2015年2月第38卷第1期
大氧级
Large Scale Nitrogenous Fertilizer Industry
汽轮机叶顶汽封间隙影响的模拟分析
何甲12
(1.图川大学化工学院，园川成都610051;2.贵州赤天化股份有限公司，贵州赤水564707）
Feb.2015 Vol.38 No.1
摘要：汽轮机长期使用过程中，叶顶汽封存在不同程度的磨损，为了弄清不同汽封间隙对汽轮机的影响程度，通过FLUENT软件的模拟分析以及对二氧化碳压缩机汽轮机叶顶汽封的修复案例，得出叶顶汽封径向间隙对汽轮机漏汽及轴向力影响较大，减小叶顶汽封径向间隙有利于提高机组效率，降低机组运行产生的轴向力。
关键词：汽轮机叶顶汽封磨损汽封间隙
模拟
1概述
汽轮机叶顶汽封属于迷宫式汽封，正常情况下，迷宫密封腔中会产生小漩涡，降速增压阻止蒸汽泄漏，但汽轮机在长期使用过程中，各处汽封都会存在不同程度的磨损基至损坏，使汽轮机的汽封间隙产重超过设计值，汽轮机的内效率降低，蒸汽消耗增加(2-3)。
面对各种超标的磨损间隙，如果都按照设备制造厂家要求的数据全部进行调整，往往需要更长的检修时间和大量的备件消耗。只有清晰的知道汽轮机汽封各种间隙对机组的影响程度，有针对性的对各种汽封进行必要的更换和调整，才能达到既节省检修费用又满足机组安全经济运行的目的。
2叶顶汽封径向间隙模拟分析 2.1叶顶汽封建模及网格划分
用FLUENT的前置处理软件GAMBIT软件分别对叶顶汽封局部进行网格划分，网格采用四方形网格，间隔为0.05mm，人口边界形式为PRES SURE-INLET，出口边界形式为PRESSURE-OUT-LET。
2.2叶顶汽封不同径向间隙模拟
流体定性为二维可压缩流动，计算区域采用压力入口与压力出口边界，压力人口边界条件总压为1MPa，初始压力为0.95MPa，湍流比定义为 1；压力出口边界总压为0.5MPa，流比定义为 10。对叶顶汽封径向间隙a分别取值0.7,1.3，1.9，
万方数据
2.5.3.1mm进行模拟分析，模拟情况如图1、图2、图3所示。
@=0.7mm
Q=1.3mm a=1.9mm a=2.5mm a=3.1mm
80
图1叶顶汽封不同径向间除模拟速度云图分布
从图1、图2中可以看出，随着径向间隙的增大有以下特点：
1)速度云图与速度监控图都可以看出蒸汽在通过汽封齿的位置速度都会明显增加。
2)蒸汽在进人第一个汽封齿前，从速度云图可知随着径向间隙的增加，云图颜色逐渐变浅，表明径向间隙越大，进人第一个汽封齿前蒸汽速度越快。从监控速度分布图也可以直观看出，径向间隙越大，进人汽封前的蒸汽速度越大，蒸汽的速度越快，表明泄漏越大。
3)蒸汽进人汽封后，从速度云图可以看出随着流通面积的增大，速度逐渐减小，蒸汽产生了回流和涡流现象，随着汽封间隙的增加，产生回流和涡流的现象逐渐减弱。从监控速度分布图也可以
收稿日期：2014-10-20；收到修改稿日期：201501-09
作者简介：何甲，男，1984年7月出生，在职工程硕士，工程师，2007年毕业于贵州大学过程装备与控制工程专业，现在贵州赤天化股份有限公司设备部从事动设备管理工作。联系电话： 13985604350;Email;312854129@qq.com。