1、式汽封水封式汽封水封式汽封曲径式汽封曲径式汽封 梳齿形梳齿形 枞树形枞树形 J J 形形 蜂窝形蜂窝形 3232 （一）梳齿形汽封（一）梳齿形汽封 梳齿形汽封包括高低齿、平齿、斜平齿三种。高低齿阻汽效果好，梳齿形汽封包括高低齿、平齿、斜平齿三种。高低齿阻汽效果好， 但加工费时，通常用在高温、高压部位；平齿、斜平齿汽封一般常但加工费时，通常用在高温、高压部位；平齿、斜平齿汽封一般常 用在低温、低压部位。用在低温、低压部位。 结构图结构图 （a a）高低齿）高低齿 （b b）平齿）平齿 （c c）斜平齿）斜平齿 3333 （二）枞树形汽封（二）枞树形汽封 枞树形汽封具有结构紧凑、富有弹性、效率高的
2、优点，但其形状枞树形汽封具有结构紧凑、富有弹性、效率高的优点，但其形状 复杂，加工精确度要求高，且造价高，故在电厂中应用很少。复杂，加工精确度要求高，且造价高，故在电厂中应用很少。 结构图结构图 （a a）前轴封）前轴封 （b b）后轴封）后轴封 （c c）隔板汽）隔板汽 封封 3434 （三）（三）J J 形汽封形汽封 J J形汽封阻汽效果教好，制造成本较低，还可使转子轴向长度缩短。形汽封阻汽效果教好，制造成本较低，还可使转子轴向长度缩短。 但其刚性差，运行时受汽流冲力后容易倒伏，失去阻汽的作用。另外但其刚性差，运行时受汽流冲力后容易倒伏，失去阻汽的作用。另外 ， J J形汽封拆装不便，给安
3、装、检修工作带来困难。形汽封拆装不便，给安装、检修工作带来困难。 结构图结构图 3535 （四）（四）蜂窝蜂窝形汽封形汽封 蜂窝形汽封常用在无围带的自由叶片轴向宽度的连续密封表面。将蜂蜂窝形汽封常用在无围带的自由叶片轴向宽度的连续密封表面。将蜂 窝式芯钎焊到基板上制成扇形件而组成密封件，并用一系列加工螺钉窝式芯钎焊到基板上制成扇形件而组成密封件，并用一系列加工螺钉 装在挡板上。装配后，这些机加工螺钉定位并焊接在挡板上。蜂窝密装在挡板上。装配后，这些机加工螺钉定位并焊接在挡板上。蜂窝密 封扇形件上有槽，用于排除进入蜂窝室内的湿汽。封扇形件上有槽，用于排除进入蜂窝室内的湿汽。 结构图结构图 363
4、6 3737 当蒸汽漏入蜂窝带时，在每个蜂窝腔内会产生蒸汽涡流和屏障，当蒸汽漏入蜂窝带时，在每个蜂窝腔内会产生蒸汽涡流和屏障， 从而有很大的阻尼，使蒸汽泄漏量减少。与普通的梳齿汽封相比，蜂从而有很大的阻尼，使蒸汽泄漏量减少。与普通的梳齿汽封相比，蜂 窝式汽封具有几方面的优点。窝式汽封具有几方面的优点。 1.1.蜂窝式汽封采用优质合金钢，材料软、对转子无损伤。蜂窝式汽封采用优质合金钢，材料软、对转子无损伤。 2.2.蜂窝式汽封产生的蒸汽阻尼，相当于一层汽垫，有助于减小轴振。蜂窝式汽封产生的蒸汽阻尼，相当于一层汽垫，有助于减小轴振。 3.3.蜂窝式汽封在相同的汽封间隙下，泄漏量比普通梳齿汽封减少蜂
5、窝式汽封在相同的汽封间隙下，泄漏量比普通梳齿汽封减少 30305050。 4.4.蜂窝汽封在普通梳齿汽封上改造比较方便，不用改变转子或汽封套蜂窝汽封在普通梳齿汽封上改造比较方便，不用改变转子或汽封套 的任何结构，只需参照原汽封圈的尺寸即可。的任何结构，只需参照原汽封圈的尺寸即可。 3838 蜂窝汽封是蜂窝汽封是蜂窝技术蜂窝技术和和迷宫汽封迷宫汽封的完美结合，其密封效应的完美结合，其密封效应 是迷宫效应和蜂窝效应的综合组成，是高效性、稳定性和安全是迷宫效应和蜂窝效应的综合组成，是高效性、稳定性和安全 性的完美结合性的完美结合. .主要设计思想是在原疏齿结构中，保留高齿，在主要设计思想是在原疏齿结
