一种用于烟气轮机的气封组件和烟气轮机制造技术

本公开涉及一种用于烟气轮机的气封组件和烟气轮机。该气封组件包括采用梳齿密封与蜂窝密封组合形式的第一迷宫密封，在靠近烟气侧采用梳齿密封，保证催化剂颗粒不在该侧堆积；远离烟气侧采用径向流入+径向流出结构的蜂窝密封，保证密封效果，且密封气体顺着蜂窝吹扫，从结构上降低了蜂窝密封中堆积催化剂的可能性。采用本公开的气封结构能够有效增加密封段可利用的宽度尺寸，可以节省一部分空间，在同样的轴向尺寸下，密封效果更加优越；并且能够在保证密封效果的同时从结构上避免催化剂堆积，确保烟气轮机以及装置的长期稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种用于烟气轮机的气封组件和烟气轮机
本公开涉及一种用于烟气轮机的气封组件和烟气轮机。
技术介绍
烟气轮机是催化裂化装置的重要节能设备，烟气轮机介质是含有催化剂粉尘颗粒的高温烟气，气封组件在高温下变形导致气封组件与转轴造成的动静摩擦一直是困扰烟气轮机运行的一个难题。目前烟气轮机的气封组件密封型式主要有两种：梳齿密封与蜂窝密封，梳齿密封优点在于催化剂不会在其中堆积，但是密封效果差，并且梳齿材质较硬，气封组件变形与转轴接触摩擦后会损伤转轴；另外一种是蜂窝密封，这是目前比较主流的一种密封型式。蜂窝密封密封效果好，并且与转轴接触后优先磨损蜂窝，不会损伤转轴，但是催化剂极易在蜂窝之中堆积导致密封失效。如附图1所示的为目前烟气轮机通用的一种蜂窝密封结构，密封气体实际上是从蜂窝密封的侧面吹入，沿轴向流动，蜂窝内部基本上没有气体流动，催化剂一旦在蜂窝之内堆积，就无法被密封气体吹出，随着运行时间增长，催化剂越堆越多，导致密封失效，这时就得停机检修，无法保证机组的长周期稳定运行。并且无论是梳齿密封还是蜂窝密封都要在轴向的宽度尺寸上预留密封气体吹入和排出的宽度，无法最大化有效利用轴向空间尺寸，密封效果无法实现最大化。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种用于烟气轮机的气封组件和烟气轮机，该气封密封效果更加优越且不易堆积催化剂颗粒。为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种用于烟气轮机的气封组件，该气封组件包括固定连接的第一气封部和第二气封部；所述第二气封部设置于所述第一气封部的空气侧；所述第二气封部的内端面向内侧延伸超出所述第一气封部的内端面；所述第一气封部上开设有第一密封气流道和泄露气流道，所述密封气流道连通所述第一气封部的内侧和外侧，所述泄露气流道连通所述第一气封部的内侧和空气侧，所述第二气封部上开设有第二密封气流道，所述第二密封气流道连通所述第二气封部的空气侧和所述第一气封部的内侧；所述第一气封部的内侧设有第一迷宫密封，所述第一迷宫密封沿轴向依次包括梳齿密封和第一蜂窝密封，所述第一蜂窝密封沿轴向依次包括进气段、密封段和抽气段，所述第一密封气流道通过所述进气段与所述第一气封部的内侧连通，所述泄露气流道通过所述抽气段与所述第一气封部的内侧连通；所述第二气封部的内侧设有第二迷宫密封。可选地，所述第一气封部包括第一气封体和第一气封环，所述第一气封环设置于所述第一气封体的内侧，所述第一迷宫密封固定于所述第一气封环的内端面上；所述第一气封体开设有第一孔道、第一环形槽、第二孔道和第二环形槽；所述第一气封环包括环形的第一密封基体和开设于所述第一密封基体上的第三环形槽、第一方形槽组、第四环形槽和第二方形槽组；所述第一迷宫密封设置于所述第一密封基体的内侧；所述第一孔道的第一端位于所述第一气封体的外端面上；所述第一孔道、所述第一环形槽、所述第三环形槽和所述第一方形槽组依次连通以形成为所述第一密封气流道；所述第二孔道的第一端位于所述第一气封体的空气侧端面上；所述第二孔道、所述第二环形槽、所述第四环形槽和所述第二方形槽组依次连通以形成为所述泄露气流道；可选地，所述第一环形槽和所述第二环形槽分别在垂直轴的平面内设置；所述第一孔道与径向成角度延伸，所述第二孔道沿轴向延伸。