【大修现场四】汽封【轴端汽封、隔板汽封、通流部分汽封、过桥汽封（平衡活塞汽封）】

哈尔滨汽轮机CLNZK660-24.2/566/566、超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。

汽封系统示意图

一、汽封的作用

汽轮机工作时，动、静部分之间必须留有一定的间隙，避免互相碰撞或摩擦。然而间隙两侧存在压差时会导致漏气，隔板与转子的间隙处、动叶顶部与隔板的凸缘处、主轴穿出汽缸处的间隙两侧，在运行中都存在压力差，即存在漏汽，统称为汽封漏汽。

二、汽封间隙的重要性

汽轮机内部的漏泄可影响汽轮机热效率的80%，如果轴封、汽封磨损及叶顶汽封磨损，尤其高中压缸等敏感部位的间隙过大，其效率损失可超过其余各种效率损失的总和。

依据高压汽轮机热力计算中归纳的数字加以说明：高压缸前轴封间隙每增加0.1mm，将使轴封漏汽量增加1~1.5t/h，高压部分各级隔板汽封间隙每增加0.1mm，级效率将降低0.4%~0.6%，低压轴封间隙超标，会造成外界空气进入汽轮机内，破坏真空，增大抽气器负担，降低机组效率。

另外，隔板汽封漏气量增大，将明显增大叶轮前后压差，使转子轴向推力增大。轴封、汽封轴向间隙的正确性关系到汽轮机胀差限额的问题，如果测量调整失误，将使机组产生动静碰磨并产生严重的后果。轴封漏汽会顺着大轴通过油挡进入轴承箱，造成油质变差甚至恶化，使轴颈和轴瓦发生腐蚀、磨损，轴承温度升高，严重时油膜破坏，出现干磨，甚至出现轴承合金熔化事故。间隙过小，容易导致动静摩擦、汽封磨损、转子热弯曲、汽封齿及叶顶汽封遭到严重损坏。

三、汽封种类

1、轴端汽封

转子穿出汽缸两端处的汽封。高压轴封是用来防止蒸汽漏出汽缸而造成的能量的损失及保证安全运行。低压轴封是用来防止空气漏入低压缸使凝汽器的真空降低。

2、隔板汽封

隔板内圆与转子之间的汽封称为隔板汽封。隔板汽封是用来组织蒸汽经隔板内圆绕过喷灌或动叶流到隔板后而造成的能量损失。

3、平衡活塞汽封（过桥汽封）

过桥汽封即高中压缸平衡活塞处汽封，由高压侧过桥汽封和中压侧过桥汽封组成。

反动式机组在过桥汽封处设有平衡管。平衡管一端置于高压过桥汽封、与中压过桥汽封之间的腔室，另一端连通至高压缸排汽口。按照汽轮机的设计意图，来自调节级后蒸汽，经过高压过桥汽封后分成两路，一部分经中压过桥汽封漏入中压缸首级动叶；另一部分蒸汽通过平衡管漏入高压缸排汽口。这部分漏汽通常称为过桥漏汽。过桥漏汽量由高压侧过桥汽封漏汽和中压侧过桥汽封漏汽两部分组成。

由于有平衡管联通，因此高、中压过桥汽封之间的腔室处的压力，始终与高压缸排汽压力相同。此平衡管，管径设计余度非常大，即使高压过桥汽封的汽封齿全部磨掉，汽封间隙面积倍增，仍然不会超过平衡管的通流面积。因此，高压过桥汽封漏汽量只会改变平衡管内的蒸汽流量，而不会改变中压过桥汽封前腔室的压力。此腔室压力恒等于高排压力，即再热器冷端压力。

中压过桥汽封与中压缸第一级喷嘴出口处联通。因此中压过桥汽封后压力恒等于中压缸第一级喷嘴出口压力。由此可知，中压过桥汽封前后压差，任何时候都等于再热器冷端压力与中压缸第一级喷嘴出口的压力差，与高压过桥汽封漏汽量无关。同样中压过桥汽封的漏汽量，也不会对高压过桥汽封造成影响。经过上述分析，从中可以看出，实质上高、中压过桥汽封是两个各自独立的系统。

但是由于调节级后的蒸汽焓比热再热蒸汽焓低，漏入中压缸的部分蒸汽，降低了中压缸进口蒸汽参数，故进入中压缸的这部分漏汽将冷却中压缸部分的蒸汽温度并使焓值降低，影响中压缸效率，由于混合后的蒸汽温度无法测量，而是以测得的中压主汽门前参数为初参数计算得到的中压缸效率，所以，造成中压缸效率偏高的假象，使得中压缸通流效率的计算值比实际值要高，泄漏蒸汽温度越低，流量越大，影响就越大。过桥漏汽不仅造成能量的损失，而且影响热力试验的精度，如果使用设计值进行热力计算，会使热耗结果偏大，中压缸通流效率虚假升高；漏汽量越大测量的中压缸效率越高，这也是大修后中压缸效率较低，随着运行时间的增长中压缸效率反而升高的原因。 此外，此部分漏汽使得进入高压缸调节级后做功的蒸汽量减少，额外还影响了高压缸的做功能力，由于中轴封漏汽是从高压缸直接漏入中压缸通流部 分，这部分漏汽绕过了高压缸，造成做功损失，使再热器吸热量减少，机组的热耗率升高。

4、通流部分汽封

通流部分汽封包括动叶顶部和根部的汽封。通流部分汽封是用来阻止动叶顶及叶根处的漏气。

四、影响汽封间隙的因素

1、缸体变形造成隔板汽封与轴封间隙变小。

2、汽缸保温不良或疏水不良，造成汽缸变形，使隔板汽封下部间隙变小。转子运行中在工作温度下静挠度增加，使下部汽封间隙减小。

3、汽封退让间隙过小。

4、检修时对汽封间隙配置不正确。