汽轮机隔板汽封漏汽量计算方法分析

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1、第33卷第5期华电技术Vol_33No．52011年5月HuadianTechnologyMav．20l1汽轮机隔板汽封漏汽量计算方法分析黄纯亮，陈关端(华能沁北发电厂，河南济源454662)摘要l隔板汽封漏汽量对汽轮机的相对内效率产生较大的影响，目前各种隔板汽封漏汽量的计算公式形式上存在较大的差异。从理论上深入地分析了几种常用隔板汽封漏汽量计算公式之间的异同以及各自的适用条件，给出了适合于计算隔板汽封漏汽量的通用计算公式。举例对各种计算公式的计算结果进行了分析。关键词：汽轮机；隔板汽封；漏汽量中图分类号：TK263．2文献标志码：A文章

2、编号：1674—1951(2011)05—0019—040引言无论是冲动式还是反动式汽轮机，通流部分隔板和转子之间都存在一定的径向间隙，各间隙前后都存在一定的压力差，导致部分工作蒸汽不能通过喷嘴加速，而是通过径向间隙流到喷嘴后造成漏汽损失，因此，广泛使用隔板汽封来减少漏汽损失。在机组的实际运行中发现，隔板汽封问隙均不同程度地大于设计值，例如，某机组高压隔板汽封间隙设计值为0．600～0．875mm，实际为0．900mm；中压缸隔板汽封间隙设计为0．600～0．875mm，实际为0．900⋯mm。随着汽轮机参数的不断提高，隔板漏汽量逐渐增大

3、，对经济性的影响增大。研究计算隔板漏汽量的方法，对于计算隔板汽封漏汽损失、分析运行中图1冲动式汽轮机漏汽示意图汽轮机相对内效率降低的原因和部位等均具有重要意义。(2)多年以来，各国学者对迷宫密封做了大量研究，式中：AG为隔板漏汽量，kg／s；为汽封齿数；A为提出了许多计算迷宫密封漏汽(气)量的计算方汽封的漏汽面积，A=,rrd，m为汽封流量系法，这些方法形式各异，适用范围也不同。本数；d为汽封齿的平均直径，m；6为汽封间隙，m；文从理论推导原理、公式特点、使用方法、适用范围p。和p为汽封段前、后蒸汽的压力，Pa；。为汽封段的异同上对几种常

4、用的汽封漏汽量计算公式进行分前蒸汽的比容，m／kg。析，最后给出适合于计算隔板汽封漏汽量的通用计Egli经过推导认为，隔板漏汽量可以用下式进算公式。行计算1隔板漏汽量的计算方法分析AGp=pAp0／0，(3)下面以图1为例，分析几种常用的隔板漏汽量n(4)的计算方法。1．1Martin公式一和Egli公式一Martin经过推导认为，隔板漏汽量可以用下式式中：为动能输运系数；为蒸汽的绝热指数，对于计算过热蒸汽，k：1．3。Martin公式和Egli公式在推导过程中认为，蒸AGp=pApJP0／v0，(1)汽在汽封中的流动是一系列不连续的节流

5、过程，并收稿Et期：2010—12—13做了下列假设：·20·华鬯炭第33卷(1)蒸汽在汽封中的流动是等温的；按式(6)或式(7)计算隔板黼汽量。其缺点是在It$(2)具有大量的流量系数相同和漏汽面积相同界点处按式(6)和式(7)计算所得的结果不一致，且的汽封齿和齿后空腔；齿数越少，差别越大。(3)在齿间空腔内，动能完全转换成热能；1．3文献[12]的计算方法(4)每个节流口的横截面积相等；文献[12]认为，隔板漏汽量可以用下面方法计(5)汽封片两侧的压差较小。算，得出式(3)考虑了动能输运的影响，认为动能输运AGpApqmP0系数是齿数

6、和间隙与齿距之比的函数。动能输运系，(8)数可根据文献[4]选取。文献[5]同样采用了Egli式中：R为蒸汽的气体常数，R=461．76J／(kg·K)；公式，只是忽略了动能输运的影响，认为=1。To为汽封段前蒸汽的热力学温度，K；为与气体性当汽封片较少时，每片汽封片前、后的压差较大，因在推导过程中忽视高次微量，引起较大误差。质有关的系数，=√()g+l，对于过热蒸汽，精确计算及试验结果均证明：当汽封片数较少=0．667。时，将中对数前的系数÷以1代之，则所得结果比令较正确；当汽封片较多时，即z。值较大时，压力比的cr’对数值影响较小，故

7、进行以上替代时不致于引起很大误差。这样看来，式(2)和式(4)相等，即=当<时，若隔板汽封齿数Zp>20，则，即如果不考虑动能输运效应，则式(1)和式(3)2是一样的。也就是说，式(3)是考虑动能输运效应1-~zcrgm=(1，’(9)对Martin公式进行的修正。只有当汽封前后的压(1一降不大时，Martin公式和Egli公式才比较精确，通常若。≤20，则适用于汽封齿数较多的情况。1．2Stodola公式gm=√一。(-Ⅲ。，Stodola经过推导，首先给出了计算汽封段内达当≥时，若z>20，则到临界速度时的临界压比的计算方法，即，㈣q

8、m=√’若z≤20，则然后给出了隔板漏汽量的计算方法，即当Yz