6、构中，保留高齿，在 低齿地方用蜂窝带填满低齿地方用蜂窝带填满, ,该结构有以下优点：该结构有以下优点： 高齿依然保留，起节流密封效果，而气流经节流降压后进入高齿依然保留，起节流密封效果，而气流经节流降压后进入 蜂窝区蜂窝区, ,进一步加大密封效果，两种密封技术综合应用，起进一步加大密封效果，两种密封技术综合应用，起 到最佳的效果。到最佳的效果。 在设计中，蜂窝带加工成比原来的低齿高出一部分，即轴先在设计中，蜂窝带加工成比原来的低齿高出一部分，即轴先 同蜂窝接触而不同高齿接触，从而保护轴不被磨损。同蜂窝接触而不同高齿接触，从而保护轴不被磨损。 在安装过程中，由于高齿高度大于蜂窝带，避免了蜂窝带被
7、在安装过程中，由于高齿高度大于蜂窝带，避免了蜂窝带被 异物撞击损伤。异物撞击损伤。 在高压侧，最外边高齿起到了保护作用，防止了工质对蜂窝在高压侧，最外边高齿起到了保护作用，防止了工质对蜂窝 带边缘的冲刷伤害。带边缘的冲刷伤害。 3939 （五）（五）布莱登布莱登汽封汽封 1-1-弹簧；弹簧； 2-2-汽封体；汽封体； 3-3-汽封环；汽封环； 4-4-汽封套；汽封套； 5-5-用于汽封环背面加压的切口用于汽封环背面加压的切口 4040 布莱登活动汽封（如上图所示）取消了传统汽封后布莱登活动汽封（如上图所示）取消了传统汽封后 背弧的弹簧压片，在汽封块端部加装了螺旋弹簧。背弧的弹簧压片，在汽封块端
8、部加装了螺旋弹簧。 汽轮机正常工作时，经过汽封进汽侧槽道进入后背汽轮机正常工作时，经过汽封进汽侧槽道进入后背 弧汽室的蒸汽将汽封压向转子，使两者间保持较小的径弧汽室的蒸汽将汽封压向转子，使两者间保持较小的径 向间隙运行，减小了漏汽损失。向间隙运行，减小了漏汽损失。 在机组启、停及转子振动过大跳闸时，汽封背弧后在机组启、停及转子振动过大跳闸时，汽封背弧后 蒸汽压力较低，在端部螺旋弹簧的作用下，汽封张开，蒸汽压力较低，在端部螺旋弹簧的作用下，汽封张开， 从而避免了汽封与转子之间的摩擦。运行实践证明，这从而避免了汽封与转子之间的摩擦。运行实践证明，这 种汽封不仅具有较高的经济性，还具有较高的安全性。
9、种汽封不仅具有较高的经济性，还具有较高的安全性。 工作原理 4141 轴封系统轴封系统 在汽轮机的高压端和低压端虽然都装有轴端汽封，能减少在汽轮机的高压端和低压端虽然都装有轴端汽封，能减少 蒸汽漏出（高、中压端）或空气漏入（排汽缸），但漏汽蒸汽漏出（高、中压端）或空气漏入（排汽缸），但漏汽 现象仍不可能完全消除。为了防止和减少这种漏汽现象，现象仍不可能完全消除。为了防止和减少这种漏汽现象， 以保证机组的正常启停和运行，以及回收漏汽和利用漏汽以保证机组的正常启停和运行，以及回收漏汽和利用漏汽 的热量，减少系统的工质损失和热量损失，汽轮机均设有的热量，减少系统的工质损失和热量损失，汽轮机均设有 由
