Smart Seal 智能汽封 宣传PPT.pptx

EthosEnergy,智能汽封,改善蒸汽轮机的性能和可靠性,2015,年,8,月,28,日,EthosEnergy,介绍,Who/What/Where/Why/How,EthosEnergy,是谁,?,EthosEnergy,的名字源于希腊语,指一个团队或者一种文化的灵魂特点,我们选择此名字的目的，意在指明建立于核心价值和长期客户关系基础上的业务的重要性。,EthosEnergy,做什么,?,燃机,OEM,(Fiat/Westinghouse),燃气轮机服务,重型工业燃机,汽轮机服务,电机服务,压缩机服务,变压器服务,燃气轮机服务,重型，轻型和航改型,汽轮机服务,EPC,和快速跟踪项目管理,建设现场服务,电厂运行和维护,辅助设备和泵维修,伍德集团和普惠合资公司,Wood Group,伍德集团,Siemens,西门子,+OEM,知识产权支持,EthosEnergy,在哪里,?,超过,10,亿美金的销售收入,5,千多的客户,在,100,多个国家，有,4500,员工,ISO-9001,14001,18000,认证,“作为全球领先的独立的服务供应商,我们有深度的多样化的,OEM,产品经验，提供有建设性的量身定制的解决方案,面向全球范围”,我们如何提高深度？,+,在整个寿命周期中显著地提高技术深度，能力和解决方案,为什么选择,EthosEnergy?,独立,响应,灵活,长期合作关系,核心价值,分享性能目标,灵活商务条款,直接接触技术工程专家,充分了解资产寿命周期,经验积累的产品服务组合,供应链管理,技术深度和多样化,OEM,经验,解决方案设计，通过结构优化过程，提高您的技术投资回报,规模,宽度,执行,领先的独立的第三方服务供应商,面向世界,强大的项目及风险管理基础措施,OEM,设计，过程控制，质量监督,一站式服务,项目责任制,经验证的解决方案,&,能力,合并后，这些理念使我们客户的技术投资回报最大化,.,目录：,汽轮机性能损失的原因和后果,部件正常老化对汽轮机性能的影响,OEM,设计缺陷,蒸汽通道老化,EthosEnergy,对汽轮机性能损失的解决方案,EthosEnergy,能源解决方案,智能汽封,可收放式汽封,刷式汽封,刷式叶顶汽封,汽缸中分面升级,进汽插管密封升级,蒸汽通道修复,案例分析,GE G2,汽轮机,智能汽封,70%,的汽封性能损失主要是由于轴封、叶顶汽封、汽缸水平中分面和进气管道的蒸汽泄漏所导致的。,汽轮机性能损失,性能损失的位置,30%,30%,20%,20%,蒸汽通道,正常老化,轴封,泄漏,汽缸水平中分面 和,进气管泄漏,叶顶汽封,泄漏,*,以上数据是根据蒸汽通道检查分析所得,传统的汽轮机轴封,迷宫密封环被用于控制静止部件和转子之间的蒸汽流。,设计,轴上的静态梳齿密封,铜质或者不锈钢材料,典型的,OEM,设计间隙,.020”/.508mm,缺点,轴上静态的梳齿密封,转子满负荷运行时间隙被磨掉,在某些位置密封齿裂开和嵌入,每次检修要频繁更换,运行时的间隙测量值为,.045”/1.143mm,传统密封环,传统的叶顶密封,另一个可以改善的地方是叶顶汽封，它控制静止隔板和转动叶片之间的蒸汽泄漏。,设计,叶顶单密封齿或者多密封齿设计,安装在隔板或者汽机缸内,典型的,OEM,设计间隙值为,0.06“/1.524mm,缺点,轴摩擦导致转子弯曲，磨掉间隙,转子振动加大时磨掉间隙,运行时间隙为,.085”/2.159mm,腐蚀，特别是铜材质的叶顶汽封,传统的叶顶汽封,传统进汽插管,另一个可以改善的位置是进汽插管密封，包括主蒸汽和再热蒸汽进汽插管,它控制进气插管，内外缸进气处的蒸汽泄漏。,设计,过盈配合进气插管或汽缸,大气温度和运行温度下过盈配合,缺点,材质引起氧化,氧化导致鼻环被咬紧,拆装需要干冰或加热,拆卸过程可能损坏进气管或者透平缸需要维修,有些进汽插管经常被破坏而需要更换,传统进汽插管,传统汽封在机组启动时产生摩擦,运行过程中汽封摩擦的原因,汽封摩擦产生,轴和叶顶漏汽：老化,迷宫密封在运行中的视频,磨损的两个主要原因：机械损坏和老化,汽封摩擦和老化的后果：,汽封间隙变大，汽轮机性能下降,机械损坏和热变形引起可靠性问题,OEM,迷宫密封,机组检修时发现的状况,汽封摩擦的后果：影响可靠性,热梯度导致变形,可能导致转子变形,(,aka Rotor