透平压缩机轴向力调控与密封改进增效技术研究

大型透平压缩机是石化等流程工业的心脏设备，其功率消耗是决定产品能耗主要因素。压缩机气体通过平衡盘的泄漏量为入口流量的5－10%，降低内泄漏是提高机组容积效率的关键。干气密封泄漏量仅为迷宫密封的1/50到1/100,，是用于离心压缩机轴端密封的成熟技术，新机组已80％采用，但至今国内外机组所有平衡盘密封仍采用迷宫或蜂窝密封。主要原因是平衡盘密封压差和直径远比轴端密封大，运行中易损坏，更换须拆整机。为此，首次提出平衡盘密封采用干气密封为主的复合密封结构，和适应工况变化调节平衡盘压差的轴向力调控原理。应用监测诊断、智能决策、容错控制、主动控制和嵌入式技术,研制转子轴向力调控系统；进行增大转子轴向阻尼和改进密封结构，提高其可靠度的实验研究，以确保新型复合密封及止推轴承安全可靠，大幅度减少故障停机和气体内漏及轴承功率损耗，机组效率可望提高4％。为研制高效率高可靠度的透平压缩机提供科学依据和关键技术。