华宁热电#1机组汽封改造技术改造项目投资立项备案核准融资贷款申报资料

泄漏流经过刷丝束后的压降大于经过迷宫齿时的压降，由此刷丝束可以有效地阻止泄漏流，提高密封效果。

刷式密封使介质泄漏主要发生在密集排列的细金属丝之间形成的微小缝隙中，由于刷子中刷丝间空隙的不均匀性作用，均匀的来流进入刷丝束中就变得不均匀了，并且从紧密的刷丝束区域向疏松的刷丝束区域偏流，这些偏流在刷丝排之间逐渐形成同向流和射流，并产生随机的二次流和旋涡流。

而当射流遇到前面紧密的刷丝束，就会改变运动方向而变成和主流方向垂直的横向流刷式汽封气体流动形式。

由于刷丝束破坏流动而确保流动的不均匀性，使流体产生了自密封效应，横向流动代替向前流动显然对流体自密封起了重要贡献，它能使横流过刷子的总压降增大从而减少汽封的泄漏量。

因此，刷式密封的泄漏特点为由于压比的增大，刷子中刷丝的密度增加，刷丝之间的空隙减少而使有效的泄漏面积减少，同时使泄漏流动的阻力增大，从而使泄漏量随压比增加的梯度而降低。

刷式密封是种柔性密封，由前面板后面板和夹于两者之间的高度密刷丝组成。

刷丝相对转子的旋转方向按定倾角规则排列，每根刷丝就是端为支点的悬臂梁，有极好的弹性，这样来，在转子瞬间发生较大径向位移时能迅速退让，刷丝能顺势倾斜以吸收转子径向偏移，在短时间与轴过盈接触后，能很快恢复闭合状态，不会像迷宫汽封和蜂窝汽封等刚性密封样，出现不可恢复的磨损和变形，造成永久性的间隙增大。

产品性能对比内蒙古华宁热电有限公司技术改造项目可行性研究报告三改造方案在保证机组安全性的前提下，减少汽轮机汽封漏汽量，杜绝油中带水，提高机组整机效率，以达到节能降耗的目标和要求。

结合机组实际运行情况，建议采用以下汽封改造方案，能够有效的减少漏气，降低机组汽耗热耗及煤耗，提高蒸汽利用率，并且增加发电收益。

刷封的技术指标刷丝采用进口高温钴基合金，钴的含量大于。

刷丝材料性能指标刷丝材料热稳定性温度时间抗拉强度屈服强度变型延伸率刷丝材料耐腐蚀性能单位年内蒙古华宁热电有限公司技术改造项目可行性研究报告盐酸沸腾硫酸沸腾硝酸沸腾刷封焊接方式采用高能束焊接，保证在机组在运行状态下刷丝不脱落。

改造后汽封的蒸汽泄漏降低幅度很大，完全可以解决轴封漏气问题。

四工程规模和主要内容在保证机组安全性的前提下，减少汽轮机汽封漏汽量，杜绝油中带水，提高机组整机效率，以达到节能降耗的目标和要求。

结合机组实际运行情况，建议采用以下汽封改造方案，能够有效的减少漏气，降低机组汽耗热耗及煤耗，提高蒸汽利用率，并且增加发电收益。

刷封的技术指标刷丝采用进口高温钴基合金，钴的含量大于。

刷丝材料性能指标刷丝项目可行性研究报告刷丝材料耐腐蚀性能单位年盐酸沸腾硫酸沸腾硝酸沸腾刷封焊接方式采用高能束焊接，保证在机组在运行状态下刷丝不脱落。

针对该机组运行热力特点，考虑改造时间和费用，在保证完成改造目的的前提下，做如下改造共改造圈。

汽封改造范围及结构形式拟定如下表安装位置数量圈汽封结构形式高中压间汽封刷式汽封高压前轴封刷式汽封中压后轴封刷式汽封低压部分低压前轴封刷式汽封低压后轴封刷式汽封总计圈改造示意图内蒙古华宁热电有限公司技术改造项目可行性研究报告综上，高压中压缸汽封改造后共改造圈的机组可以经济有效的提高机组效率和相关设备的使用寿命，减小维修费用和工作量，确保机组安全高效健康运行。