10、轴端汽封加上与之相连接的管道、阀门及附属设备组成由轴端汽封加上与之相连接的管道、阀门及附属设备组成 的轴封系统。的轴封系统。 作用作用 结构特点结构特点 不同型式汽轮机组的轴封系统各不相同，它由汽轮机进汽参数和不同型式汽轮机组的轴封系统各不相同，它由汽轮机进汽参数和 回热系统连接方式等因素决定。大中型汽轮机都采用具有自动调回热系统连接方式等因素决定。大中型汽轮机都采用具有自动调 节装置（调整轴封蒸汽压力）的闭式轴封系统。节装置（调整轴封蒸汽压力）的闭式轴封系统。 轴封系统所需的蒸汽与汽轮机的负荷有关。在启动、空载和低轴封系统所需的蒸汽与汽轮机的负荷有关。在启动、空载和低 负荷时，缸内出现真空，
11、为防止空气漏入，需向轴封供应低温低压负荷时，缸内出现真空，为防止空气漏入，需向轴封供应低温低压 蒸汽，以及在高负荷时为防止高、中压缸轴端漏汽，设有定压轴封蒸汽，以及在高负荷时为防止高、中压缸轴端漏汽，设有定压轴封 供汽母管，母管内蒸汽来自冷再热蒸汽或主蒸汽或辅助蒸汽或密封供汽母管，母管内蒸汽来自冷再热蒸汽或主蒸汽或辅助蒸汽或密封 蒸汽种。机组冷态启动时，先用辅助蒸汽向轴封供汽。机组正常蒸汽种。机组冷态启动时，先用辅助蒸汽向轴封供汽。机组正常 运行中，主蒸汽、冷再热蒸汽、辅助蒸汽作为轴封备用汽源，轴封运行中，主蒸汽、冷再热蒸汽、辅助蒸汽作为轴封备用汽源，轴封 用汽主要靠高、中压缸高压轴封漏汽（即
12、自密封蒸汽）供给。用汽主要靠高、中压缸高压轴封漏汽（即自密封蒸汽）供给。 习题习题1717 4242 国产优化引进型国产优化引进型300MW300MW汽轮机组轴封系统汽轮机组轴封系统 它是由轴端汽封、轴封供汽母管压力调整机构、轴封冷却器、减温器以及有关管它是由轴端汽封、轴封供汽母管压力调整机构、轴封冷却器、减温器以及有关管 道组成的闭式轴封系统。道组成的闭式轴封系统。 4343 工作过程 在汽轮机启动和低负荷时 汽轮机两汽缸中的压力都低于大气压力，密封蒸汽由母管进入汽轮机两汽缸中的压力都低于大气压力，密封蒸汽由母管进入“ “X X” ”腔腔 室后，一路经过若干汽封片后流向汽缸内部，此时室后，一
13、路经过若干汽封片后流向汽缸内部，此时“ “x x” ”腔室压力控制在腔室压力控制在 0.1140.1140.126MPa(0.126MPa(绝对压力绝对压力) )，大于当地大气压力；另一路则经过若干汽，大于当地大气压力；另一路则经过若干汽 封后，流到封后，流到“ “Y Y” ”腔室，腔室，“ “Y Y” ”腔室与轴封加热器相连，轴封加热器上的轴加腔室与轴封加热器相连，轴封加热器上的轴加 风机抽吸此漏汽，控制该室压力为风机抽吸此漏汽，控制该室压力为0.097MPa(0.097MPa(绝对压力绝对压力) )，略低于当地大，略低于当地大 气压力。因而，外界空气通过外汽封漏入气压力。因而，外界空气通过
