汽轮机通流技术改造

《汽轮机通流技术改造》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、苏制超临界三缸两排汽320MW汽轮机通流技术改造李宝清，赵吕顺，杨舰，王胜利（北京全四维动力科技有限公司，北京，100085）摘要：苏制超临界320MW汽轮机热耗高、效率低，显著低于目前300MW机组的先进水平。北京全四维动力科技有限公司采用最新的设计技术对其进行了通流技术改造，通流改造后的热力性能试验表明该型汽轮机的通流改造是非常成功的，也为国内其他进口机组的通流改造提供了很好的借鉴。关键词：超临界；汽轮机；通流改造；缸效率；热耗0.引言随着近几年我国和全球经济、能源和环保形势的发展，火力发电企目前面临的形势也

2、出现了一些新的特点。节能减排已经提升为火电企业发展的约束性指标；火力发电企业的电量调度已由铭牌调度逐步调整为节能调度；07年以来国内外电煤价格一度高涨，火电企业经营压力陡增。在上述背景下，机组的煤耗水平、汽轮机的热耗水平已成为影响火电企业生存与发展的关键指标，要在市场竞争中保持发展优势，就必须采取有效措施，大幅度降低汽轮发电机组的供电煤耗水平。华能南京电厂＃1、＃2机组为前苏联生产的超临界机组。1994年投产以来，汽轮机缸效率和热耗率一直严重偏离设计值，机组煤耗较高，且存在某些安全可靠性问题，迫切需要对其进行技术

3、改造以实现机组热力性能和安全性能的提升，以实现大幅度的节能减排、应对节能调度和煤炭成本上涨带来的压力。1.苏制超临界320MW汽轮机概况华能国际南京发电厂＃1、＃2汽轮机是乌克兰哈尔科夫汽轮机厂生产制造的K—320—23.5—4型超临界、一次中间再热、三缸两排汽冲动凝汽式汽轮机。该型机组主蒸汽参数为23.5Mpa、540℃；再热蒸汽参数为3.7Mpa、540℃,铭牌出力为320MW。K—320—23.5—4型汽轮机的结构如下图所示。该型汽轮机由高压缸、中压缸和低压缸三个汽缸组成，其中高、中压缸为双层缸，采用蒸汽流

4、向反向布置，低压缸采用双流式布置。图1超临界320MW汽轮机纵剖面图高压缸部分通流级数为9级，包含1个单列调节级和8个压力级；中压缸部分通流级数为10级，低压缸的通流级数为2×5级。原机组高、中压转子为整锻转子，低压转子为焊接转子，转子间均采用了刚性联接。2.苏制超临界320MW汽轮机的热力性能2005年＃2机组大修前后和2008年＃2机组通流改造前的热力性能数据与原机组设计数据对比如下表所示。2005年大修前后、08年改造前实测数据与原设计数据对比设计值2005年2008年改造前大修前大修后高压缸效率82.6%

5、78.25％79.7％77.84%中压缸效率93%88.79％90.4％90%热耗率kJ/kWh7938.6——8400从上表数据可以看出该机组的热耗水平要比300MW等级汽轮机的先进热耗水平高出420kJ/kWh以上，其性能不仅严重落后于当今300MW机组的先进水平，与原设计值也存在很大差距。分析该型机组热力性能较差的因素主要有以下几点：（1）该型320MW超临界机组设计年代较早，其设计水平属于上世纪80年代的设计水平；（2）各级焓降分配不合理，各级余速损失较大，内效率低；（3）叶片型线设计技术已比较落后，损失

6、大、级效率低；（4）高、中压通流部分隔板导叶均采用宽叶片，展弦比小，二次流损失大；（5）调节级喷嘴设计采用了效率较低的直通道喷嘴；（6）动静匹配不合理，攻角损失大；（7）通流子午面虽经过光顺，但光顺程度较差（尤其是低压部分），流动损失较大；（8）虽然在机组设计中叶顶采用了多齿汽封，但叶顶汽封设计不合理，漏汽损失大；（9）原机组轴封设计不合理，轴封漏汽量大。3.汽轮机通流技术改造方案及措施3.1改造原则依据以往通流改造项目的实施经验与该项目的具体要求，与用户协商确定的该型机组的改造原则如下：（1）汽轮机与发电机的接

7、口不变；（2）汽轮机回热系统基本不变，各抽汽口抽汽参数基本不变；（3）汽轮机基础、轴承箱与轴承座不动；（4）改造后设备满足现场安装要求。3.2通流技术改造目标（1）通过对汽轮机进行技术改造，提高汽轮机的效率，高压缸缸效率>85%（更换新阀门后可达86%以上）、中压缸缸效率>93%、低压缸缸效率>87%；降低热耗，使机组的热耗达到1880kcal/kWh以下。（2）通过对汽轮机通流改造，实现机组增容，额定功率增至340MW。（3）通过技术改造，提高机组安全可靠性，可用性，降低检修和维护成本。3.3改造更换部件图2中

8、的彩色部分即为本次改造方案中的主要更换部件范围。除对主要的通流部件高、中、低压转子、动叶片、隔板、部分隔板套及汽封等部件更换外，还对影响机组安全性、可维护性的部件进行了更换，如盘车装置、联轴器螺栓和可倾瓦轴承等。图2通流改造更换部件示意图3.4通流改造技术措施在该型机组的通流改造方案设计中，主要的技术措施包括：1).合理优化各级焓降分配调整了各级节圆直径，优化了焓降分配和