匀贴牢，注意不要把胶布

蹭脏。在转子的每一级动叶围带上和转子的根部很薄且均匀地涂一层红丹粉。在全部汽封按应有间隙或稍大一些贴好胶布后；将转子缓缓放入汽缸内，注意动静部分不要蹭到；然后，将上半汽缸部套放好，盘动转子。拆开部套上半，吊出转子，观察汽封齿上的胶布与转子的红色蹭痕，根据痕迹判断间隙的数据。两层胶布印痕淡淡，可判断间隙为0.50 mm；三层胶布印痕淡淡，可判断间隙为0.75 mm；第三层胶布有较深的红色，间隙为0.65～0.70 mm；第三层胶布表面被压光，颜色黑紫，间隙为0.55～0.60 mm。依次类推，如果有胶布被划破，则减掉一层(0.25 mm)。测量完毕，对照质量标准进行调整。间隙偏大时，按相应的尺寸车汽封块的背弧；间隙偏小时，按相应的尺寸撵汽封块的背弧，见图1。

    对影响汽封调整的全部因素(见表1)进行分析后，找出了现行汽封调整工艺存在的主要问题。

    a. 未考虑热膨胀对汽封间隙的影响；大修时调整汽封是在冷态、静态下，而实际运行时是在热态、高速运转状态。

    b. 未考虑整圈汽封膨胀间隙的影响。

    c. 未考虑运行中油膜对转子中心位置的影响。

2问题分析

2.1汽缸猫爪热膨胀的影响

    西柏坡发电厂机组为哈尔滨汽轮机厂采用美国西屋技术生产的单轴、双缸、亚临界、一次中间再热机组，高中压汽缸为下猫爪支撑方式。这种支撑方式在汽缸受热时猫爪会膨胀上抬，造成汽缸下半整体上抬，进而影响到汽封间隙。在查阅了哈尔滨汽轮机厂的资料、图纸并咨询后，找到了《安装说明书》中关于猫爪膨胀值的要求，它预留出了猫爪热膨胀对各部套中心的影响。在调整汽封间隙结束时，对各部套按照表2、表3的要求调整中心即可。

2.2整圈汽封膨胀间隙的影响

    每一圈汽封都是由一块块汽封组成的，这些汽封块间有一个膨胀间隙，使得汽封块在受热后膨胀为一个完整的圆，以起到密封作用。如果膨胀间隙偏小，汽封圈受热膨胀会使应有的圆变大造成汽封间隙偏大，漏汽严重，热效率降低；如果膨胀间隙偏大，汽封圈受热膨胀后达不到应有的圆，各弧段之间有间隙，蒸汽会通过这些间隙漏向下一级，同样造成蒸汽损失，热效率降低。因此，找到合适的膨胀间隙十分重要。以前对此没有明确概念，在深入查阅资料后，找到了标准，如表4所示。

    在汽封间隙调整合格后，对每一圈汽封的膨胀间隙进行检查测量，使膨胀间隙达到上述标准。同时，注意保证汽封块端面要平整光滑，相邻汽封块端面接触良好。对膨胀间隙偏大的，可以选用同型号旧汽封做成接长块或更换新汽封块。

2.3运行中转子中心变化对汽封间隙的影响

    运行中汽轮机转子不是在轴瓦的中心位置，而是偏向旋转方向的另一侧。根据资料显示，汽轮机转子的位置能偏向另一侧 0.10 ～0.30 mm，见图2。因此，在调整汽封时，应在图2所示的左侧预留出间隙0.10～0.15 mm，相应的另一侧间隙小出0.10～0.15 mm，这样看汽封间隙不是一个整圆，但转子运行时就会成为整圆。

3应用效果

    西柏坡发电厂300 MW汽轮机是哈尔滨汽轮机厂生产的N300-16.7/538/538(N300-16.7/537/537)型，均采用下缸猫爪支撑方式。上述汽封调整方法在2001年 #4机大修中进行了试用。大修后经过生产部热力试验测定：汽轮机热效率由大修前的40.19%提高到了42.97%，效果十分明显。证明上述对汽封调整的工艺改进从理论与实践上进行的分析是合理和正确的，有助于提高汽轮机的热效率。

国产300 MW汽轮机汽封调整工艺的改进