俄制500mw汽轮机进汽方式节能优化研究和应用

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1、11俄制500MW汽轮机进汽方式节能优化研究和应用邓金波（天津国华盘山发电有限责任公司天津301900）【摘要】针对天津国华盘山发电有限责任公司500MW超临界汽轮机开展进汽方式节能优化研究工作，通过重新组合进汽方式和优化顺序阀开启曲线，取得了显著的节能效果和巨大的经济效益。【关键词】汽轮机阀门管理节能1引言节能降耗，提升发电机组的经济运行水平是发电企业永恒的追求目标。国华盘山俄制500MW汽轮机为列宁格勒金属制造。型号：K-500-240-4，超临界压力单轴、四缸凝汽式汽轮机。主蒸汽压力为23.54MPa，主蒸汽温度540℃。该型汽轮机于

2、1995投产发电，原汽轮机调速系统为电液共存系统，高压缸有2个高压主汽门和4个调速汽门，采用定压运行方式高压调速汽门截流损失大。2007年、2009年分别完成两台机组的高压纯电调改造，为汽轮机优化运行创造了有利的条件，通过研究、试验、应用取得了明显节能效果和显著的经济效益。2俄制500MW汽轮机存在的问题和研究方向盘山俄制500MW汽轮机机型在俄罗斯属于过渡产品，其高压汽门的尺寸与同期进口800MW汽轮机一致，但每个高压调门对应的喷嘴目数不同。国华盘山500MW汽轮机#1、#2高压调门对应目数为14个，#3、#4高压调速汽门对应10个。汽轮

3、机在启动阶段采用单阀全周进汽方式，机组转入直流后采用顺序阀进汽方式，由于阀门尺寸较大，满负荷500MW工况3个高压调门就能够满足进汽要求，第4个高压调门始终处于全关状态，由此分析该型汽轮机的高压调门进汽截流损失较大。同时该型机组在俄罗斯运行为基本负荷方式，控制范围为额定负荷的70％～100％，基建安装和调试的高压调门进汽开启曲线只有一种方式且无法改变。实际在京津唐电网运行的负荷控制范围为60％～100％，每天参与电网的调峰调频任务，原进汽方式的阀门截流损失问题更加突出。原汽轮机的调速系统为液压调速系统，阀门为凸轮配汽机构，阀门的开启曲线由液

4、压机构完成，一旦调试完毕很难进行重新组合和优化调整。两台机组分别于2007年、2009年完成高压纯电调DEH改造工作，为优化进汽方式创造了多样的技术手段。在进行两台汽轮机进汽方式的研究时发现盘电公司两台机组的4个高压调速汽门虽然开启阀门的编号一致，但实际的安装布置方式却完全相反。原汽轮机进汽阀门进汽为先开启#1、2再开启#3，喷嘴数量为采用的2×14＋10方式，#1机组为上部进汽，#2机组为下部进汽方式。如果采用先开启#3、4再开启#1喷嘴数量2×10＋14方式将会增加阀门的实际开度降低截流损失，采用新的组合方式将改变两台机组的进汽方向，由

5、此开展相全国火电600MW级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集汽机12应的安全性和经济性试验、调试工作。3试验数据分析和研究成果应用国内同型机组在进汽方式变化时曾发生产生#2轴瓦振动严重超标无法运行的问题，但从盘电公司两台汽轮机实际运行情况来看，初步判断可以改变进汽方向。我们在试验方法上先将阀门改为单阀进汽，通过DEH手动缓慢切换阀门调转进汽方向，记录相关数据。根据试验数据结果再重新设计自动切换曲线和顺序阀管理曲线，最终通过DEH实现在线的无扰切换。3.1不同进汽方式的安全性分析2009年2月23日在#1机组在350MW工况进行#3、4；

6、#1组合转下部进汽的安全性试验工作，主要数据如下表1高压缸#1轴瓦12支温度测点数据进汽方式#1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#12#1、2；#353.354.555.264.251.964.252.45551.666.849.965.8#3、4；#155.558.456.360.457.761.853.456.452.468.849.468.1变化值2.23.91.1-3.85.8-2.411.40.82-0.52.3表2高压缸#2轴瓦6支温度测点数据进汽方式#1#2#3#4#5#6#1、2；#355.3061.2072.4

7、056.8056.2058.10#3、4；#154.6060.0077.3056.0055.2056.80变化值-0.7-1.24.9-0.8-1-1.3表3汽轮机轴系振动数据进汽方式1瓦X1瓦Y2瓦X2瓦Y4瓦X4瓦Y8瓦X8瓦Y#1、2；#360.262.352.372.673.6149.97.3150.5#3、4；#159.359.950.562.964.5135.98.3145.6变化值-0.9-2.4-1.8-9.7-9.1-13.1-4.9试验数据分析：#1汽轮机高压缸#1、#2轴瓦温度有9点上升，其中最大为5.8℃，8点下降其

8、中最大为-2.4℃但幅度均不大。轴位移－0.41um变为-0.66um轴推力轴承温度变化为工作面下降,非工作面上升，轴系向非工作面有轻微变化。轴系振动为只有#8瓦X上升1um，其