上汽300mw汽轮机通流节能优化改造

《上汽300mw汽轮机通流节能优化改造》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上汽300MW汽轮机通流节能优化改造　　摘要：大唐淮南洛河发电厂#4机组为上海汽轮机厂早期生产引进型300MW双缸双排汽凝汽式汽轮机组，投产以来一直存在效率低、煤耗高的问题。文章阐述了该型300MW汽轮机通流节能优化改造的必要性，通过优化改造后，机组热耗率较改造前降低409kJ/kWh，相应供电煤耗较改造前降低13.9g/kWh，年节约标煤2万吨，二氧化碳减排约3.3万吨。　　关键词：300MW汽轮机；通流节能优化；供电煤耗；热耗率；双缸双排汽凝汽式汽轮机组文献标识码：A　　中图分类号：TK269文章编号：1009-2374（2016）12-0080-

2、03DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.12.0387　　大唐淮南洛河电厂#4机组为上海汽轮机厂生产N300-16.7/538/538型亚临界、一次中间再热、双缸双排汽、单轴、反动式、凝汽式汽轮机。机型代号H156，该型汽轮机的设计属于美国西屋公司20世纪80年代的设计水平，受当时设计技术、设计手段、制造加工能力和临时改型等因素的影响，效率相对低下，汽轮机热耗偏高。机组虽经历多次大、小修，但受先天结构条件制约，低效率高热耗问题并未得到有效改善。随着电力供求矛盾的逐步缓减、大容量机组的不断投运以及国家环保形势的发展，节能

3、减排受到越来越多的关注，高能耗燃煤发电企业的生产经营压力越发严峻，同时也严重制约了企业的发展。为响应国家节能减排战略号召，实现企业的可持续性发展，大唐淮南洛河发电厂通过充分调研分析及论证，实施了#4机组上汽引进型300WM汽轮机节能优化改造工程。　　1机组运行现状及原因分析　　1.1机组运行现状　　1.1.1高中压缸各监视段运行参数：#4机组在THA工况下，调节级后压力为12.46MPa，远低于出厂设计值，高压缸排汽压力为3.98MPa，已接近制造厂极限设计值，高压缸第七压力级后抽汽温度为404.57℃，高压缸排汽温度为335.18℃，中压缸排汽温度为

4、343.67℃，高中压缸1～4段抽汽压力、温度参数普遍超标，温度最高偏差为21℃，数据表明高中压缸效率明显偏低。　　1.1.2低压缸各监视段运行参数：五段抽汽温度为257℃，偏高23℃；六段抽汽温度为185.48℃，偏高43℃，数据表明低压缸效率也不理想。　　1.1.3根据安徽电科院#4机组改造前性能试验结果，详见表1。　　由试验数据看出，改造前机组高、中压缸效率明显低于制造厂设计值，中压缸效率受过桥漏汽影响，效率测量结果相对于真实值偏高。机组热耗值偏大，经济性不佳。　　1.2原因分析　　通过对上汽H156机型300MW汽轮机结构设计分析，造成经济性能

5、不佳的原因主要有以下八点：　　1.2.1调节级为反流布置，流动阻力大，效率低。高压部分调节级与高压压力级蒸汽流向相反，存在反流损失和绕流损失；高压部分级数布置较少为11级，焓降分配不合理。　　1.2.27汽轮机的全部34级动叶片，除低压缸末三级为扭转叶片外，其余均为直叶片，叶片效率低。该设计完成于20世纪70、80年代，虽然采取可控涡理论进行设计，但受设计手段和工具的限制，其热力设计水平现在看来已比较落后，设计不准确，其高、中、低压缸效率明显低于设计值。　　1.2.3汽缸、叶片持环变形。由于同型汽轮机均存在高中压缸上、下缸温差和变形大，导致汽缸结合面漏

6、汽和通流部分径向汽封磨损，使汽轮机的热力性能下降。　　1.2.4汽轮机的动叶片采用的均是铆接围带，铆钉头凸出叶片围带，动叶叶顶汽封齿数少，汽封间隙大。由于结构设计、安装及老化等原因，高压进汽插管高、中压中间部分轴封、高压缸夹层蒸汽泄漏量较大，也是导致汽轮机经济性能差的原因。　　1.2.5低压#1、2静叶持环变形严重，低压缸漏汽，影响机组的真空严密性。　　1.2.6高中压持环及汽缸变形大，“空扣缸”汽缸中分面内张口大，本问题在同型机组中普遍存在。　　1.2.7通流汽封间隙大。反动式机组的反动度高，动叶片前后的压差大，同样的汽封间隙下，漏汽量更大，因此对汽

7、封间隙调整的要求更高。　　1.2.8汽封形式为传统的疏齿汽封结构。高中压合缸机组的中间过桥汽封漏汽对机组的经济性影响很大。一方面，为了减少漏汽，又要求汽封间隙尽量小；另一方面，此处是转子挠度最大的地方，为了保证机组顺利启动及运行安全，汽封间隙不能过小。如果采用先进的汽封型式能更好地实现二者的平衡。　　2改造节能优化方案选择及设计技术特点7　　2.1改造优化方案选择　　通过对目前国内各制造厂家所提出的改造方案进行调研分析，结合#4机组运行中突显出的各种问题，在充分考虑改造投资成本的基础上，决定采用高中压缸通流部分全部改造更换，将成本较高的低压转子保留（低

8、压转子不换），但同时为了最大化地提高效率，将对低压叶片进行改造更换。　　2.2设计技术特点