汽轮机动静间隙对经济性与安全性的影响张艾萍1，暴丽2，叶荣学1（1东北电力学院，吉林132012；2吉林热电厂，吉林132021）摘要：分析了汽封间隙对机组振动的阻尼作用及其阻尼系数与振幅的关系。根据分析可知，汽封间隙不仅影响机组经济性，而且对机组振动也有很大的阻尼作用。关键词：汽轮机组；汽封间隙；摩擦阻尼分类号：TK263．2文献标识码：A文章编号：1001—5884(2003)01-0023-02InfluenceaboutClearanceofRotorandStatorofTurbineforEconomyandSafetyofTurbineZHANGAi-ping1，BAOLi2，YERong-xue1(1DepartmentofThermalPowerEngineering，NortheastChinaInstituteofElectricPowerEngineering，Jilin132012，China；2JilinHeatPowerPlant，Ji1in132021，China)Abstract：Itisanalyzedthatclearanceofglandsealhasdampingactiontovibrationoftheunit，andrelationshipofamplitudeanddampingcoefficientofthemjsanalyzed．Accordingtoanalysis，clearanceofglandsealnotonlyinfluenceseconomyoftheunit,buthasverydampingactiontovibration．Keywords：turbineunit；frictiondamp；clearanceofglandseal0前言汽轮机是山转子和静子两部分组成的高速旋转机械，动静之刊的间隙对汽轮机组的安全性和经济性有很大影响。汽轮机动静之间的间隙包括轴颈与轴瓦之间的间隙和隔板汽封与大轴之间的间隙、轴封间隙以及动叶栅与汽缸之间的间隙，其中轴颈与轴瓦之间的间隙仅影响机组的安全性，而其它几部分间隙不对机组的安全性有影响，而且对机组的经济性也有很大影响。1汽封间隙与汽轮机相对内效率的关系影响汽轮机内效率的因素很多，例如喷嘴损失，动叶损失，余速损失，摩擦损失及漏汽损失等，但是对于已经运行的机组，影响效率主要因素是运行工况及漏汽损失，更确切的说，影响效率的主要因素是汽封间隙的变化，根据文献[1]提供的统汁资料，高压汽轮机汽封间隙每增加0.05mm，使级效率下降0.4%-0.6%。由此不难看出，级效率变化与汽封间隙变化可以近似用下式表示：0.05Δδs=（ηoi-ηoi´,）0.005(1)其中，ηoi为应达效率；ηoi‘为实测效率。根据汽轮机原理知道，汽轮机效率公式为：h0-h1ηoI‘=h0-h1t（2）其中，h0为入口蒸汽焓；h1为出口蒸汽焓；h1t为理想出口蒸汽焓。由公式(2)求出效率ηoi‘代入公式(1)便可求出汽封间隙变化值，如果求的是汽缸的效率ηoi´,，则汽封间隙变化值是缸内各级汽封平均变化值。为了求得—个级组汽封间隙变化值，可用级组入口、出口参数求得级组效率，之后代入公式(1)，求得级组内汽封平均变化值。这里应该指出，在汽封间隙变化同时又有结垢现象时，在计算效率时应扣除结垢对效率的影响，表1是对某电厂200MW的计算结果。表1某200MW汽轮机效率与汽封间隙变化值序号项目单位高压缸中压缸低压缸1设计效率%85.990.584.52实测效率%81.8481.0974.863汽封间隙变化值mm0.5060.90.964在大修解体时测量的结果与计算所得的汽封间隙变化值基本一致2汽轮机动静间隙对轴系振动的影响几乎所有的汽轮机转子都都存在质量偏心或动不平衡，那么在机组启动和带负荷运行时，避免不了要激发振动，特别是在通过临界转速时，振幅会急剧增加，根据转子广的幅频特性可知，理论上此时的振幅为无穷大，但由于轴承、轴封和汽封等动静间隙中的阻尼作用，其实际振幅虽有增大，但不会很大。为了说明汽封的阻尼作用，下面用一个汽封简易结构图(图1)加以说明。图1汽封结构图转轴与阻汽片有一定间隙δs。，轴封入口汽压汽温用p0t0表示，出口汽温用p2t2表示，p2<p0、t2<t0，在正常运行工况下，有少量蒸汽流过汽封。轴颈四周汽压相等，作用在轴颈上的力相互抵消。当轴颈振动时引起汽封间隙发生相反方向变化，在振幅增加一侧间隙减小压力升高，相反一侧是间隙增加压力下降，在轴颈两测形成压力差，即产生径向作用力，此力刚好阻止轴振幅的增加，即产生了阻尼作用，除此之外，在轴颈振动时还有粘性阻尼作用和阻汽片的碰摩阻尼作用。这个阻尼作用大小可用阻尼系数C(N·s／cm)表示。由于沿轴颈圆周方向汽流是连通的，因此当汽封间隙变化时所产生压力差很难计算。根据阻尼的物理特性分析，阻尼系数C大小与...