某国产300mw汽轮机经济性分析与优化改进

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1、6l索右汔扮嵌201O年第2期lDONGFANGTURBINE吴其林钟刚云(东方汽轮机有限公司，I~1／II德阳，618000)摘要：文章从宏观通流匹配设计方面对某国产亚临界双缸双排汽凝汽式3o0Mw汽轮机的高、中压通流的效率进行了客观分析，并在此分析基础上提出了改进设计思路，按照改进思路完成了改进设计方案，用三维cFD方法对改进前后机组的经济性水平进行了评价。改造前后的经济性分析及机组的实测热耗结果表明，改进设计后机组的经济性达到同类机组的世界先进水平。关键词：汽轮机；通流匹配及优化设计；经济性评价EconomicalAnalysisof3

2、00MWDomesticTurbineandOptimizationImprovementWuQilin，ZhongGangyun(DongfangTurbineCo．，Ltd．DeyangSichuan618000)Abstract：ThispaperintroducedeficiencyproblemofHPandIPturbinefor300MWsteamturbinewithdoubleflowLP．TheimprovingstrategyhadbeenputforwardforthroughflowdesigninHPandIPtu

3、rbine．Theadvanceddesignschemehadbeencarriedoutandtheeconomiclevelhadbeenestimatedby3D—NSCFDmethodfortheimprovedunit．Boththecalculationresultsandthemeasuredheatrateoffactimprovedmachineindicatedthatheatrate1evelwasthestateoftheartinsimilarunits．KeyWords：steamturbine，designon

4、throughflowmatched＆optimized，estimateofeconomiclevel动叶片型线(低压动叶片未改动)，重新匹配设1概述计了各级通流。原机型第一次改进设计后，初期已投运5台的热力性能试验结果表明改造效果未达早期出产的某国产亚临界双缸双排汽凝汽式到设计值，机组的实际热耗水平比设计水平约高300MW汽轮机已投运近20年，由于其设计技术相对40kcal／kW·h。本文就改前机型在通流设计中有陈旧和机组运行老化，电厂运行的经济性相对当关经济性方面的问题进行分析，并提出了进一步前新机组要差5％～10％。应电厂用户要求，2

5、002年改进技术思路，完成了改进设计方案和经济性评开始，公司已对原机型在通流叶片方面作了第一价。次改进设计，改进设计时，高、中、低压转子根径、级数、汽缸都未动，通流部分仅更换了静、作者简介：吴其林(1965一)，男，教授级高工，毕业于上海理工大学，己从事汽轮机设计研发工作二十余年，现任产品开发处副处长。201O年第2期圣言汔扮拔．17DONGFANGTURBINEl2经济性差的原因分析运行质量方面与进口机组有一定差距，主要表现在：如前所述，经过多台实测热耗验证，改前机·静、动叶片的型线形状和位置度公差超差型机组的实际平均热耗水平比设计水平高得

6、多，比例较高；具有改进的潜力，下面从改造方案的设计、安装·气道表面加工精度不高；运行、试验方面分析原因。·导叶片的安装精度较低(喉宽超差严重)；·现场安装不精细，导致通流间隙大于设计2．1设计原因分析值，产生较大内漏损失，如某些电厂在大修中发原机型第一次改造设计时，为满足用户对改现，中压隔板汽封严重磨损，中分面右侧汽封间造成本控制的要求，采用了高、中、低压转子根隙比左侧大约1．5～2唧；径、级数、汽缸都不动的设计原则。这样原旧转·不适当的运行造成汽封严重磨损；子可利用，达到降低改造成本的目的。在这种原·水质差导致流道表面严重结垢。则下，通流改

7、造受限条件苛刻，导致热力(宏上述各方面对通流设计效率定性影响是确定观)设计基本不能改变，如不能实现级焓降、速的，定量上比较困难，要针对具体的特例具体分比等优化。而在宏观设计方面原机型设计就存在析。不足，高中压转子根径偏小(或级数偏少)，速比太小、级焓降偏大，其通流效率必然不能达到3对原机型进一步通流优化采用的措施高水平。对改前机型的高、中压通流计算结果分析可知，第一次改造时维持高压根径和级数不3．1低压通流进一步优化措施变，其根部速比明显偏小。导致各级焓降偏大，经过核算原机低压通流的级数、根径、速比根部反动度偏小。还有各级导叶片出气角偏小，等

8、是合理的，进一步改进主要是更换静、动叶片使其安装角偏离最佳范围。维持原高压级数(9型线和采用自带冠(CCB)动叶片。采用新优化的级)，适当抬高根径，提高根部速比，将