四实施进度计划年月底前完成设备招标或议标工作月中旬签订设备订货合同。

在年机组利用检修时进行设备安装更换工作，安装工期需天。

五投资估算概算明细表项目投资估算概算汇总表单位万元前期费设备费材料费施工费设计费其它费项目总投资项目投资估算概算明细表项目序号名称单位数量单价万总价万备注内蒙古华宁热电有限公司技术改造项目可行性研究报告元元前期费设备费刷式汽封圈合计最终价格需招议标后确定材料费合计设计费施工费合计其它费六总体预期效果刷式汽封改造后，机组的出力可以提高。

高压部分内蒙古华宁热电有限公司技术改造项目可行性研究报告高压轴封的刷式汽封间隙约为，传统汽封的间隙值约为，高压端部轴封及隔板汽封采用刷式汽封的摩擦系数为。

高压部分增长高中压间汽封增长高压前轴封增长高压隔板汽封增长高压部分总发电增加高压部分热耗量减少情况如下式子中，理想转换电厂热耗设计值机组出力中压部分内蒙古华宁热电有限公司技术改造项目可行性研究报告中压隔板的刷式汽封间隙约为，刷式汽封增加的摩擦系数为。

中压进汽平衡环采用刷式汽封增加的摩擦系数为。

中压部分增长中压隔板增长中压后轴封增长中压部分总发电增加中压部分热耗量减少情况如下式子中，理想转换电厂热耗设计值机组出力低压部分低压隔板的刷式汽封间隙约为，刷式汽封增加的摩擦系数为。

低压轴封采用刷式汽封增加的摩擦系数为。

低压部分增长内蒙古华宁热电有限公司技术改造项目可行性研究报告低压轴封增长低压部分总发电增加低压部分热耗量减少情况如下式子中，理想转换电厂热耗设计值机组出力因此，本方案相对于额定工况设计值可减少的热耗量如下预计电厂进行刷式汽封改造后燃耗比设计值降低。

机组提高出力η。

折算标准煤耗降低。

每年节省标准煤量按年小时计算吨。

每年燃煤节约资金按标煤价元吨计算万元。

内蒙古华宁热电有限公司技术改造项目可行性研究报告国产凝汽式机组刷式汽封改造收益情况序号提高效率年节约煤量吨年节煤直接经济效益万元年减排二氧化碳量吨年减排二氧化硫吨年减排氮氧化物吨七专业评审意见八主管部门审查意见九主管领导审查意见十项目组织管理览表项目名称机组高中压缸汽封改造项目主管部门生技部项目负责人栗东升可研报告编制人栗东升技术主管人石磊项目设计单位拟外部技术专家内部技术专家石磊梁标栗东升高志强李小健背景及概述内蒙古华宁热电有限公司机是武汉汽轮机厂生产的机组，由于设计年代较早，其设计水平受当时设计和工艺制造水平的限制，使机组的经济性较差，热耗值较高汽封结构采用老式梳齿式迷宫密封结构见图梳齿式迷宫汽封密封机理节流效应蒸汽通过密封齿时产生收缩，流束截面变小，减少了蒸汽流动的能量。

热力学交换效应蒸汽通过腔室时，与室壁进行热交换，减少了蒸汽流动的能量。

磨阻效应蒸汽通过局部磨阻和沿程磨阻综合降低能量。

理论分析与实践证明，梳齿式汽封要达到最佳的密封效果，必须做到以下几点汽封齿尖越尖越好汽封齿距越大越大越好汽封与转子的间隙越小越好。

其由于空间位置及加工工艺等因素的影响现实中很难做到，其随着密封间隙的逐渐缩小，轴的自激振动越来越大，激振频率接近阶频率。

过大的振动破坏了已调节好的汽封间核准通过，归档资料。

未经允许，请勿外传，图隙，使泄漏增大。

轴的自激力产生原因是由于气流进入梳齿密封的密封腔室时，不仅以很大的轴向速度通过各腔，而且还具有较大的周向速度分量，在各腔中形成螺旋形的流动方式另外，转子与密封体在周向上的间隙不样转子在工作时的涡动运动，使周向间隙随时变化。