14、外汽封漏入“ “Y Y” ”腔室后，与从腔室后，与从“ “x x” ”腔室来的腔室来的 密封蒸汽混合，再流向轴封加热器。密封蒸汽混合，再流向轴封加热器。 4444 在机组负荷增加时 随着机组负荷的增加，调节汽阀开大，进汽量增加，汽缸内压力相应随着机组负荷的增加，调节汽阀开大，进汽量增加，汽缸内压力相应 增大。当高中压缸两端的排汽压力高于增大。当高中压缸两端的排汽压力高于“ “x x” ”腔室压力时，汽流在内汽封环腔室压力时，汽流在内汽封环 内发生相反流动，缸内的蒸汽经过第内发生相反流动，缸内的蒸汽经过第l l段汽封片流向段汽封片流向“ “x x” ”腔室。随着排汽压腔室。随着排汽压 力的增加，
15、蒸汽流量亦增加。力的增加，蒸汽流量亦增加。 因此在大约因此在大约1515额定负荷时，高中压缸调速器端的高压排汽压力已达额定负荷时，高中压缸调速器端的高压排汽压力已达 到密封蒸汽压力，变成自密封。到密封蒸汽压力，变成自密封。 4545 在机组负荷增加到25以上时 在大约在大约2525额定负荷时，高中压缸发电机端的中压排汽压力达到密额定负荷时，高中压缸发电机端的中压排汽压力达到密 封压力，变成自密封封压力，变成自密封( (见上图见上图) )。这时，蒸汽从。这时，蒸汽从“ “x x” ”腔室排出，流入汽封母腔室排出，流入汽封母 管，蒸汽再由汽封母管流向低压汽封的管，蒸汽再由汽封母管流向低压汽封的“
16、“x x” ”腔室。若通过腔室。若通过“ “x x” ”腔室流向汽腔室流向汽 封母管的漏汽量超过低压缸轴端汽封所需要的蒸汽量，则轴封供汽压力封母管的漏汽量超过低压缸轴端汽封所需要的蒸汽量，则轴封供汽压力 升高，这时供汽阀全关，而打开溢流阀，将过量的蒸汽排入疏水扩容器升高，这时供汽阀全关，而打开溢流阀，将过量的蒸汽排入疏水扩容器 ，以达到调整轴封蒸汽母管压力的目的。，以达到调整轴封蒸汽母管压力的目的。 4646 为了预防由于轴封系统的供汽压力可能超过系统设计允许压为了预防由于轴封系统的供汽压力可能超过系统设计允许压 力，系统中装设一只安全阀，借以释放可能由于调节汽阀的误动力，系统中装设一只安全阀
17、，借以释放可能由于调节汽阀的误动 作引起的超压。安全阀动作压力为作引起的超压。安全阀动作压力为O.275O.275一一O.79MPa (O.79MPa (绝对压力绝对压力) )。 从轴封供汽母管进入低压缸轴端汽封从轴封供汽母管进入低压缸轴端汽封“ “x x” ”腔室前，密封蒸汽需腔室前，密封蒸汽需 减温，以控制蒸汽温度在减温，以控制蒸汽温度在12l12l一一177177之间，防止高温蒸汽使汽封之间，防止高温蒸汽使汽封 体和轴承座受热变形或损坏转子。蒸汽的减温一方面是利用裸露体和轴承座受热变形或损坏转子。蒸汽的减温一方面是利用裸露 进汽管自然冷却降温，另一方面用喷水减温系统来调节并加强冷进汽管自
18、然冷却降温，另一方面用喷水减温系统来调节并加强冷 却，其冷却水来自凝结水泵。使用喷水减温系统后，当进入减温却，其冷却水来自凝结水泵。使用喷水减温系统后，当进入减温 器的蒸汽温度为器的蒸汽温度为260260或更高时，仍可使汽封蒸汽温度维持在规定或更高时，仍可使汽封蒸汽温度维持在规定 范围内。如果进入减温器的蒸汽温度远低于范围内。如果进入减温器的蒸汽温度远低于260260，特别是在接近，特别是在接近 12l12l一一177177时，可停止喷水减温，依靠进汽管的自然冷却就能使时，可停止喷水减温，依靠进汽管的自然冷却就能使 蒸汽降温，甚至降低到蒸汽降温，甚至降低到121121以下。以下。 4747 6
