国产600MW汽轮机配汽设计优化技术课件.ppt

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1、国产600MW汽轮机配汽设计优化技术哈尔滨工业大学先进动力控制与可靠性研究所2007年1月内容提纲问题的提出机理分析600MW机组配汽优化设计方案实施方案经济效益分析问题的提出问题的提出上海汽轮机有限公司（STC）生产600MW汽轮机（157）为从美国西屋引进技术生产的亚临界四缸四排汽机组，按机组原设计的多阀配汽方式工作时，在部分负荷下#1、#2瓦超温，轴系振动剧烈增大，大大超过安全允许值。导致机组无法按原设计的多阀配汽调节方式运行。由于机组不得不采用单阀方式运行，在300MW运行工况下影响煤耗3g/kw.h，450MW运行

2、工况下影响煤耗1.5g/kw.h，按照75％负荷率，年利用小时数5800，相当于每年多消耗8260吨标煤。问题的提出600MW机组轴承超温，最高达到92度烧瓦事故1烧瓦事故2机理分析机理分析西屋亚临界600MW总体布置调节汽门配置和开启顺序（原设计方案）（从调速器端向发电机方向看）机理分析部分进汽横向力示意图汽流力作用下轴承工作情况机理分析机组在原设计配汽方案下，汽流力除产生推动转子旋转的扭矩外，在部分负荷下还将产生很大的附加横向汽流力，这个力在#3、#4阀接近全开而其它两阀尚未开启时达到最大（对应负荷约350MW）因此高压

3、转子上所受到的力除转子自身的重力外，还增加了由于部分进汽引起的横向力，转子在这一合力作用下，轴心位置必然发生偏移，这一偏移使轴在轴承中的侧隙发生了很大变化，进油油楔面积大大减小，轴承供油量不足这是原设计方案导致#1、#2瓦瓦温升高，瓦振增大的主要原因。600MW机组配汽优化设计方案600MW机组配汽优化设计方案从机理分析可知，非对称进汽导致了配汽剩余汽流力的产生，因此应采用对称进汽的方式，以抵消由于非对称进汽导致的配汽剩余汽流力，消除投入顺序阀调节出现的问题。在此基础上，综合考虑机组配汽方式对机组轴振，瓦振、瓦温，调节级效率、

4、上下缸温差等的影响，通过阀门重组、增加配汽阀点、优化阀门开启重叠度等措施优化设计机组配汽方案。国产600MW机组结构特点主调门为“1主+2调”联合汽门，主门卧式、调门立式，阀壳为铸件中联门为“1再主+2再调”联合汽门，再热主门为摇板式，阀壳为铸件反动式机组，轴向间隙大调节级三销三联体，高压压力级11级末级叶片高度905四缸四排汽、高中压分缸600MW机组配汽优化设计方案双阀方案（方案A）600MW机组配汽优化设计方案对角进汽顺序阀方案（方案B）600MW机组配汽优化设计方案600MW机组配汽优化设计方案优化设计前后（方案B）汽

5、流力的变化600MW机组配汽优化设计方案600MW机组改造后汽耗率的比较600MW机组配汽优化设计方案瓦温平均降低20—30度，轴系振动平均降低20—70微米，符合机组运行安全指标在不同负荷点下，调节级效率提高5~15%，发电煤耗降低0.5~1g/kwh实施方案实施方案方案A完全消除了剩余汽流力，而且调节级效率比单阀方案有大幅度提高，所以作为现场施工的首选方案。方案B减小了剩余汽流力，调节级效率在机组最常运行的负荷区段在方案A的基础上仍会有所提高，所以可以作为现场施工的备选方案。在现场实施中还需要根据机组的运行状况，调节汽门的

6、实际流量特性等，严格校核机组的调节汽门的流量特性，优化阀门重叠度，并兼顾轴承载荷、上下缸温差等，进行详细优化设计。实施方案1、校核机组的调门的流量特性，通过试验掌握准确的阀门特性，对特性曲线进行修正；2、校核1#、2#轴承的载荷，不同的负荷下轴承的温度、以及轴振、瓦振的数值；3、根据阀门的准确流量特性，严格设计流量匹配设计，设置合理的重叠度，保证连续稳定的切换；4、进行机组单阀切顺序阀试验，校核阀门的切换过程中的稳定性和可靠性，以及轴系的稳定性；5、进行实验结果分析，校核系统的经济性和安全性，为长期投运准备经济效益分析经济效益

7、分析改造后每台机组折合发电煤耗降低约2.3g/kw.h，按照年平均工作时间5700h，机组平均功率450MW计算，每年节省标准煤7695万吨按照每台机组发电煤耗316g/kwh计算，相当于年增发电量约2400万度按照上网电价0.3元/千瓦时计算，企业年增利润约730万元汽轮机配汽设计优化改造的机组清单1、吉林长山热电厂2台200MW95年，96年2、吉林热电厂1台200MW96年3、锦州电厂6台200MW97年，98年，99年4、富拉尔基电厂3台200MW97年，2001年5、长春第二热电厂1台200MW99年6、清河发电厂2

8、台210MW99年，2000年7、牡丹江二电厂7台210MW,100MW,99年，2000年，2001年8、淮北电厂1台210MW2002年9、珲春发电厂2台100MW99年，2000年10、北安发电厂2台50MW99年，2000年11、佳木斯发电厂4台100MW99年，20