[發明專利]一種新型汽輪機汽封及其加工方法

有效

• 申請號: 201210582584.9
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103075205A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 黃嵐;鐘成山;邱述林;尹軍;李勝剛;宋冬梅
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方汽輪機有限公司
• 主分類號: F01D11/04
• 分類號: F01D11/04
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤;段雪茵

技術領域

本發明涉及汽輪機本體領域，具體是一種對汽輪機的汽封結構進行改造、發明一種新型汽輪機汽封及其加工方法。

背景技術

蜂窩汽封作為一種新型汽輪機汽封形式，已在電廠實際運行中表現了如下優異性能：

（1）除濕性能：

由于蜂窩汽封的特殊結構，當汽流經過蜂窩汽封時，在前進方向上遇到阻力，從而改變汽流方向，進入蜂窩帶，產生渦流，對氣流中水份有很強的吸附作用，達到自然除濕的效果，特別是低壓缸動葉頂部的蜂窩式葉項汽封，具有非常好的除濕性能，有效地保護動葉片免受濕蒸汽水刷，有利于機組的安全運行；?

（2）安全性能：

蜂窩式汽封的特殊結構模式和質地軟（因其由正六邊形網孔組成、材質薄而質地軟）的特點，它不傷及所接觸的軸徑表面。當軸同蜂窩汽封體接觸時，其接觸面是一個較寬的密封面，這樣相同的力作用于上述較寬的密封面上，使得接觸面局部壓強很小，可保證汽封體有效退讓；

（3）密封性能：

由于將梳齒間的環形腔室改變成一個個蜂窩，如同將長長的“走廊”隔成一個個“房間”，大大降低了流速，使渦流阻尼作用發揮到極致，而且沒有“掉臺”的可能，因而阻尼效果好，試驗表明在相同間隙下，比梳齒式汽封平均減少泄漏損失50%~70%。提高了汽輪機的效率，具有顯著的經濟效益；

（4）汽流激振：

蜂窩結構模式的汽封產生強烈的旋渦，消耗氣流的動能，能夠有效的阻止氣流的周向和軸向運動，抑制了轉子的氣流激振。

蜂窩汽封的缺點是蜂窩面為柔性體，易磨損，若間隙過小或膨脹不均會造成蜂窩帶與轉子（或圍帶）面接觸，可能導致振動加劇甚至轉子抱死的情況。

傳統梳齒汽封由于汽封成本低、結構簡單且易于安裝而被廣泛應用，其缺點是安裝間隙過小時，易引起汽封齒磨損；梳齒汽封漏氣量大，密封效果較差；易產生汽流激振；汽封齒與軸發生摩擦時，瞬間產生大量熱量，造成軸局部過熱，甚至可能導致大軸彎曲，所以在機組檢修時，電廠只能把汽封徑向間隙調大，以犧牲經濟性為代價來確保機組的安全性。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種新型汽輪機汽封及其加工方法，能夠充分發揮了蜂窩帶的阻隔氣流作用，提高密封效果。

本發明所采用的技術方案是：

一種新型汽輪機汽封，包括汽封背板、蜂窩帶和汽封齒，所述汽封背板的汽封面上設置有汽封齒槽、汽封齒槽內安裝汽封齒，且汽封齒與汽封齒槽采用真空釬焊固定連接；相鄰汽封齒之間設置有蜂窩帶、蜂窩帶與汽封背板之間也采用真空釬焊結合。

所述汽封齒與汽封齒槽的裝配采用過盈配合。

所述汽封齒與汽封齒槽底接觸的汽封齒邊角進行倒角或者圓角處理。

所述汽封齒的高度高于蜂窩帶的高度。

所述的新型汽輪機汽封的加工方法，采用分段加工所述的新型汽輪機汽封，具體包括以下步驟：

1）分別加工汽封背板、蜂窩帶和汽封齒；

2）將蜂窩帶裝配至汽封背板上的相鄰汽封齒槽之間，在蜂窩帶與汽封背板的連接處設置釬料；

3）在汽封齒槽內均勻布置釬料、再將汽封齒裝配至汽封齒槽內；

4）將裝配好的汽封背板、蜂窩帶和汽封齒整體入爐、進行真空釬焊，得到汽輪機汽封弧段；

5）檢查汽輪機汽封弧段的焊接質量；

6）將檢查合格的汽輪機汽封弧段按照尺寸要求進行后續加工處理；

7）清洗加工完畢的汽輪機汽封弧段。

所述步驟1）中的汽封齒加工，具體為：汽封齒經線切割下料、磨削加工表面，再將與汽封齒槽底接觸的汽封齒邊角進行倒角或者圓角處理。

所述步驟2）完成后，對蜂窩帶與汽封背板的連接處進行初步點焊。

所述步驟6）中的后續加工包括：測量汽輪機汽封弧段的變形量并校形、線切割去除汽輪機汽封弧段兩端余量、EDM加工汽輪機汽封弧段內圓、檢驗汽輪機汽封弧段蜂窩面及弧段長度尺寸和加工汽封齒。

本發明所產生的有益效果是：

與傳統梳齒汽封相比，該新型汽封采用真空釬焊方式將汽封齒固定于汽封齒槽內，結合強度高，改變了傳統汽封齒與汽封齒槽的機械結合方式，避免了汽封齒在運行期間易彎曲、倒伏、折斷等現象。本發明的新型汽輪機汽封充分發揮了蜂窩帶的阻隔氣流作用，提高了密封效果。同時，汽封齒可強制改變氣流方向，將蒸汽強制擠入蜂窩內，發揮蜂窩的除濕、密封的特點，最大程度減少蒸汽外泄，保證機組效率，且在軸系發生振動時優先磨損從而保護蜂窩帶不受損傷。本發明方法操作簡單、加工簡易，利于大規模使用和推廣。

附圖說明