【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1機(jī)組 1995年 12月投產(chǎn) ,2機(jī)組 1996年 9月投產(chǎn)。 : 汽輪機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)如表－ 8： 表－ 8 項(xiàng)目 單位 設(shè)計(jì)值 主蒸汽壓力 Mpa 主蒸汽溫度 ℃ 537 主蒸汽流量 T／ H 高排汽壓力 Mpa 高排汽溫度 ℃ 再熱蒸汽壓力 Mpa 再熱蒸汽溫度 ℃ 537 給水流量 T／ H 給水溫度 ℃ 試驗(yàn)電功率 MW 試驗(yàn)熱耗率 KJ/ 試驗(yàn)汽耗率 g/ 修正后功率 MW 修正后熱耗率 KJ/ 高壓缸內(nèi)效率 ％ 15 中壓缸內(nèi)效率 ％ 以上參數(shù)為機(jī)組的設(shè)計(jì)參數(shù)，由于早期機(jī)組的設(shè)計(jì)水平差，制造工藝簡(jiǎn)單，機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行效果與設(shè)計(jì)值相差較大，嚴(yán)重影響我公司設(shè)備的整體經(jīng)濟(jì)性。 : 我公司兩臺(tái)汽輪機(jī) 1995年 12月和 1996年 9月投產(chǎn)以來(lái)，機(jī)組運(yùn)行 10年左右，設(shè)備的各項(xiàng)性能逐步下滑，機(jī)組的效率越來(lái)越低，煤耗越來(lái)越高，各段的抽汽參數(shù)越來(lái)偏離機(jī)組的安全值。兩臺(tái)機(jī)組于 1997 年、 1998年和 2021年、 2021 年分別進(jìn)行了兩次大修，對(duì)機(jī)組的局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一些改造，取得一定的效果，但未從根本上解決問(wèn)題，機(jī)組存在的缺陷越來(lái)越嚴(yán)重，機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全運(yùn)行水平越來(lái)越低。 ： 機(jī)組多年運(yùn)行以來(lái)，主要存在如下問(wèn)題， 機(jī)組的各段抽汽壓力和溫度超標(biāo)，導(dǎo)致回?zé)嵯到y(tǒng)工作不正常，機(jī)組的蒸汽流量偏大，高中壓缸效率嚴(yán) 重偏低，凝結(jié)器熱負(fù)荷偏高，機(jī)組的真空偏低， 尤其在夏季高溫負(fù)荷下，該問(wèn)題表現(xiàn)更為突出：機(jī)組在滿負(fù)荷的情況下，抽汽參數(shù)嚴(yán)重偏離設(shè)備的安全設(shè)計(jì)值，影響機(jī)組的安全運(yùn)行，機(jī)組的真空嚴(yán)重偏低，帶負(fù)荷較困難。 (六 )存在的主要問(wèn)題 : 1．缺陷情況的記錄和敘述： 1. 1 機(jī)組的抽汽參數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)： 如表－ 10為＃ 2機(jī)組的在 300MW運(yùn)行時(shí)各段軸汽壓力和溫度 表－ 10 額定工況設(shè)計(jì)值 2機(jī) 300MW工況 壓力 (Mpa) 溫度 (℃ ) 壓力 (Mpa) 溫度 (℃ ) 主蒸汽 537 一段抽汽 383 二段抽汽 再熱蒸汽 537 三段抽汽 433. 四段抽汽 16 從表－ 10可以看出，我公司＃ 2機(jī)組的抽汽壓力和溫度與機(jī)組的設(shè)計(jì)值相比嚴(yán)重偏大，在夏季工況運(yùn)行時(shí)，一、二段抽汽壓力和溫度已嚴(yán)重偏離＃ 2高加的設(shè)計(jì)許可值。 1. 2 高中壓缸部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理 ,內(nèi)效率差 : 表－ 11為＃ ＃ 2機(jī)歷年來(lái) 300MW工況下的效率統(tǒng)計(jì)，所有數(shù)據(jù)來(lái)自湖南電力試驗(yàn)研究院的機(jī)組熱力性能試驗(yàn)報(bào)告。 表－ 11 項(xiàng)目 高排溫度 試驗(yàn)熱耗 修正后熱耗 高壓缸內(nèi)效率 中壓缸 內(nèi)效率 試驗(yàn)時(shí)間 報(bào)告編號(hào) 單位 ℃ ％ ％ 設(shè)計(jì)值 ＃ 2機(jī) 347． 9 79． 08 88． 28 小修后 XDS/（ 02）2021 ＃ 2機(jī) 349． 15 8882． 8 8623． 57 79． 49 88． 63 小修前 XDS/94（ 02）2021 ＃ 2機(jī) 346 8856． 9 8719． 1 4小修后 XDS/117（ 02）2021 ＃ 2機(jī) 336． 6 8424． 4 8216． 