汽轮机汽封及门杆漏汽系统.pdf

1、汽封概述
作为高速旋转的的汽轮机，其动静部分必须留有一定的间隙，为了减小泄漏，
必须安装防止泄漏的装置来提高汽轮机的工作效率，这种装置通常称为汽封。密
封从结构原理上讲，一般分为三种类型，即：迷宫式汽封、炭精环式密封和水环
式汽封，炭精式密封和水环式密封属于接触式密封，仅在小功率机组上使用，而
广泛使用在大功率汽轮发电机组上的是非接触式的迷宫式密封。

迷宫式汽封又称为拉别令汽封或曲径汽封，图2－11是几种迷宫式汽封的示
意图。
汽封工作原理是：在合金钢环体上车制出一连串较薄的薄片，每一个扼流圈后一
个膨胀室，当蒸汽通过时，速度加快，在膨胀室蒸汽的动能变化为热能，压力降
低，比容增大，依此类推，在蒸汽通过多个扼流圈时，其每个扼流圈的前后压差
就很小，泄漏量就降低很多。

－11几种迷宫式汽封的示意图
a）平齿迷宫式汽封（b）分级迷宫式汽封（c）双分级迷宫式汽封
根据汽封装设的位置不同，汽封又分为下列几种：
）叶栅汽封
主要密封的位置包括动叶片围带处和静叶片或隔板之间的径向、轴向以及动
叶片根部和静叶片或隔板之间的径向、轴向汽封。

2）隔板汽封
隔板内圆面之间用来限制级与级之间漏气的汽封。

3）轴端汽封
在转子两端穿过汽缸的部位设置合适的不同压力降的成组汽封。
由于装设部位不同，密封方式不同，采用的汽封形式也不尽相同，通常叶片汽封
和隔板汽封又称为通流部分汽封。

2、通流部分汽封
汽轮机的通流部分汽封主要作用是减少蒸汽从高压区段通过非做功区段漏
向低压区断，保证尽可能多的蒸汽在通道内做功。
叶栅汽封相对于隔板汽封和轴端汽封，其汽封前后压差较小，装设部位狭小，
因而结构简单，一般情况叶顶径向汽封梳齿嵌压在静止件上，它与围带维持着较
小的间隙，构成简单的叶顶轴向汽封。低压长叶片的往往不装设围带，采用减薄
叶片的顶部厚度，缩小顶部间隙的办法减小漏汽。叶根汽封一般有叶根直接车出
齿尖与静止件构成。对于大型汽轮发电机组，由于轴向长度较长，设置动叶叶根
轴向汽封已失去意义，就将动静叶根汽封改为径向汽封，保证了轴向膨胀不受影
响，又起到汽封作用。
隔板汽封相对与叶栅汽封，其前后的压差大，汽封梳齿较多，结构较为复杂。
有装在隔板内孔的汽封圈和转子上的凸台形成。其中汽封
齿可直接和汽封圈一体车出，也可利用镶嵌的办法将梳齿固定在汽封圈上。汽封
圈沿圆周分成几段，有隔板水平结合面处装入隔板型槽内，并用弹簧板将其压

住，在T型槽的侧面开有小孔，运行时，蒸汽进入槽内，对汽封圈产生附加力，
是汽封圈始终向心。一般大型汽轮机组都采用弹性隔板汽封，梳齿呈现高低分布，

蒸汽在汽封中流动成曲折形。隔板汽封的径向间隙一般选用0.4～0.7mm之间，
轴向的间隙可依据通流部分的轴向间隙考虑原则选取。
本汽轮机的叶栅汽封采用多齿汽封和椭圆汽封，在叶顶处安装两个高齿和两
个低齿，形成迷宫效果以减小漏汽，因汽缸热变形主要在垂直方向上的。椭圆汽
封间隙在上下方向的间隙较大，而两侧间隙相对较小，这样，由于磨擦引起的

转子振动发生的可能性就大大减小。汽轮机通流部分示意图见图2－12
隔板汽封装在隔板内孔的汽封槽内，全周分六块，每块各用1片弹簧片向心
顶住。高中压缸、低压A缸各级汽封采用高低齿结构，低压B缸各级采用平齿
汽封，上隔板两侧汽封块用销钉铆死在隔板内，并用样冲铆死。隔板汽封有适当
的退让间隙，当转子与汽缸偶有少许碰触时，可不致损伤转子或导致大轴弯曲。

－12汽轮机通流部分汽封的示意图

3、轴端汽封
汽轮机轴端密封装置有两个方面的功能，一是在汽轮机压力区段防止蒸汽
外泄，确保进入汽轮机的全部蒸汽都沿汽轮机的叶栅通道前进做功，提高汽轮机
的效率；二是在真空区段，防止汽轮机外侧的空气向汽轮机内泄，保证汽轮机组
有良好的真空，降低汽轮机的背压，提高汽轮机的做功能力。一般情况下每一个

汽缸都有一组轴封，每组轴封有多段轴封组成，并配有相应的供汽系统。图2－
13是高低压缸轴端密封的系统示意图。图2－14是本机组2号汽封组结构图。
图2－15是本机组高压缸端部汽封组结构图

图2－13汽轮机轴封示意图

2－14汽轮机2号汽封组结构图

图2－15汽轮机高压缸端部汽封组结构图
镶片式汽封主要是
有镶于转子和汽封圈上的梳齿、汽封圈、汽封体组成，汽封圈分段装设在水平中

分面的汽封体的T形槽中。这种汽封结构。由于制造工艺和材质的原因运行中往
往发生汽封被吹倒和局部脱落的现象，达不到预期的目的。梳齿形汽封的结构和

隔板汽封的结构相同，根据汽封齿安装的位置不同，分成了三类：1）、汽封齿安
装在转子上；2）、汽封齿安装在静子上；3）、汽封齿在定、转子上均安装。主要
优点是结构简