汽机本体节能降耗综合治理选读.doc

汽机本体节能降耗综合治理 摘 要：国产引进型300 MW机组目前已经成为我国火力发电厂主力机组，在电网承担基本负荷和部分调峰负荷。该机组是引进了20世纪70年代末美国西屋公司技术制造生产的，虽然经过国内制造厂家优化，但投运的机组实际运行中仍然普遍存在汽机各缸相对内效率低、机组汽耗率高、汽轮机运行真空偏低等问题。将我工作中的实践经验介绍如下，供同类型机组节能综合治理时参考。机组现状大唐XXX发电厂6号汽轮机系上海汽轮机有限公司生产的N300-16.7/538/538（K156型）型亚临界、中间再热、反动、双缸、双排汽、凝汽式汽轮机，机组于2005年11月投产，该机目前在正常运行中可以带满额定负荷。但目前机组存在的主要问题是经济性较差，汽耗大。根据#6机修前热力性能试验情况， #6机在三阀300MW负荷时试验热耗率为8851 kJ/(kW.h)，参数修正后热耗率为8718 kJ/(kW.h)，高压缸效率79.96%，而其设计值热耗率为7878 kJ/(kW.h)，高压缸效率87.6 %，经济性在同类机组中较差。2.汽轮机本体部分存在运行经济性差的原因2.1 调节级效率偏低引进型300 MW汽轮机高压缸效率低的主要影响因素之一是调节级效率低，在此所讨论的调节级效率包含主汽门和调节汽门的节流损失影响。额定工况下调节级功率占高压缸总功率的20.8%，调节级设计效率为64.36%，调节级效率每降低1%，高压缸效率降低0.2%。实测调节级效率通常不到50%，调节级效率低的主要原因有以下几个方面。调节级动叶汽封径向间隙大，汽封结构不合理 调节级动叶叶顶及叶根共有道汽封，径向间隙设计值为（）mm。经调查同类型机组大修揭缸检查结果，该汽封没有受到任何磨损，表明设计间隙值偏大。现设计的调节级汽封采用单齿、镶嵌式固定结构，在此压差下汽封显得薄弱。单齿阻力系数小，密封效果差，固定式汽封若出现动静碰磨，汽封无法退让，易受到磨损，汽封间隙增大，漏汽量增加。喷嘴组弧段间隙大调节级喷嘴出口蒸汽通过该间隙，未经过动叶作功，直接漏至第一压力级。使漏汽量增大，调节级漏汽损失增加。喷嘴叶片损伤严重 由于调节级叶片处在主蒸汽进入汽轮机的第一级，工作条件恶劣，很容易受到蒸汽中携带的固体粒子的侵蚀，导致调节级喷嘴叶片损伤。当调节级叶片损伤达到一定程度，对调节级的通流效率影响较大。2.2高压缸效率偏低?? 高压缸排汽温度高，高压缸效率%偏低%～%。除高压缸通流径向间隙大之外，还有以下几方面的原因。高压缸夹层漏汽量大 高压缸外缸与高压缸隔板套之间未设置汽封，大量蒸汽漏至高压缸内外缸夹层，通过中压缸冷却蒸汽管排至高压缸排汽，导致高压缸排汽温度升高，使高压缸效率降低。 隔板套易发生变形号机大修揭缸后发现高压隔板套结合面漏汽，增加汽缸内漏汽量，降低了高压缸效率。主蒸汽进汽插管的密封环结构不合理原机组主蒸汽导汽管及一级抽汽与内缸接口采用三道弹性密封圈密封。该密封结构装配较为困难，机组检修安装过程中容易产生裂纹或损坏。曾有电厂出现大修后回装时将密封圈压碎，使碎块掉进调节级汽室将调节级叶片打坏、被迫停机揭缸检修的事故。机组长时间运行后密封圈由于老化而丧失弹性，使密封效果变差，另外安装时要求3道密封圈的缺口相互错开120°，许多机组安装时并未遵守此规定。造成机组运行时导汽管漏汽量大，使主蒸汽及一级抽汽经高压缸夹层漏至高压排汽管，高压排汽温度升高，高压缸效率下降。2.3 高、中、低压缸通流径向间隙大高中压缸汽封包括通流部分的动、静叶汽封及汽缸端部的轴封。由于汽缸变形，启、停过程中机组振动增大，发生动、静碰磨等原因，很容易造成汽封磨损，径向间隙增大。引进型300 MW机组属于反动式汽轮机，其结构和热力过程与冲动式汽轮机有较大差异。首先蒸汽在汽轮机内级的动、静叶均发生膨胀，动叶存在较大压差，使动叶汽封的漏汽量增大；其次结构上由于汽封处转子的直径较大，间隙稍增大一点，漏汽面积增大较多，使静叶汽封的漏汽随汽封磨损增大较快。汽封漏汽短路本级不作功，而且这股汽流插入主流时会造成干扰，扰乱下一级入口汽流的流动方向，产生汽轮机级间的汽封漏汽损失。漏汽损失对级效率的影响较大，通流部分汽封间隙增加导致的漏汽量增加，是机组通流效率降低的主要原因。汽缸两端轴封间隙增大则造成蒸汽旁路高、中压缸及低压缸，作功减少，未作功的蒸汽排至凝汽器，造成能量损失，直接导致热耗率增加。国外或国内进口机组安装或大修对通流径向间隙调整工艺要求十分严格。不同电厂同类型机组大修前后试验结果表明，调整是否合理，可影响缸效率5%左右，是汽轮机本体大修的重点。国内不同电厂检修普遍存在的问题是担心径向间隙调整过小，机组启动时出现摩擦而产生振动。由于该机组采用高中压缸合缸结构，汽缸质量和跨度较大