可选地，所述第一方形槽组包括沿所述第一密封基体的圆周间隔分布的6～12个长方体形槽；所述第二方形槽组包括沿所述第一密封基体的圆周间隔分布的6～12个长方体形槽；可选地，所述第一气封部还包括第一环形槽组和第二环形槽组，所述第一环形槽组和所述第二环形槽组分别包括多个沿轴向间隔设置的环形槽；所述第一环形槽组设置于所述第一密封气流道的内端与所述第一蜂窝密封的进气段之间，以使所述第一密封气流道与所述第一蜂窝密封连通；所述第二环形槽组设置于所述泄露气流道的内端与所述第一蜂窝密封的抽气段之间，以使所述泄露气流道与所述第一蜂窝密封连通。可选地，所述第一环形槽组包括6～12个轴向剖面为长方形的环形槽；所述第二环形槽组包括6～12个轴向剖面为长方形的环形槽。可选地，所述第二气封部固定于所述第一气封部的空气侧端面上；所述第二气封部包括第二气封体和第二气封环，所述第二气封环设置于所述第二气封体的内侧，所述第二迷宫密封设置于所述第二气封环的内侧；所述第二气封体上设有沿轴向贯通的第三孔道，所述第二气封部与所述第一气封环的空气侧端面之间形成有间隙，所述第三孔道与所述间隙依次连通以形成所述第二密封气流道。可选地，所述第二迷宫密封包括第二蜂窝密封。本公开的第二方面提供一种烟气轮机，包括主轴和本公开第一方面所述的气封组件。可选地，所述第一迷宫密封的内端面与所述主轴的表面之间具有第一环形空隙，所述第二迷宫密封的内端面与所述主轴的表面之间具有第二环形空隙，所述第二气封部远离空气侧的端面与所述主轴的表面之间具有第三环形空隙，所述第一环形空隙、所述第三环形空隙和所述第二环形空隙依次连通，以形成密封环隙，所述第一密封气流道、所述第二密封气流道和所述泄露气流道分别与所述密封环隙连通。本公开的用于烟气轮机的气封组件包括采用梳齿密封与蜂窝密封组合形式的第一迷宫密封，在靠近烟气侧采用梳齿密封，保证催化剂颗粒不在该侧堆积；远离烟气侧采用径向流入+径向流出结构的蜂窝密封，保证密封效果，且密封气体顺着蜂窝吹扫，从结构上降低了蜂窝密封中堆积催化剂的可能性。采用本公开的气封结构能够有效增加密封段可利用的宽度尺寸，可以节省一部分空间，在同样的轴向尺寸下，密封效果更加优越；并且能够在保证密封效果的同时从结构上避免催化剂堆积，确保烟气轮机以及装置的长期稳定运行。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本公开的用于烟气轮机的气封组件的一种具体实施方式的剖面图；图2是图1的局部放大图；图3是本公开的用于烟气轮机的气封组件的一种具体实施方式的密封气体流动示意图；图4是图3的局部放大图；图5是本公开的用于烟气轮机的气封组件的一种具体实施方式的第一密封基体的三维示意图；图6是本公开的用于烟气轮机的气封组件的另一种具体实施方式的第一密封基体的三维示意图；图7是本公开的烟气轮机的一种具体实施方式的剖面图；图8是现有的烟气轮机的汽封组件的剖面图。附图标记说明1：底座、2：进气壳体、3：静叶组件、4：过渡衬环、5：排气机壳、6：主轴、7：轴承系统、8：气封组件、9：第一气封体、10：第二气封体、11：第一气封环、12：第二气封环、13：第一迷宫密封、14：第一密封基体、15：第二迷宫密封、16：第二密封基体、17：梳齿密封、18：第一蜂窝密封、19：进气段、20：抽气段、21：密封段、22：第一孔道、23：第一环形槽、24：第二孔道、25：第二环形槽、26：第三孔道、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