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火電廠汽輪機(jī)的揭缸提效節(jié)能改造

文檔作者：沈小杰李琦文檔來源：大唐淮北發(fā)電廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年02月25日
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第26卷第3期
2009年9月
麥瓠電知
ANHUI ELECTRIC P0WER 53
火電廠汽輪機(jī)的揭缸提效節(jié)能改造
Transformation of Uncover the Cylinder to Energy Saving Efi ciency
沈小杰李琦
(大唐淮北發(fā)電廠，安徽淮北235000)
摘要：文中介紹淮北發(fā)電廠為解決該廠5號(hào)汽輪機(jī)目前熱耗率和供電煤耗高的問題決定實(shí)施的汽輪機(jī)揭缸提效工作，以確
保煤耗、熱耗指標(biāo)接近或達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)機(jī)組進(jìn)行的揭缸提效檢修工作，重點(diǎn)是對(duì)汽輪機(jī)汽封進(jìn)行換型改造以及采取相
應(yīng)的針對(duì)性措施，以降低汽輪機(jī)熱耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。經(jīng)過嚴(yán)格管理，修前、修后性能鑒定試驗(yàn)以及1年來的運(yùn)行實(shí)
踐證明．達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：火電廠；汽輪機(jī)；揭缸提效；汽封；改造
Abstract：The energy conservation falls consumes，the energy conservation to reduce the platoon is one which of key work
the Group，the subsidiary company in 2008 the workshop proposed．Regarding defers to Group。S request，solves this factory
unit present hot consumption rate and the power supply coal consumption question．is a very arduous duty．The plant
headquarters decided that the first unit uncovers the cylinder at the beginning of the year implementation subsidiary company
to raise the effect work，guaranteed that the coal consumption，consumes the target hotly close or achieves the design
standard．Carries on to the unit uncovers the cylinder to raise the ef ct overhaul work．key carries on to the steam turbine
labyrinth packing trades the transformation as well as the pointed measure，reduces the steam turbine to consume hotly，serves
the purpose which the energy conservation falls consumes． After manages strictly，after before repairing，repairs，the
performance evaluation experiment as well as for one year movement practice proved that has achieved the anticipated goa1．
Keywords：uncovers the cylinder to propose the e任 ct：labyrinth packing；transform ation
淮北發(fā)電廠(以下簡(jiǎn)稱電廠)5號(hào)汽輪機(jī)是東
方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N200—12．7／535／535型超高壓、
中間再熱、三缸三排汽、冷凝式汽輪機(jī)，出廠編號(hào)
為D05—78—6，1981年l2月投產(chǎn)發(fā)電。由于該類型
機(jī)組主機(jī)通流部分采用的是上世紀(jì)40年代設(shè)計(jì)
技術(shù)，整機(jī)設(shè)計(jì)完成于上世紀(jì)60年代初期，經(jīng)濟(jì)
性大大落后于同類型機(jī)組的世界先進(jìn)水平。這不
僅造成能源的大量浪費(fèi)，而且增加了對(duì)環(huán)境的污
一+ 一+ 一+ -+ 十一—_卜-+ 一—+-一— 一— 一—‘
【3】石新春，張玉平，陳雷．一種基于超級(jí)電容器儲(chǔ)能的光
伏控制器的實(shí)現(xiàn)fJ1_現(xiàn)代電子技術(shù)，2008(21)．
【4】唐西勝，齊智平．獨(dú)立光伏系統(tǒng)中超級(jí)電容器蓄電池
有源混合儲(chǔ)能方案的研究[J】．電工電能新技術(shù)，2006
(03)．