19、00MW600MW汽轮机组自密封轴封蒸汽系统汽轮机组自密封轴封蒸汽系统 1-1-截止阀；截止阀； 2-2-辅助蒸汽调节阀；辅助蒸汽调节阀； 3-3-电动供汽隔离阀；电动供汽隔离阀；4-4-电动供汽旁路阀；电动供汽旁路阀； 5-5-冷再热供汽调节阀；冷再热供汽调节阀；6-6-电动供汽隔离阀；电动供汽隔离阀；7-7-溢流调节阀；溢流调节阀；8-8-电动溢流阀；电动溢流阀；9 9 - -安全头；安全头； 10-10-安全阀；安全阀； ll-ll-减温喷水调节阀；减温喷水调节阀； 12-12-喷水装置喷水装置 4848 轴封系统特点 在机组启动或停机过程时由外来汽源供汽，在机组正常运行在机组启动或停机
20、过程时由外来汽源供汽，在机组正常运行 时，实现自平衡密封供汽，消耗蒸汽量小，运行经济、安全可靠时，实现自平衡密封供汽，消耗蒸汽量小，运行经济、安全可靠 。 轴封系统组成 该轴封蒸汽系统包括：端汽封、安全阀和安全头、气动供汽该轴封蒸汽系统包括：端汽封、安全阀和安全头、气动供汽 阀和气动溢流阀、蒸汽滤网、轴封冷却器、管道和仪表。阀和气动溢流阀、蒸汽滤网、轴封冷却器、管道和仪表。 “ “X X” ”腔室蒸汽压力的控制 该轴封系统的供汽取自电厂辅助蒸汽和冷再热蒸汽，进汽经气动供汽该轴封系统的供汽取自电厂辅助蒸汽和冷再热蒸汽，进汽经气动供汽 阀调节后进入供汽母管，随后从供汽母管分支，经蒸汽滤网入汽封体的
21、阀调节后进入供汽母管，随后从供汽母管分支，经蒸汽滤网入汽封体的“ “x x” ” 腔室。如果供汽母管压力偏高，则气动溢流阀自动打开，将过量蒸汽放至腔室。如果供汽母管压力偏高，则气动溢流阀自动打开，将过量蒸汽放至 主凝汽器。因此，汽封体主凝汽器。因此，汽封体“ “x x” ”腔室的压力由腔室的压力由气动供汽阀气动供汽阀和和气动溢流阀气动溢流阀自动调自动调 节在节在O.125 - 0.132MPaO.125 - 0.132MPa的范围内。的范围内。 “ “Y Y” ”腔室微真空的维持 汽封体上的汽封体上的“ “Y Y” ”腔室与汽封冷却器相连，使其维持一个微真空状态。这腔室与汽封冷却器相连，使其维
22、持一个微真空状态。这 样，汽封漏出的蒸汽全部由系统吸收，不至于使沿轴端漏出的蒸汽漏至机样，汽封漏出的蒸汽全部由系统吸收，不至于使沿轴端漏出的蒸汽漏至机 房或进入轴承座，既保护了环境，又不会导致润滑油变质。房或进入轴承座，既保护了环境，又不会导致润滑油变质。 4949 对系统的保护功能 由于到汽封系统的供汽压力可能超过系统的设计允由于到汽封系统的供汽压力可能超过系统的设计允 许压力，系统中装设有一只许压力，系统中装设有一只安全阀安全阀，用以释放可能由于，用以释放可能由于 调节阀的误动作而引起的超压。安全阀为压力直接作用调节阀的误动作而引起的超压。安全阀为压力直接作用 下的下的“ “突开突开” ”式释放阀，它被整定在式释放阀，它被整定在0.275MPa0.275MPa时开放，在时开放，在 0.79MPa0.79MPa时，能释放由气动供汽阀因空气完全中断而引时，能释放由气动供汽阀因空气完全中断而引 起全开时的汽量。作为进一步的安全措施，起全开时的汽量。作为进一步的安全措施，安
