CN106089318B - 一种应用于燃机的密封保持环 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于燃机的密封保持环，其特征在于，所述的密封保持环与静叶根部接触部位设置有安装槽；所述的安装槽中设置有耐磨部件；所述的耐磨部件设置有凸台；所述的凸台与静叶接触。本发明从根本上解决了密封保持环因长期磨损而难以修复，并最终导致燃机转子轮盘温度（DCT）温度偏高问题；并延长了静叶根及密封保持环的使用寿命；安装工艺简单、方便、经济。

Description

一种应用于燃机的密封保持环
技术领域
本发明涉及燃机密封保持环寿命的改造，尤其涉及一种应用于燃机的密封保持环。
背景技术
我公司是国内首批引进的390MW级M701F3型燃气-蒸汽联合循环发电机组，建成投产至今已9年，时常出现转子轮盘温度（DCT）偏高报警，究其原因，往往都是静叶密封保持环出现问题。
每次透平检查（燃机启停次数间隔600次或者16000等效运行小时数）对#2~#4级密封保持环进行检查时，都会发现密封保持环后流侧出现不同程度磨损。虽然保持环与静叶没有接触的痕迹，但是有空气流动而粘附的红色锈斑，说明密封环与静叶根配合间隙不好，应该是由于很多热气回流导致。
该缺陷导致的直接后果就是密封环后流侧与静叶根间隙超标。针对该缺陷，可以采取修复的方法有：①对出现凹坑磨损的部位进行补焊打磨，但是焊接过程中产生的热量会直接引起保持环过热变形，甚至引起报废，因此该方法不可取；②更换密封保持环或者静叶，但保持环及静叶的新品都非常昂贵，整体更换代价太高，同样不可取。因此每次检修时发现保持环后流侧与静叶根出现磨损，都显得非常棘手，包括厂家三菱公司在内往往都觉得无计可施，经常只是建议将磨损部位打磨干净简单处理下，但打磨后间隙超标现象依然存在，并没有彻底修复该缺陷。
发明内容
本发明的改造方案是针对三菱9F级燃机静叶冷却系统中的密封保持环出现失效而提出的，从根本上解决了密封保持环因长期磨损而难以修复，并最终导致燃机转子轮盘温度（DCT）温度偏高问题。
为实现上述目的，本发明提供一种应用于燃机的密封保持环， 包括密封保持环、用于将密封保持环固定在燃机上的固定件以及燃机静叶；所述的固定件包括弹簧、位于弹簧一侧的螺栓以及位于螺栓与弹簧之间的分割板；所述的密封保持环与静叶根部接触部位设置有安装槽；所述的耐磨部件设置有凸台；所述的凸台与静叶接触。在密封保持环与静叶根接触部位加工一个安装槽，在安装槽中加装耐磨部件，从而使密封保持环与静叶根的碰磨作用在耐磨部件上，避免两者之间直接接触，从而降低密封保持环与静叶的磨损程度。
优选地，所述的耐磨部件通过螺丝固定在密封保持环上，所述的螺丝固定时不穿过凸台，该固定方式便于安装与更换，当耐磨部件磨损需要更换时，直接拧开螺丝，即可直接更换耐磨部件。
优选地，所述的分割板与弹簧之间还设置有第一垫片，该垫片使分割板与弹簧更好接触。
优选地，所述的密封保持环与螺丝之间设置有第二垫片。
优选地，所述的第二垫片的一端延伸并紧贴在密封保持环的倒角处，这样子设置可确保更好地使螺丝不会移动，使耐磨部件更固定。
优选地，所述的耐磨部件的材质硬度为小于或等于静叶根部及密封保持环的硬度。
优选地，所述的耐磨部件的表面粗糙度要在Ra1.6级以上，要起到隔绝热气的密封作用。
优选地，所述的耐磨部件的材质在250℃以上不会塑性变形；因燃机工作时温度很高，耐磨部件需在高温下保持其形状，才能保证燃机的正常工作。
优选地，所述的密封保持环与静叶根部为过盈配合。
优选地，所述的每级密封保持环的密封条均分成10段等角度散件。密封保持环为圆形，将密封保持环分成10段等角度散件，即36度，计算简单，在透平检查检或大修期间，可根据间隙超标与否灵活更换，方便、快捷、经济。
本发明实现的有益效果主要有以下几点：
1、因燃机对密封性与部件的牢固性要求高，在改造过程中需要严格考虑其密封性与部件稳固性，密封保持环改造后，经多次试验得出机组运行平稳，DCT温度有明显改善，在安全运行方面没有问题的；
2、保持环在增加密封条后，每次透平检查只需更换密封条即可保证保持环的后流侧的间隙如新品一样，对燃机静叶环的冷却起到了非常好的效果，保证了燃机运行过程中DCT的稳定，增加了燃机运行的安全可靠性；
3、机组运行过程中避免了静叶根与密封保持环的直接对磨，磨损的是材质硬度相对低等级的密封条，因此对静叶根及密封保持环起到很好的保护作用，延长了两者的使用寿命；
4、每级密封保持环的密封条均分成10段等角度散件，在透平检查检或大修期间，可根据间隙超标与否灵活更换，方便、快捷、经济；
5、每段密封条按尺寸加工完毕后放置在安装槽内，通过上紧螺丝及点焊垫片即固定好，安装工艺简单、方便。
附图说明