[5】陸虎瑜．太陽能光伏制氫儲(chǔ)能——燃料電池發(fā)電系統(tǒng)
[J]．太陽能，2001(02)．
染。電廠于1998年對(duì)5號(hào)機(jī)進(jìn)行三缸全優(yōu)化增容
改造，改造后容量增至220 MW，三缸效率及熱耗
率均達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。由于機(jī)組又經(jīng)近10年的運(yùn)
行，各項(xiàng)性能指標(biāo)與設(shè)計(jì)值相比存在較大的偏差。
電廠決定與2008年2月對(duì)5號(hào)機(jī)組進(jìn)行揭缸提
效檢修工作，重點(diǎn)對(duì)汽輪機(jī)汽封進(jìn)行改造換型以
及采取針對(duì)性措施，以降低汽輪機(jī)熱耗，提高機(jī)組
經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。
+ 一+ 一+ 一+ -+ -+ -—
【6】張建成．用于配電網(wǎng)的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．華北電
力大學(xué)學(xué)報(bào)，2005(12)．
作者簡(jiǎn)介：
宋菁(1987一)，女，江蘇姜堰人。東南大學(xué)電氣工程學(xué)院碩士
研究生，研究方向新能源發(fā)電。
黃瑋(1985一)，女，安徽黃山，學(xué)士，從事變電運(yùn)行工作。
麥瓠電知
ANHUI EI CTRIC P0WER
第26卷第3期
2009年9月
1造成汽輪機(jī)熱耗升高的原因分析 結(jié)垢現(xiàn)象。
2制定改造方案及措施
1．1汽封型式老舊。徑向間隙大
1．1．1傳統(tǒng)汽封的缺陷
在傳統(tǒng)梳齒迷宮汽封(見圖1)中，基礎(chǔ)理論認(rèn)
為通過縫口的氣流在膨脹室內(nèi)動(dòng)能變換為熱能
(也就是說，假定到下一縫口時(shí)的漸近速度為0)，
但要滿足這一條件，只有膨脹室特別寬和特別長(zhǎng)
時(shí)才成立。而在實(shí)際傳統(tǒng)梳齒迷宮中，由于通過縫
口后的氣流只能向一側(cè)擴(kuò)散，在膨脹室內(nèi)不能充
分進(jìn)行動(dòng)能向熱能的能量轉(zhuǎn)換，而是靠光滑壁一
側(cè)有部分氣流速度略為減小，直接越過各個(gè)齒頂
流向低壓側(cè)，這是造成傳統(tǒng)梳齒迷宮汽封密封效
果不理想的主要原因。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)顯示：由它
導(dǎo)致的泄漏占傳統(tǒng)梳齒迷宮汽封整體泄漏的90％
左右。由于漏汽損失的存在，使機(jī)組的熱效率降
低，作功能力下降，從而影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。
專用調(diào)節(jié)塊 墊片 高溫螺絲
／ 徘 蟾)
封
圖l 傳統(tǒng)梳齒迷宮汽封示意圖
1．1．2汽封徑向間隙超標(biāo)
改造前高壓缸前后軸封、中壓缸前軸封處漏
汽嚴(yán)重，且高壓缸、中壓缸效率較設(shè)計(jì)值分別低
82．32％、78．69％(設(shè)計(jì)值分別為83．42％、91．64％)；
揭缸后檢查發(fā)現(xiàn)汽封齒尖大部分磨損嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)
測(cè)量汽封徑向間隙大部分超標(biāo)0．20～0．30 mm，局
部間隙超標(biāo)0．50 lnm。
1．2缸內(nèi)通流部分結(jié)垢
(1)通流部分結(jié)垢使通流面積減小，若保持
主蒸汽參數(shù)不變，蒸汽流量將減小，機(jī)組出力相應(yīng)
降低；動(dòng)、靜葉結(jié)垢使其表面粗糙，增大摩擦損失，
機(jī)組出力偏離設(shè)計(jì)工況運(yùn)行，使汽輪機(jī)效率下降。
由經(jīng)驗(yàn)可知，結(jié)垢厚度每增加0．1 mm，汽輪機(jī)級(jí)效
率降低3％～4％。
(2)揭缸后檢查發(fā)現(xiàn)中壓轉(zhuǎn)子第1級(jí)至第5
級(jí)和低壓正反第1級(jí)結(jié)垢較嚴(yán)重，其余部位均有
2．1汽封的換型改造
2．1．1方案制定
經(jīng)多方收資考察并結(jié)合電廠機(jī)組檢修的具體
情況，確定將原有高壓隔板l4級(jí)、中壓缸隔板2一
l0級(jí)和高壓前后、中壓前軸端汽封塊共63道全部
拆除，采用阻汽效果較好的新型側(cè)齒式汽封，如圖
2所示
專用
圖2 側(cè)齒式汽封
2．1．2新型側(cè)齒汽封的特點(diǎn)
2．1．2。l安全性方面
在原有汽封結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，需改造
汽封的本體外形尺寸不變，采用特殊工藝在側(cè)面
和底槽加工若干側(cè)齒和底齒；汽封本體材質(zhì)均采
用15CrMoA，其它附屬配件均為1Crl8Ni9Ti。
2．1．2．2經(jīng)濟(jì)性方面
在汽封的側(cè)面和底槽加工若干側(cè)齒和底齒，
相當(dāng)于在單一腔室內(nèi)分割成多份，在相同長(zhǎng)度的
軸封段內(nèi)，蒸汽泄漏時(shí)經(jīng)過的摩阻效應(yīng)提高，齒尖
增加，路徑復(fù)雜極大地增加了熱力學(xué)效應(yīng)和摩阻
效應(yīng)，氣體在側(cè)齒迷宮腔室內(nèi)渦動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為
熱能更徹底，漏汽量必會(huì)減少，密封效率提高，機(jī)
