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超超临界机组热耗率高原因分析与解决方案

作者：张文杰

来源：《硅谷》2012年第20期

摘要：某发电公司4*660MW超超临界纯凝机组普遍存在热耗率高的现象，热耗率高是

导致机组供电煤耗高的主要原因。从影响热耗率的各指标进行分析，对各指标对热耗率的影响

进行定量分析，并根据各指标的偏差情况分别提出相应的解决方案。

关键词：汽轮机；热耗率；真空度；汽温

中图分类号：TK267文献标识码：A文章编号：1671-7597（2012）1020120－01

引言0

随着全社会对节能环保低碳经济的不断重视，火电厂节能降耗已成为日常生产运营过程中

最重要的一个环节，发电生产过程时刻伴随着各种能量的转换，如何提高转换效率，是关系到

发电厂提高经济效益的重要课题。单元制汽轮发电机组由锅炉、汽轮机、发电机三大主机组

成，三大主机中锅炉、发电机的效率都能达到93%以上，影响机组整体效率的主要因素为汽轮

机效率低，热耗率为汽轮机效率的最大的影响因素，如何降低汽机热耗率，成为提高汽机效

率，提高机组整体热效率及能源转换效率，降低机组供电煤耗的重要的研究课题。

某发电公司装机为4台660MW超超临界机组，汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造的超超临

界、高中压合缸、反动凝汽式汽轮机，高中压积木块为日本三菱公司制造，低压积木块为哈汽

制造。从机组投产伊始，汽机热耗率就远高于设计值，导致供电煤耗居高不下，严重影响机组

的经济性和企业的综合效益。

该1发电公司机组热耗率现状

机组投产验收性能试验结果表明，四台机组100%THA工况的热耗率均远高于设计值。其

中1号机高201kj/kwh，2号机高117kj/kwh，3号机高273kj/kwh，4号机高157kj/kwh。由于

国产转子的时效处理不合格，机组投产半年后，1、2号机组相继发生高中压转子弯曲和喷嘴

缺陷。机组在经过数次启停机后机组出现临界振动值增大和偏心值超标现象。

影响机组热耗率高的各指标2具体分析及解决方案

2.1汽轮机本体效率低的影响

）高1、中压缸效率。汽轮机的高、中压缸一般运行于过热蒸汽区，通过直接测量进、出

口压力和温度即可计算出高、中压缸的效率，且试验不规范所带来的测量误差较小，故通常规

范的试验均能准确反映高、中压缸效率水平。

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该公司四台机组的试验数据，四台汽轮机的高压缸效率分别为83.12%、82.17%、

82.49%、83.69%，与设计值88.86%相差较大。中压缸效率分别为92.85%、92.45%、92.95%、

91.08%，与设计值88.86%相差较大。

）低压缸效率。由于低压排汽为湿蒸汽，故低压缸效率不能直接通过测试得到，容易引2

入一些不确定因素。一般来说，蒸汽膨胀至低压缸时压力已较低，比容较大，相对于低压缸的

叶片高度，汽封间隙占整个通流尺寸的比例很小，故在低压缸各级中汽封的泄漏损失已不再是

影响低压缸效率的主要因素，也就是说低压缸通流效率对安装间隙的控制并不敏感，低压缸效

率主要决定于设计水平和制造工艺。

根据该公司低压缸设计参数、设备状况以及运行状况，认为其四台机组汽轮机的低压缸效

率应在89%左右，与设计水平偏差不大。

）高中压缸间3轴封漏汽量。该公司汽轮机采用高中压缸合缸结构，这样必然会导致高压

缸调节级后的蒸汽通过高中压缸间轴封直接漏至中压缸，而未经高压通流部分做功，使机组运

行经济性下降。通过进行变汽温试验，计算出该公司高、中压合缸轴封漏汽量占再热蒸汽流量

的份额为6.2%，比设计值（1.57%）偏高4.6个百分点，对机组经济性的影响约为2.2g/kwh。

）监视段超温4。由于低压缸刚性不足，且密封配合面较多，螺栓分布存在不合理，导致

五、六段抽汽温度偏高是国产600MW等级机组的共性问题。目前该公司计划在检修中通过加

强低压缸螺栓紧力和调整螺栓分布等措施改善。七段抽汽也存在温度偏高的现象。其主要原因

是由于低压缸下缸工艺门密封不严，致使低压缸进汽和五、六段抽汽由这些间隙漏入七段抽汽

腔室，使抽