Bow),技术,可收放式汽封（,80,年代末）,可收放式刷式汽封（,1998,）,刷式叶顶汽封（,2003,）,进汽插管密封升级（,1990,年早期）,汽缸水平中分面连接螺栓升级（,2010,年）,经验（全球范围）,600,多台机组，可收放式汽封,150,多台机组，可收放式刷式汽封,30,多台机组刷式叶顶汽封,50,多台机组进汽插管密封升级,10,台机组汽缸水平中分面接螺栓升级,OEMS,400,多台,GE,机组,100,多台,西屋机组,30,台,三菱,/,东芝,/,日立机组,其他,OEM,机组，包括,Elliott,，德莱赛兰，阿尔斯通,智能汽封：产品研发历程,智能汽封：可收放式汽封,点击播放动画,特征：,汽轮机启停时汽封的间隙比,OEM,设计的间隙更大,特有的静态间隙,.,150”,（即,3.8mm,）,减少汽封摩擦的风险,防泄漏效果比传统汽封更好,运行时间隙为,.,015”-.025”,（即,0.38-0.64 mm,）,适用于工业和公用事业的汽轮机（典型功率输出范围：,10,000hp 1000 MW,优点：,恢复和维持汽轮机的功率输出和效率,改善机组稳定性和循环能力,降低汽轮机的热耗,减少燃料消耗和有害气体的排放（,CO,2,SO,2,NOx,智能汽封：可收放式刷式汽封,点击播放动画,特征：,除了前述的可收放式汽封的所有优点，还有以下优点：,汽封具有灵活性和柔韧性,运行过程中使汽封磨损最小化,“零间隙”使密封效果最佳,（,.002”/.05 mm,）高效间隙,优点：,除了前述的可收放式汽封的所有优点，还有以下优点：,提升汽轮机的效率，超越设计值,降低热耗，低于设计值,生产能力和潜在利润最大化,进一步降低有害气体排放,蒸汽漩涡的不稳定性,迷宫式轴封可能导致转子的不稳定,不稳定性会导致过度振动,以下因素可导致迷宫式密封不稳定性增加,减小的径向间隙,汽封进口处湍流,增加蒸汽密度,更多限制（仅短汽封）,降低第一阶临界速度,加大汽封直径,转子动力学分析,典型推荐：,安装几个反旋涡导向汽封,用可收放式设计使转子全速运转时的摩擦的可能性降到最低,检查轴承设计，分析稳定性边际改善的可能性,反旋涡导向汽封可使蒸汽漩涡不稳定性减少,150-200,%,转子稳定性大幅度增加,蒸汽漩涡的解决方案,限制汽机负荷,去除密封限制,增加密封间隙,改善径向轴承,可倾瓦轴承可以提高阻尼和抵消不稳定力,在选定位置上，结合紧密间隙的密封和防涡流迷宫的特点，减少转子的不稳定力,传统汽封和反旋涡喷嘴,可收放式刷式汽封和反旋涡喷嘴,可收放式汽封在汽机启动时的功能,可收放式汽封的间隙,刷式汽封的性能,Source:NASA testing,Flow,Parameter,W,Pd,Pressure Ratio(Pu/Pd),4 KE Laby Seal 0.5 mm Clearance,(NASA Report CR-135307),4 KE Laby Seal 0.25 mm Clearance,(NASA Report CR-135307),4 KE Laby Seal 0.18 mm Clearance,(AIAA Paper 95-2763),Typical Brush Seal Data,5X,8X,17X,智能汽封,客户定制型,EthosEnergy,汽封产品组件，在安装之后，可以实现最佳的系统密封性能，显著地提高工作性能,叶顶汽封,另一个潜在的改善位置是叶顶汽封，这种汽封可以减少静叶隔板和动叶之间的蒸汽泄漏。,刷式叶顶汽封采用了,EthosEnergy的叶顶刷丝技术,特征,一体化、灵活和柔韧的超合金金属刷丝,防泄漏效果比,OEM,产品更好,减小间隙，使密封效果更好，,0.02,”/.,508mm,的间隙,运行过程中汽封磨损最小化,智能汽封,刷式叶顶汽封,典型的,GE,进气汽封系统,EthosEnergy,对进汽插管汽封进行改进设计,特征,对汽封环的热膨胀系数进行优化设计,在大气温度下密封环是自由宽松的状态,采用超合金，具备极强的抗氧化能力,管道和孔都在现场按需加工，确保精确的圆度,机组连续运行时保持通道泄漏较小，简化了重复性停机之后汽轮机维护工作,智能汽封,进汽插管汽封,常温环境下，利用间隙使装拆方便,运行时，上下,/,左右膨胀，防止泄漏安装方便，抗氧化性,EthosEnergy,高效进气插管汽封,内缸水平中分面蒸汽泄漏主要是由于中分面夹紧力不足或者缸体在运行时变形而引起的,原因,内缸螺母松动,螺纹，内缸等损坏,中分面变形,高压部分效率降低,中压部分效率明显增加,这种情况对于反动式汽轮机很常见。