組的經(jīng)濟(jì)性將大大提高。
2．2汽封徑向間隙在廠家標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上重新制
訂和調(diào)整
根據(jù)1998年5號(hào)機(jī)組增容改造工作東方汽
輪機(jī)廠提供的標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上，電廠嚴(yán)格按照集
團(tuán)公司分公司節(jié)能降耗、節(jié)能減排要求，逐級(jí)進(jìn)行
梳理細(xì)化，制訂了汽封徑向間隙新的調(diào)整目標(biāo)值，
即按照原質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下限負(fù)0．1 mm進(jìn)行調(diào)整。并根
第26卷第3期
2009年9月 ANHU I ELE C C
／l}
TRI POWER 5．)'5)
據(jù)集團(tuán)公司要求，軸系中心按半實(shí)缸和全實(shí)缸狀
態(tài)分別測(cè)量調(diào)整，高中低壓缸全實(shí)缸過膠布。緊螺
栓后汽缸結(jié)合面均0．05 mm塞尺不入，模擬實(shí)況，
凝汽器水位加到正常運(yùn)行水位，如表1所示。
表1 5號(hào)機(jī)組汽封間隙標(biāo)準(zhǔn) 單位：mm
名稱及位置 標(biāo)準(zhǔn) 調(diào)整目標(biāo)值
2I3轉(zhuǎn)子隔板動(dòng)靜葉徹底除垢
鑒于前兩次大修中均未對(duì)轉(zhuǎn)子隔板動(dòng)靜葉片
進(jìn)行較徹底的除垢清理，電廠結(jié)合兄弟電廠通流
除垢經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)動(dòng)、靜葉積垢嚴(yán)重的情況，通過專
業(yè)廠家對(duì)所有動(dòng)葉和靜葉做噴丸處理，清除了積
垢，使所有的動(dòng)靜葉片見原金屬本色。
3改造前后效果比較
3．1改造前指標(biāo)情況
由2008年1月5號(hào)機(jī)組改造前熱力性能試
驗(yàn)報(bào)告可知：在三閥220 MW負(fù)荷時(shí)高壓缸效率
82．32％、中壓缸效率78．69％，試驗(yàn)熱耗率為8 743 LI
，(kw·h)，參數(shù)修正后熱耗率為8 602 kJ／(kW·h)，
與機(jī)組設(shè)計(jì)值8 143 kJ／(kw·h)相差459 (kw·h)，
與集團(tuán)公司要求目標(biāo)確認(rèn)值8 242 kJ／(kW·h)相
差360 kJ／(kw·h)；供電煤耗2007年的完成值為
360 g／(kW·h)，集團(tuán)公司目標(biāo)確認(rèn)值為349．27 g／
(kW·h)，相差10．73 g／(kW·h)。
3．2改造后指標(biāo)情況
由2008年4月5號(hào)機(jī)組改造后熱力性能試驗(yàn)
報(bào)告可知：在同比條件下高壓缸效率84．25％、中壓
缸效率89．79％，試驗(yàn)熱耗率為8 427kJ／(kw·h)，參
數(shù)修正后熱耗率為8 242 kJ／(kw·h)比改造前降
低362 kJ／(kW·h)；供電煤耗348．18 g／(kW·h)比
改造前下降1 1．82 g／(kW·h)；均達(dá)到或超過集團(tuán)
公司制定的目標(biāo)確認(rèn)值。
4效益分析
4．1經(jīng)濟(jì)效益
(1)改造后機(jī)組熱耗率由改造前的8 602 kJ／
(kw·h)，降低到改造后的8 242kJ／(kW·h)，機(jī)組
熱耗率降低360 kJ／(kw·h)。機(jī)組供電煤耗由改造
前的360 g／(kW·h)，降低到改造后的348．18 g／
(kW·h)，機(jī)組供電煤耗下降1 1．82 g／(kW·h)。
(2)2008年全年5號(hào)機(jī)組實(shí)際發(fā)電量為
1．213 51 TW·h時(shí)，以修正后實(shí)際發(fā)電量約1 TW·h，
該機(jī)年節(jié)約標(biāo)煤11．8 kt，以標(biāo)煤每噸500元計(jì)，年
節(jié)費(fèi)用為590萬元，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
4．2環(huán)保效益
由于機(jī)組效率的提高，在同一負(fù)荷下燃煤量
減少，SO 和煙塵的排放量相應(yīng)地降低，可有效地
減輕對(duì)環(huán)境的污染，其環(huán)保效益顯著。
5 結(jié)語
通過電廠5號(hào)機(jī)組揭缸提效進(jìn)行節(jié)能改造的
實(shí)踐，可以得出如下結(jié)論：國(guó)產(chǎn)200 Mw 汽輪機(jī)組
普遍存在汽封嚴(yán)重漏汽問題，對(duì)汽封結(jié)構(gòu)進(jìn)行改
造勢(shì)在必行；電廠5號(hào)機(jī)組進(jìn)行揭缸提效節(jié)能改
造的方案是可行的，在安全和經(jīng)濟(jì)兩方面效果十
分顯著。
(收稿13期：2009—04—21)
參考文獻(xiàn)：
[1】哈爾濱汽輪機(jī)廠朱安仁，齊復(fù)東等．20萬千瓦汽輪機(jī)
的結(jié)構(gòu)【M】．北京：水利電力出版社，1990．
作者簡(jiǎn)介：
沈小杰(1976一)，男，本科，工程師，從事汽輪機(jī)檢修管理工
作。
李琦(1963一)，男，大專，高級(jí)工程師，從事汽輪機(jī)檢修管理
工作。

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