于烟气轮机的气封组件，其特征在于，该气封组件包括固定连接的第一气封部和第二气封部；/n所述第二气封部设置于所述第一气封部的空气侧；所述第二气封部的内端面向内侧延伸超出所述第一气封部的内端面；/n所述第一气封部上开设有第一密封气流道和泄露气流道，所述密封气流道连通所述第一气封部的内侧和外侧，所述泄露气流道连通所述第一气封部的内侧和空气侧，所述第二气封部上开设有第二密封气流道，所述第二密封气流道连通所述第二气封部的空气侧和所述第一气封部的内侧；/n所述第一气封部的内侧设有第一迷宫密封(13)，所述第一迷宫密封(13)沿轴向依次包括梳齿密封(17)和第一蜂窝密封(18)，所述第一蜂窝密封(18)沿轴向依次包括进气段(19)、密封段(21)和抽气段(20)，所述第一密封气流道通过所述进气段(19)与所述第一气封部的内侧连通，所述泄露气流道通过所述抽气段(20)与所述第一气封部的内侧连通；所述第二气封部的内侧设有第二迷宫密封(15)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于烟气轮机的气封组件，其特征在于，该气封组件包括固定连接的第一气封部和第二气封部；
所述第二气封部设置于所述第一气封部的空气侧；所述第二气封部的内端面向内侧延伸超出所述第一气封部的内端面；
所述第一气封部上开设有第一密封气流道和泄露气流道，所述密封气流道连通所述第一气封部的内侧和外侧，所述泄露气流道连通所述第一气封部的内侧和空气侧，所述第二气封部上开设有第二密封气流道，所述第二密封气流道连通所述第二气封部的空气侧和所述第一气封部的内侧；
所述第一气封部的内侧设有第一迷宫密封(13)，所述第一迷宫密封(13)沿轴向依次包括梳齿密封(17)和第一蜂窝密封(18)，所述第一蜂窝密封(18)沿轴向依次包括进气段(19)、密封段(21)和抽气段(20)，所述第一密封气流道通过所述进气段(19)与所述第一气封部的内侧连通，所述泄露气流道通过所述抽气段(20)与所述第一气封部的内侧连通；所述第二气封部的内侧设有第二迷宫密封(15)。


2.根据权利要求1所述的气封组件，其中，所述第一气封部包括第一气封体(9)和第一气封环(11)，所述第一气封环(11)设置于所述第一气封体(9)的内侧，所述第一迷宫密封(13)固定于所述第一气封环(11)的内端面上；所述第一气封体(9)开设有第一孔道(22)、第一环形槽(23)、第二孔道(24)和第二环形槽(25)；所述第一气封环(11)包括环形的第一密封基体(14)和开设于所述第一密封基体(14)上的第三环形槽(27)、第一方形槽组(28)、第四环形槽(30)和第二方形槽组；所述第一迷宫密封(13)设置于所述第一密封基体(14)的内侧；
所述第一孔道(22)的第一端位于所述第一气封体(9)的外端面上；所述第一孔道(22)、所述第一环形槽(23)、所述第三环形槽(27)和所述第一方形槽组(28)依次连通以形成为所述第一密封气流道；所述第二孔道(24)的第一端位于所述第一气封体(9)的空气侧端面上；所述第二孔道(24)、所述第二环形槽(25)、所述第四环形槽(30)和所述第二方形槽组(31)依次连通以形成为所述泄露气流道。


3.根据权利要求2所述的气封组件，其中，所述第一环形槽(23)和所述第二环形槽(25)分别在垂直轴的平面内设置；所述第一孔道(22)与径向成角度延伸，所述第二孔道(24)沿轴向延伸。


4.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀江，丁勤，王自球，张家灿，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11