空预器上轴承处漏灰改造.pdf

全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 296 豪顿空预器上轴承处漏灰改造 王晓光 张添银 张庆祥 刘世俊 石俊峰 （内蒙古国华准格尔发电有限公司 内蒙古 010300） 【摘 要】豪顿空预器上轴承处出厂安装时采用加盘根紧固的方法密封，由于运行时间的加长轴向产生一定 的偏移，不能很好的保证盘根在整个圆周的间隙大小相等，对上轴承的密封产生了很多影响，逐年的漏灰量在不断 加大。因此在保证空预器正常运行及周边环境的要求对空预器上轴承处进行加装迷宫密封通密封风的改造。 【关键词】豪顿空预器 上轴承 迷宫密封 1 概述 我厂每台机组使用两台 Howden 三分仓容克式回转空气预热器。 投产以来空预器运行的时间逐年 累加，对预热器的密封也产生了新的挑战。由于上轴承处出厂安装时采用盘根紧固的方法密封，运 行时间长以后不能很好的保证盘根在整个圆周的间隙大小相等，紧固盘根不能很好的控制空预器上 轴承处漏灰。对整个上轴承及周边的环境产生了很大影响。加重了卫生清扫的工作量。长远来看， 不能迎合国华准电 NOSA 五星的标准。故进行改造，把原有加盘根紧固装置去除，加装迷宫密封并通 密封风。这样在保证机组及空预器安全稳定运行的基础上很好的解决了空预器上轴承漏灰量大对周 边环境的影响。 2 关于迷宫密封 迷宫密封就是用若干迷宫式曲折通道限制流体泄漏的非接触式动密封。迷宫有多种形式。密封 气体时常用篦齿迷宫密封（见图） 。 气体从高压侧以极高的流速流经节流窄缝，再进入迷宫腔膨胀，以消耗气体流经窄缝形成的速 度能，如此经过多次节流和膨胀产生阻力，阻止气体向外泄漏，借以达到密封的目的。迷宫密封不 受旋转速度和温度的限制，摩擦功耗极小，增加篦齿数目可密封较高压力的气体，多用于透平压缩 机和燃气轮机等主轴的密封，也常用于滚动轴承中。 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 297 为了说明迷宫密封装置的密封原理，我们首先对气体在密封中的流动状态进行分析，当气体流 过密封齿与轴表面构成的间隙时，气流受到了一次节流作用，气流的压力和温度下降，而流速增加。 气流经过间隙之后，是两密封齿形成的较大空腔。气体在空腔内容积突然增加，形成很强的旋涡， 在容积比间隙容积大很多的空腔中气流速度几乎等于零，动能由于旋涡全部变为热量，加热气体本 身，因此，气体在这一空腔内，温度又回到了节流之前，但压力却回升很少，可认为保持流经缝隙 时压力。气体每经过一次间隙和随后的较大空腔，气流就受到一次节流和扩容作用，由于旋涡损失 了能量，气体压力不断下降，比容及流速均增大。气流经过密封齿后，其压力由 p1 降至 p2，随着 压力降低，气体泄漏减小。由上述过程可知，迷宫密封是利用增大局部损失以消耗其能量的方法来 阻止气流向外泄漏，因此，它属于流阻形非接触动密封。 从上述分析可以看出，密封间隙越小，密封齿数越多，其密封效果就会越好，然而，密封齿数 增加到一定数目后，效果提高并不明显，因此，密封齿数不宜过多，叶轮前后的级间密封，一般只 设 3-6 齿，轴端密封设 6-35 齿。齿顶间隙太大，密封效果较差，若间隙太小，在转子振动或稍有弯 曲时又会引起转子与密封齿间的摩擦，所以齿顶间隙也要适宜。 迷宫式密封是在密封腔和旋转轴之间，由一组密封齿片形成一系列有规则的节流间隙和膨胀空 腔，通过介质的粘性摩擦以及能量的转化产生逐级节流效应，从而实现密封。 3 上轴承处密封改造 3.1 存在的问题 上轴承温度高，灰尘大，环境恶劣，直接影响导向轴承使用寿命。 导向轴承示意图 3.2 导致的原因 我厂上轴承所处在的位置是高温区，在预热器的入口烟道和热风道中间，最主要的是导向端轴 的盘根密封结构效果差，导致该处漏灰，泄漏造成导向轴承温度高，环境恶劣。运行中无法对上轴 承进行监控检查，存在运行隐患。其结构如下，运行一段时间，盘根因预热器导向端轴的晃动而损 坏，同时引出到烟气侧的导管，形成一次风及二次风高压风流到烟气侧。这种疏导结构非常不合理。 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 298 原密封结构 3.3 解决的方法 采用迷宫式空气密封装置替代现有的盘根式密封装置（该产品在盘山电厂应用 7 年，并获得了 国家专利） 。 迷宫式空气密封 4 结论与建议 经改造后，预热器的上轴承周围的环境将大大改善，监控人员巡检条件也得到了改善，上轴承 的使用寿命得到提高，消除了预热器运行隐患。 任何一个微小的问题，都可能对机组的安全运行产生不利的影响，只是这些不利因素有的表现 明显，经常所见，而有的表现不明显，也只能在某些偶尔的条件下才能见到，但即使如此，也应引 起我们足够的重视，建议大家都来分析发现类似的问题，为机组的安全运行献计献策。 作者简介： 王晓光，1985 年 6 月 25 日出生；性别：男；毕业学校：沈阳工程学院；毕业时间：2008 年 06 月，最后学位： 工学学士学位；工作单位：内蒙古国华准格尔发电有限责任公司；职务：锅炉本体检修工；职称：助理工程师；通 信地址：内蒙古国华准格尔发电有限责任公司；邮编：010300；Email：guang_oo126.com