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新型汽封型式及应用探讨
一、汽封对汽轮机组安全经济运行的重要影响
汽轮机出现一百多年来， 其技术理论已日趋完善， 在现有的汽轮机技术理论，
制造工艺和应用材料基础上， 大幅度提高汽轮机内效率是不现实的， 但是通过减
小汽轮机汽封与转子动静配合间隙达到减少漏汽的目的， 是提高汽轮机运行效率
主要途径， 尤其现代大容量高参数的汽轮机， 间隙漏汽对汽轮机效率的影响更大。
以国产引进型 MW300 机组为例， 高中压间平衡环汽封实际运行间隙均在
以上， 根据实验测得的数据， 仅通过这部分汽封漏汽所造成的漏汽损失就使机组
热耗增加 60kJ/kWh 以上，折合标准煤 2 克以上。因此减少汽封间隙漏汽对汽轮
机效率的提高至关重要。
但是，汽轮机是高速旋转机械，在减少通流间隙漏汽（即汽封漏汽）的同时
又要兼顾到机组动静碰磨的安全性， 尽管机组运行中启机不畅， 甚至造成重大弯
轴重大事故得原因可能是多方面的， 但是结果所反映出来的根本原因是由于动静
碰磨所造成的， 事故映出来的是动静间隙的问题。 以 MW200 机组为例， 80 年代
初期， 弯轴现象时有发生， 真对 MW200 机组的弯轴现象， 90 年原能源部下文要
求电厂和将MW200机组前轴封部分汽封间隙调为 1 —,以牺牲机组的经
济性来保证安全性。
汽封兼顾着安全、经济的双重责任，所以人们一直在探求新的汽封结构型
式， 以解决既能够大幅度提高密封性能、 又能满足机组安全运行这一长期困扰汽
机专业人员的两难问题
二、汽封密封型式及原理
旋转机械所采用的密封形式均是被动形式，可分为接触式和非接触式两种。
接触式密封泄漏量最小，理论泄漏量为“ 0” ， 应是理想的密封形式。但是，
由于汽轮机是在高温高压状态下高速旋转机械设备， 运行过程中要伴随缸体热梯
度变形、 启停过临界转速时振动增大进而产生旋转磨擦等现象， 均会使接触式的
密封体产生磨损，形成动态间隙，碰磨是绝对的，不磨是相对的，因此，汽轮机
运行的动态过程中， 转子与汽封是始终存有间隙的， 即在汽轮机这种高速旋转设
备上只存在有非接触的密封形式， 所谓的接触式密封形式也只是相对于非接触式
密封而言，间隙相对较小而已。
1a)
a)
b)
c)
图1
其结构特点为：
a、汽封背部加装板簧，使汽封与转子发生碰磨时能产生退让，当碰磨消失后， 汽封在板簧的作用下又回复到工作位置。
b、汽封上排列许多具有一定间隙“ T”的齿，这些齿与转子表面存有一定的问 隙“6”，汽封齿与转子形成多个环形孔口，每两个环形孔口间形成一个环形汽 室“A”。蒸汽由高压端（P1）汽室流向低压端（P2）汽室。
工作原理如下：
当蒸汽漏过汽封时，依次通过这些环形孔口和环形汽室。 当蒸汽通过环形孔 口时，由于通流面积变小，蒸汽流速增大，压力降低 （如图1b）。当蒸汽进入环形 汽室A时，通流面积突然变大，流速降低，汽流转向，产生涡流，蒸汽流速近 似降到零；当压力P不变，蒸汽原来具有的动能转化为热能使始值不变， 蒸汽依
次流过各时汽室不断膨胀，蒸汽密