图1为本发明的第4级密封保持环改造前的结构示意图。
图2为本发明的第4级密封保持环改造后的结构示意图。
图3为图1中改造部位的结构示意图。
附图标记说明：1、螺栓；2、分割板；3、第一垫片；4、弹簧；5、螺丝；
6、第二垫片；7、耐磨部件；8、静叶；9、密封保持环。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。
实施例1
如图1-3所示，本发明针对三菱9F级燃机静叶冷却系统中的密封保持环出现失效的问题进行了改造。具体改造的技术方案如下：
本发明提供一种应用于燃机的密封保持环，参照图1中第4级密封保持环的结构，包括密封保持环9、用于将密封保持环9固定在燃机上的固定件以及燃机静叶8；固定件包括弹簧4、位于弹簧一侧的螺栓1以及位于螺栓1与弹簧4之间的分割板2；所述的分割板2与弹簧4之间还设置有第一垫片3，该垫片使分割板2与弹簧4更好接触。
所述的密封保持环9在密封保持环9与静叶8根部接触部位设置安装槽；所述的安装槽中设置有耐磨部件7；耐磨部件7通过螺丝5固定在密封保持环9上；所述的耐磨部件设置有凸台；所述的凸台与静叶接触。在密封保持环9与静叶8根部接触部位加工一个安装槽，在安装槽中加装耐磨部件7，从而使密封保持环9与静叶8根部的碰磨作用转移到耐磨部件7上，避免两者之间直接接触，从而降低密封保持环9与静叶8的磨损程度，延长了两者的使用寿命。
所述的密封保持环9与螺丝5之间设置有第二垫片6，所述的第二垫片6的一端延伸并紧贴在密封保持环9的倒角处，这样子设置可确保更好地使螺丝5不会移动，使耐磨部件7更固定，提高燃机运转时的安全性。
其中，密封保持环9要与静叶8根部为过盈配合。
改造过程中的耐磨部件7还需满足下列要求：耐磨部件7的表面粗糙度要在Ra1.6级以上，要起到隔绝热气的密封作用；且其在250℃以上不出现塑性变形；因燃机工作时温度很高，耐磨部件需在高温下保持其形状，才能保证燃机的正常工作；硬度还要小于或等于静叶根部及密封保持环的硬度。
密封保持环为圆形，将密封保持环分成10段等角度散件，即36度，计算简单，在透平检查检或大修期间，可根据间隙超标与否灵活更换，方便、快捷、经济。
本发明改造后的密封保持环有以下有益效果：
1、因燃机对密封性与部件的牢固性要求高，在改造过程中需要严格考虑其密封性与部件稳固性，密封保持环改造后，经多次试验得出机组运行平稳，DCT温度有明显改善，在安全运行方面没有问题的；
2、保持环在增加密封条后，每次透平检查只需更换密封条即可保证保持环的后流侧的间隙如新品一样，对燃机静叶环的冷却起到了非常好的效果，保证了燃机运行过程中DCT的稳定，增加了燃机运行的安全可靠性；
3、机组运行过程中避免了静叶根与密封保持环的直接对磨，磨损的是材质硬度相对低等级的密封条，因此对静叶根及密封保持环起到很好的保护作用，延长了两者的使用寿命；
4、每级密封保持环的密封条均分成10段等角度散件，在透平检查检或大修期间，可根据间隙超标与否灵活更换，方便、快捷、经济；
5、每段密封条按尺寸加工完毕后放置在安装槽内，通过上紧螺丝及点焊垫片即固定好，安装工艺简单、方便。
本实施例中只是阐述了第4级密封保持环的结构，M701F3燃机的第2级与第3级等的改造方案相同，也是在密封保持环上加装耐磨部件，从而将密封保持环与静叶根的碰磨作用转移到耐磨部件上。
以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种应用于燃机的密封保持环，其特征在于，所述的密封保持环与静叶根部接触部位设置有安装槽；所述的安装槽中设置有耐磨部件；所述的耐磨部件设置有凸台；所述的凸台与静叶接触。
2.根据权利要求1所述的一种应用于燃机的密封保持环，其特征在于，所述的耐磨部件通过螺丝固定在密封保持环上。
3.根据权利要求1所述的一种应用于燃机的密封保持环，其特征在于，所述的密封保持环与螺丝之间设置有第二垫片。
4.根据权利要求3所述的一种应用于燃机的密封保持环，其特征在于，所述的第二垫片的一端延伸并紧贴在密封保持环的倒角处。
5.根据权利要求1所述的一种应用于燃机的密封保持环，其特征在于，所述的耐磨部件的材质硬度为小于或等于静叶根部及密封保持环的硬度。
6.根据权利要求1所述的一种应用于燃机的密封保持环，其特征在于，所述的耐磨部件的表面粗糙度在Ra1.6级以上。
7.根据权利要求1所述的一种应用于燃机的密封保持环，其特征在于，所述的耐磨部件的材质在250℃以上不会塑性变形。
8.根据权利要求1所述的一种应用于燃机的密封保持环，其特征在于，所述的每级密封保持环的密封条均分成10段等角度散件。
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