关键词：汽轮机；密封技术；应用和发展
引言
目前，世界有多种密封技术，我们在对汽轮机进行密封时有多种类型的选择。若在密封的过程中只选择一种形式会引发机组产生系列问题，像需要更久的暖机时间、产生的震动更大等等。在利用汽封的过程中如果没有对汽封的相应部件进行整合，就会引发机组产生系列问题。在密封时可利用多类型汽封，并且做出相应的调整，从而整合多方面性能，优化汽封效果。在此情况下不仅能提高运营的效率，也可提高机组的性能。
1汽封的影响作用
目前汽轮机的制造技术已经十分的成熟，工艺已经非常的先进，可是有一项制约因素使得汽轮机的效率不能显著提高，这一制约因素就是漏汽。汽封间隙太大使得漏汽率损耗中占到很大的比例，大约占到了40%。所以汽封的性能非常的重要，不仅影响经济性而且影响可靠性。
1.1汽轮机高压缸处汽封产生漏气的影响
在汽轮机高压缸处有一汽封，它的主要作用是阻止蒸汽外泄，如果高压缸处的汽封的空隙增加0.05mm，那么效率就会降低0.4%～0.6%。整个机组的能耗都会增加。
1.2汽轮机低压缸处汽封产生漏气的影响
在汽轮机低压缸处有一汽封，这个汽封的主要作用是阻止真空处有空气的进入，如果真空处进入空气会使得严密性降低，如果真空降低1kPa，整个机组的热量损耗就增加0.8%，消耗煤量增加2.0g（kW·h），这会对机组的经济性产生很大的影响，机组产生力就会明显不足，整个厂子用电量增加，消耗煤量也增加。同时会增加汽轮机的反动度，使轴向的推动发生变化，进而影响机组的工作安全。所以必须采用最新最好的汽封进行密封。
2汽封漏汽的影响
尽管目前的汽轮制造工艺精湛，整体的水平也非常的先进，但还是存在着多方面的缺陷，特别是漏汽这一缺陷直接影响汽轮机的工作效率。漏汽率损耗中占到40%比率的是汽封的间隙。汽封性能影响到经济效益。
2.1汽轮机高压缸处汽封漏气
汽轮机有一个阻止蒸汽泄漏的汽封，存在于高压缸处。高压缸处的汽封空隙的增加会直接降低其效率，空隙的增加并且会直接加大汽轮机消耗，因此高压缸出汽封漏汽将会产生巨大的危害。
2.2汽轮机低压缸处汽封漏气
汽轮机有一个阻止空气进入真空处的汽封，存在于低压缸处。真空处若进入空气，会直接降低汽轮机的严密性能。在真空降低1kPa的情况下，机组的热量损耗会提高0.8%，煤量的消耗直接增加2.0g（kW·h），这将直接影响机组的经济效益，因为机组产生力的下降直接导致整个工厂用电量的增加，并且煤量的使用量也会加大。汽轮机的反动度发生变化，轴向的推动将改变，加大机组的安全隐患。因此，必须采用优质的汽封。
3汽轮机密封技术的应用
3.1可调式汽封
可调式汽封有着非常优良的性能，因为如果汽轮机运动以后会发生变化，而可调式汽封可以根据这种变化并依据设定值进行自动间隙调节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆汽轮机如果采用这种汽封就会减少转子的碰撞，这样会提高机组的安全性，使其工作更稳定可靠。如果汽封不可调，一旦安装以后出现间隙过大的情况就会使得蒸汽漏失量大幅度的增加，这样整个机组的热效率都会降低，汽轮机动力不足，可能会出现停机的情况。同时转子间的空隙如果太小也不行，如果转子转速超过临界速度可能会出现震动，如果在汽缸、隔板和隔板套之间产生的温度差别非常的大，会使整个汽缸变成鸭蛋形，在汽缸的中分面处会出现V形口，同时水平方向上转子之间的空隙会达到最大值，而垂直方向的则会达到最小值，此时如果转子发生振动就会导致转子碰撞，进而使间隙进一步的增大，如果采用可调式汽封，汽轮机工作时，间隙较大反而有利于汽轮机预热部件，这样启动所需要的时间也会降低。而且即使转速超过临界值也不会出现碰撞的情况。汽轮机在工作的时候，使汽封间隙减小并加以保持，定会减少漏气量，进而提高整个机组的效率。