由于密封腔室中的气流的旋转，使周向压力分布的变化与转子和密封腔之间间隙变化不完全对应，最高压力点滞后于密封腔最小间隙定角度。

这样，流体作用在转子上的力可分解成个与偏置方向相垂直的切向力，该切向力将激励转子产生涡动见图二。

当激励力达到或超过定值时，就会使转子产生强烈的振动。

正是由于这个原因，故设计梳齿密封时往往采取多加密封圈数及加大密封间隙的方法。

通常汽封间隙调节到。

但实际上机组很难达到这种间隙指标，运行段时间后汽封磨损严重汽封间隙加大，导致泄汽气量加大，降低机组效率。

随着生产实践的证明与现代科学研究的不断深入，发现梳齿密封有其自身无法克服的缺陷。

传统梳齿密封主要存在的问题密封效果不佳。

由于保留间隙过大及梳齿汽封本身设计特点，使内耗过大，能量损耗严重汽缸效率低。

蒸汽外漏，造成油脂乳化，危急机组安全运行。

梳齿汽封经常性遭到破坏碰磨，使振动加剧，加重了汽封的损伤。

外漏造成轴承箱内进汽，使油中带水，破坏油质，些调节部套锈蚀，影响机组安全。

综上所述，机组汽封漏气现象普遍存在，致使机组经济效益差，热耗值较高，在很大程度造成能源的浪费。

因此，运用现代先进的密封技术对以上几个关键地方进行全面系统的改造已势在必行。

二可行性方案及特点刷式密封是近年发展起来的种高效阻尼密封，其泄漏量是梳齿迷宫密封的，并允许动静之间瞬态严重不同心而保持密封能力不变，既提高了机组效率又改善了转子的稳定性，是现代先进透平机械发展的关键技术之，已经应用于航空发动机工业燃气轮机和汽轮机等叶轮机械。

在航空领域，应用刷式密封是提高航空发动机性能的重要手段，西门子等世界各大透平公司的技术创新与发展中，都把刷式密封技术研究作为其中的重要内容之。

刷式密封般用于动静件间的气体介质密封，在液体或粉尘等密封方面，效果也十分明显。

刷式密封的刷毛相对轴的旋转方向按定倾斜角度规则排列，以减少刷毛的磨损，使刷毛更容易适应转子的制造误差和热变形等，并在转子瞬间大幅径向位移后迅速弹回，保持密封间隙不变。

刷式密封的刷丝主要采用钴基高温合金，具有低脆性高韧性。

高性能的焊接工艺保证刷丝的不脱落，经优化设计后的刷毛束厚度及高度保证高性能的封严性。

刷式密封是取代传统的迷宫密封的理想选择，可全部或部分消除迷宫密封的寄生泄漏，同时允许转子在有定的偏差的状态下工作，是可以做到零间隙的柔性密封。

刷式密封内流动形态与迷宫式密封有较大的区别，由于刷丝束的多孔介质特性，从迷宫式泄漏的射流直接撞击到刷丝束上，部分经过多孔介质刷丝束渗流过进入下个腔室，另部分形成回流在腔室内构成个较大的旋涡流，将泄漏射流的动能转化为热能。

泄漏流经过刷丝束后的压降大于经过迷宫齿时的压降，由此刷丝束可以有效地阻止泄漏流，提高密封效果。

刷式密封使介质泄漏主要发生在密集排列的细金属丝之间形成的微小缝隙中，由于刷子中刷丝间空隙的不均匀性作用，均匀的来流进入刷丝束中就变得不均匀了，并且从紧密的刷丝束区域向疏松的刷丝束区域偏流，这些偏流在刷丝排之间逐渐形成同向流和射流，并产生随机的二次流和旋涡流。

而当射流遇到前面紧密的刷丝束，就会改变运动方向而变成和主流方向垂直的横向流刷式汽封气体流动形式。

由于刷丝束破坏流动而确保流动