某厂300mw汽轮机组通流改造效果研究

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1、某厂300MW汽轮机组通流改造效果研究　　摘要：随着国内及区域经济的巨大发展，燃煤发电厂面临的经营形势日益严峻，节能降耗已成为对燃煤发电企业生产的约束性指标。各制造厂近年来引进、消化吸收和自主开发也已掌握了比较成熟的汽轮机通流改造技术。某厂通过大修机会对300MW机组通流部分进行一系列的改造，完工后的机组热耗大幅度下降，达到了较好的改造效果。关键词：节能降耗；汽轮机；通流；改造；热耗中图法分类号：TK文献标识码：A1基本情况介绍某厂300MW1号汽轮机为东方汽轮机有限公司生产的亚临界、中间再热、双缸双排汽凝汽式汽轮机，型号为N300-16.7/53

2、7/537-4型（合缸），1998年8月投产。由于设计、制造年限较早，受当时加工工艺、制造水平等因素的影响，主要指标与设计值偏差较大。随着新技术的发展以及机组运行年数的增加，机组存在的问题也随之暴露，进行技术改造、提高机组效率势在必行。2改造前技术状况汽轮机的通流设计采用的是70年代后期至80年代初期引进的陡河日立机组和西屋技术，部分采用了原苏联和国产叶型。机组虽能达到300MW出力的要求，但经济性比较差。102.1高压缸技术状况2.1.1调节级效率低：动叶弦高比大，型线差、型损大，没有采用减小端部二次流损失的一些措施，级效率低。2.1.2静叶叶型

3、不是低型损层流叶型：原设计静叶叶型采用的是国产HQ叶型，其叶型总损失比先进的层流静叶叶型高20%左右。2.1.3静叶片出汽边偏厚：出汽边厚度与叶栅尾迹损失呈线性关系，对叶栅损失影响很大。2.1.4动叶片型损大：动叶片采用前苏联ЛМЗ1180叶型，型损大。2.1.5动叶顶部汽封少，漏汽量大：原设计由于围带结构关系，各级都只有两片汽封，高压缸叶片压差大，汽封漏汽量较大。2.1.6未采用可控涡流型和弯曲叶片技术：高压缸叶片短，相对高度小，二次流损失是级内最主要损失。可控涡流型和弯曲静叶片技术均能有效的减小径向二次流损失，级对比试验表明，两种措施均能分别使

4、级效率提高1.5%～2.0%。2.2中压缸技术状况2.2.1静叶叶型不是低型损层流叶型：设计静叶叶型采用的是CH-3叶型，其叶型总损失比先进的层流静叶叶型高18%左右。102.2.2动叶片型损大、攻角偏大：动叶片采用前苏联ЛМЗ1176叶型，型损大；1～3级正攻角偏大，4～6级负攻角偏大，最大达48°，导致很大的攻角损失。2.2.3未采用自带冠动叶，汽封齿数较少。2.2.4未采用内平外斜围带光顺子午通道。2.2.5未采用弯曲叶片。2.3低压缸技术状况2.3.1低压缸L-4级（321mm）、L-5级（492mm）无锁口叶片：这两级叶片原设计从安全性考

5、虑，采用锁块封口而无叶身，不但对级效率有较大影响，而且对锁块相邻叶片动强度不利。将锁块改为钛合金锁口叶片，级效率约提高1.0%。2.3.2低压缸1～3级静叶型损大：通过二维粘性气动计算和平面叶栅吹风对比试验，高效后加载层流叶型比原叶型总损失下降20%。2.3.3未采用弯曲和弯扭叶片技术：低压缸叶片较长，径向压力梯度较大，二次流损失虽然在级内占的比例不象高压缸那么大，但是绝对值较大，因此可采用弯曲或弯扭叶片降低端部损失。2.3.4第3～6级采用铸造隔板：铸造隔板制造偏差大，影响气动性能，比焊接隔板效率偏低2～3%。2.3.5动叶顶部汽封少，漏汽量大：

6、原设计由于围带结构关系，各级都只有两片汽封，高压缸叶片压差大，汽封漏汽量较大。102.3.6未采用可控涡流型和弯曲叶片技术：高压缸叶片短，相对高度小，二次流损失是级内最主要损失。可控涡流型和弯曲静叶片技术均能有效的减小径向二次流损失，级对比试验表明，两种措施均能分别使级效率提高1.5%～2.0%。3改造前主要缺陷及原因分析3.1改造前热效率试验，高压缸效率79.98%，低于设计值85.06%，热耗8283.63kJ/（kW.h），高于设计值7992kJ/（kW.h），中压缸效率93.48%高于设计值91.38%，高中压间汽封漏汽严重，造成中压缸效率

7、虚高。3.2汽轮机的高缸排汽及各级抽汽温度均比设计值高，这不仅降低了汽轮机的效率，也对锅炉的再热器运行工况产生不利的影响，尤其是一、二、三级抽汽温度在额定工况时高出18℃左右。3.3中压通流部分动静叶受再热管道氧化物冲刷严重。3.4高中压外缸的结构设计存在着中压进汽部位汽缸壁温度梯度大的问题，有较大的热应力，容易产生热变形。3.5高中压缸前、后轴封漏汽较大，中压缸后轴封尤为严重；低压缸前、后轴封汽压力不易控制。虽然在机组运行中采取了不少措施，但由于轴封的严重漏汽造成润滑油中水份超标的现象仍不时发生。3.6低压内缸内张口超标严重，空缸时结合面间隙达4

8、mm；在两次机组大修中均发现低压内上缸存在裂纹。103.7低压末级叶片出汽边（堆焊司太立合金处）水蚀较为严重。4通流改造整