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现代工业的高速发展使得透平机械的节能与安全问题越来越突出。工作介质的内漏与外漏不仅造成能源浪费和环境污染,还会严重影响透平机组运行的稳定性,因此,密封技术便成为透平机械装备工业重点研究的课题之一。透平机械作为航空航天领域的核心装备,对其密封性能具有较高的要求。本文在对各类密封技术的发展过程和机理介绍的基础上,通过数值模拟并结合工程实际,对高性能透平机械中广泛应用的迷宫密封和蜂窝密封性能进行了较为深入的对比和分析,从理论和实践两方面验证了高炉余压透平机械经改造后的突出效果。数值模拟是研究透平机械内部流场的有力工具,建立三维迷宫密封与蜂窝密封结构并划分网格,使用商业CFD计算软件FLUENT对迷宫密封和蜂窝密封的内部流场进行数值模拟,深入分析工作介质在蜂窝密封中的流动本质,揭露蜂窝密封的密封机理,计算迷宫密封与蜂窝密封模型的泄漏量。从蜂窝密封的特殊结构和能量耗散等方面阐述了其密封优势所在,根据蜂窝密封的结构参数,如：密封间隙、蜂窝深度及蜂窝芯格的大小,分析得到这些参数对蜂窝密封内部流场的影响规律。进一步,从蜂窝腔中旋涡的形成、气体能量耗散等角度分析了上述因素对蜂窝密封性能的影响。高炉炉顶煤气余压透平发电装备——TRT (Top Gas Pressure Recovery Turbine)是一种被国际上广泛接受的钢铁行业最有价值的二次能源回收工艺,研究其密封特性具有重大的理论与实际意义。本文以湘钢原2#TRT轴端密封结构为背景,针对其投产不到半年密封结构开始失效的问题展开研究。保持TRT原转子结构以及密封N2系统,将原碳环密封变为气膜密封,迷宫密封变为蜂窝密封,且蜂窝带采用Hastelloy-X材料。结果表明,改造后的轴端密封结构工作寿命显著提高,密封效果更好,N2用量减少,提高了整个生产的稳定性和生产效率。