,中分面变形的情况下，机组的热耗和出力会严重受到影响,汽缸水平中分面蒸汽泄漏,EthosEnergy,的解决方案可升级内缸的水平中分面密封,特征,改善的更紧合的材料和设计,增加中分面预紧力的设计,保持上下缸体运行期间的夹紧力,智能汽封,解决汽缸水平中分面泄漏方案,汽机老化,变形,凹形,升级改造,保持适当的间隙,汽封为什么要量身定制？,拆除,安装前测量（部件的现有状况）,检查（建议）,安装（量身定制）,现场用的数控铣床和车床加工,技术指导,可提供的服务,Ethos Energy,可拆除汽封和汽封片。,拆除可结合安装前测量一起做,同时工程师做其他事情，可以减少整体的检修时间,在现场或者,EthosEnergy,的工厂,现场检查部件缺陷并标示,翻新修理范围包括简单的清洁，打磨，复原和完全替换。,提交尺寸检查结果和建议给客户,拆除和检查,Ethos Energy,技术人员带测量工具到现场。,记录密封的重要尺寸,根据现场需要改变施工顺序,检查静止部分和转子是否有机械损坏，腐蚀，磨损，变形评估,数据提交给工程部制作量身定制的图纸,如果需要,进行椭圆度检查,安装前测量,安装前测量,检查可能的变形,测量转子有汽封和汽封片的所有位置的直径,安装,安装传统汽封和智能汽封,便携式数控铣床和其他安装所需的工具,现场抵达时间是根据转子安装时间而定，因此安装的时间和转子的安装时间同步。,所有的加工工作在汽机平台完成，避免安装时的延误。,安装,现场安装包括各部分动静间隙的调整以保证检修进度和节点,Ethos Energy,的技术人员会一直留在现场直到转子安装好，这样客户可以检查转子的数据并确保间隙符合要求。如果客户对转子的径向间隙，部件对中和轴向间隙有异议，可以向技术人员提出。,提供安装的数据给客户作为检修的记录,安装,轴封,1%-2%,热耗,2%-3%,功率输出,叶顶汽封,%-1%,热耗,1%-2%,功率输出,高压进汽管,%-1%,热耗,1%-2%,功率输出,总体效益：,热耗改善,2,%-4%,功率输出改善,4,%-7%,典型的汽封系统升级后收益,已使用了,3,年的可收放式刷式汽封,分别是使用了,2,年半的、和,6,年的刷式汽封,转子表面状况,使用了,8,年的可收放式刷式汽封,511 MW GE G2 opposed flow HP/IP machine,EthosEnergy,能源解决方案案例分析,511 MW GE G2 opposed flow HP/IP 2 double flow LP machine,能源解决方案实施,EthosEnergy,智能汽封,可收放式汽封，可收放式刷式汽封，刷式叶顶汽封，进汽插管密封升级，汽缸水平中分面升级，量身定制的安装服务,蒸汽通道检查,喷嘴和隔板,更换一级的叶片,Open/Close Services,蒸汽通道评估,EthosEnergy,能源解决方案案例分析,511 MW GE G2 opposed flow HP/IP 2 double flow LP machine,性能效益改善结果,汽轮机循环热率改善,3%,高压部分效率改善,8.3%,中压部分效率改善,3.1%,所有安装都在正常检修期间内完成。,EthosEnergy,能源解决方案案例分析,Turbine Recovery By Section,DPower kW,DHeat Rate Btu/kWh,HP,16,096,212.8,IP,2,468,49.5,LPA,674,13.5,LPB,1,538,30.8,Total,20,776,306.6,智能汽封安装评估,如果客户提供以下附加信息，,EthosEnergy,可以评估客户的汽轮机，并提供智能汽封安装方案以及性能评估。,必要资料：,汽轮机剖面图,OEM,部件清单,热平衡图,有帮助的资料：,间隙图纸,调节级的压力曲线,管道图纸,检修时间,以前的性能测试数据,联系人：,Jay Stritter,Jason.stritter,[phone](cell),电厂考核因素,安装智能汽封之后,机组生产成本,(,$,/Btu),降低,机组效率,(Btu/kW-HR),提高,可用性和稳定性改善,提高,排放,降低,出力,(MW),提高,未来维护成本,降低,往后循环成本,(,$,/kWh),降低,智能汽封为用户带来的效益,其他问题？,