3.2蜂窝式汽封
这种蜂窝式汽封有着很大优势，转子的稳定性良好，最大的特点是当机身转子发生撞击时，依旧密封性良好，损坏性小，不会出现过度弯曲。目前我们致力于蜂窝式汽封的研究，芯格尺寸孔深的大小有着严重的影响，因此国内外对此都有细致的研究。芯格尺寸对于泄漏的影响没有线性特征，其中密封性能最好的尺寸是1.6mm，然后是0.8mm，尺寸为3.2mm效果最差，并且0.5～1.6mm蜂窝汽封的密封性比0.5～1.6mm梳齿汽封的效果要好。但如果在这个尺之外寸蜂窝汽封的密封性能要低于同尺寸的梳齿汽封密封性。如果间隙相同，0.20～0.40mm的蜂窝汽封的性能优于梳齿汽封。但在间隙小于0.06mm的情况下，结果完全相反。如果汽轮机想减少漏气量并且增加使用率，则可以采用蜂窝汽封，它的汽封较软无论是否发生碰撞都不会影响转子的使用。它本身存在着很大的优势，使用率相当高。
3.3接触式铁素体蜂窝汽封
与传统的疏齿式汽封结构形式类似，但在原汽封圈中间加工出一个T形槽，将接触式汽封（耐磨复合材料，具有自润滑性）装入该槽内。接触式汽封环背部弹簧产生预压紧力，使汽封齿始终与轴接触。这种汽封实际上是用可磨性材料代替传统曲径汽封的低齿部分，而不改变原有的汽封环背部结构。种类有接触式蜂窝汽封、接触式铁素体蜂窝汽封等。优点：密封性好，适用于高、中、低压轴端汽封，尤其是在低压轴封处使用效果良好。缺点：如果全部使用接触式汽封，由于其密封性好不利于转子预热，启机时将会引起汽轮机轴振大，启机时间增加，不安全。通过以上分析，如果把布莱登汽封和接触式汽封结合起来用，会使这两种汽封的优点都发挥出来，而缺点正好相互弥补。
3.4刷式汽封
刷式汽封是新出现在市场上的，它大幅度降低密封泄漏蒸汽，有着很大的优势，与之前的泄漏相比，可以减少一半或更多的初始空气泄漏。可以明显的增加热的利用率，同时也可以缩短轴承的长度，长度缩短将直接影响重量，重量的降低使得结构更紧密，整个机组的漏汽将大幅度下降，有的甚至减少20%，不需要太高的维护成本就可以提高装置的可靠性，延长寿命。鬃毛数每平方毫米就有100根的刷式汽封在市场上较为多见，刷式汽封的外在壳体，尺寸是轴向4～5mm而径向12mm。这种汽封的使用环境较为多见，例如压差为0.5MPa时，但如果压力超过这个数例，鬃毛会产生颤振的弊端，从而漏失量都在不断增加。因此实践证明刷式汽封有着很大的进步空间，在不断精密规划其性能会优于拉别令汽封。
结语
总的来说，随着科技的发展汽轮机密封技术也得到了很快的发展，一批可用于极端环境条件的汽封出现在了市场上。它们是蜂窝式汽封，有刷式汽封以及可调式汽封，这些汽封的出现带来了巨大的影响。使用这些汽封进行密封可以提高汽轮机的工作性能，使其工作更加安全可靠。同时还增加了其工作效率和热能利用率，减少了煤的消耗。而且汽封如果能够进行自动调节，可以减少漏失量，防止转子碰撞而损坏，如果对这些汽封进行对比的话也有优劣之分，总的来看刷式和蜂窝汽封性能比较好。不过科技还在前进，我们应该加大力度研究新的汽封。还有上述的汽封要么是接触式的要么是非接触式的，都会产生蒸汽漏失，而且需要配有其他的密封设备，使得密封过程十分的复杂。所以有必要进行非接触式的全密封汽封开发，这是我们今后应该努力的方向。
参考文献
[1]曾宪平，任建兴.大型汽轮机汽封技术及其经济性分析[J].上海电力学院学报，2011（2）.
[2]吉桂明.蜂窝式密封技术在汽轮机内应用[J].热能动力工程，2010（3）.
论文作者:于冬慧
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期
论文发表时间:2020/3/4
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