4 0小修后 XDS//134（ 02）2021 ＃ 2機(jī) 337． 3 8357． 8 8121． 5 大修后 XDS//45（ 02）2021 ＃ 2機(jī) 346． 54 8752． 48 8506． 63 大修前 ＃ 2機(jī) 342． 6 8319． 72 8103． 84 80． 89 94． 33 1998． 8 大修后 ＃ 2機(jī) 343． 5 8474． 8 8348． 48 80． 6 88． 16 1998． 4 大修前 17 ＃ 2機(jī) 343． 98 8352． 39 79． 71 93． 83 1997． 4． 28 試生產(chǎn)報(bào)告 ＃ 1機(jī) XDS//103（ 02）2021 ＃ 1機(jī) 356． 99 8818． 29 8646． 52 72． 60 小修后 XDS/38（ 02）2021 ＃ 1機(jī) 361． 26 9036． 2 8814． 13 小修前 XDS/23（ 02）2021 ＃ 1機(jī) 361． 6 9025． 7 8804． 5 1 XDS/116（ 02）2021 ＃ 1機(jī) 345 8713 8613 XDS//05（ 02）2021大修前 ＃ 1機(jī) 358． 3 8279． 69 8089． 51 70． 27 92． 46 1997． 8 大修后 ＃ 1機(jī) 364． 5 8379． 76 8184． 32 71． 65 92． 57 199 5 大修前 ＃ 1機(jī) 350． 51 8250． 8 8048． 78 79． 86 91． 57 199 4 試生產(chǎn)報(bào)告 從表－ 11可以看出，我公司＃ 2機(jī)組高壓缸效率、中壓缸效率與設(shè)計(jì)值相比差距較大。與目前 73B型技術(shù)制造的相比也相差較遠(yuǎn)，主要表現(xiàn)在如下方面： ＃ 2機(jī)組高中壓缸的動(dòng)葉、隔板靜葉采用兩元流設(shè)計(jì)，各級(jí)的焓降低，做功不充分，與73B型的三維設(shè)計(jì)相差較大。 ,部分間隙偏大 ,對(duì)機(jī)組的效率有較大的影響。我公司兩臺(tái)機(jī)組的高中壓缸葉頂汽封采用平齒汽封結(jié)構(gòu) ,容易導(dǎo)致級(jí)間漏汽；高壓進(jìn)汽平衡持環(huán)、中壓進(jìn) 18 汽平衡持環(huán)、高壓排汽平衡持環(huán)漏汽量大，導(dǎo)致大量高品質(zhì)的蒸汽能量未充分利用，機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后熱耗明顯升高。 ：我公司兩臺(tái)機(jī)組存在以上的問(wèn)題，尤其一段軸汽壓力和溫度，三段抽汽壓力和溫度偏離設(shè)計(jì)值較高，對(duì)機(jī)組的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成了威脅。雖然在 2021年小修中對(duì)抽汽管道進(jìn)行了更換高等級(jí)材質(zhì)，但該參數(shù)對(duì)高加的安全運(yùn)行有較大的影響。平時(shí)運(yùn)行中只有通過(guò)更多的運(yùn)行手段進(jìn)行干預(yù)才能保證機(jī)組的運(yùn)行。由于機(jī)組的整體效率低，機(jī)組在滿負(fù)荷時(shí)需要更多的蒸汽量，將進(jìn)一步加劇凝結(jié)器的熱負(fù)荷，機(jī)組的真空無(wú)法保證，同時(shí)較低的真空又影響機(jī)組的負(fù)荷。蒸汽流量的增大還增加了燃煤的消耗，對(duì)爐內(nèi)管道的外壁磨損也加大，增加了爆管的機(jī)率。 ＃ 2 汽輪機(jī)末兩級(jí)葉片 圍帶及拉筋經(jīng)常斷裂，一旦低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片圍帶或拉筋斷裂，就很容易導(dǎo)致低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片發(fā)生裂紋甚至斷裂，而 我公司＃ 2 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)對(duì)于質(zhì)量不平衡的響應(yīng)特別敏感，在 1m的直徑上，反對(duì)稱加 1Kg 質(zhì)量，將會(huì)導(dǎo)致軸振動(dòng)變化 180um～ 200um，一旦發(fā)生末級(jí)葉片斷裂情況，將嚴(yán)重威脅主機(jī)的安全運(yùn)行。另外， 當(dāng)機(jī)組因末級(jí)葉片圍帶或拉筋問(wèn)題發(fā)生較大的缺陷時(shí)，均要進(jìn)行揭缸檢查，增加運(yùn)行和檢修工作量，降低設(shè)備運(yùn)行可靠系數(shù)； : 無(wú) : 無(wú) 、提高經(jīng)濟(jì)性 : 通過(guò)對(duì) 73 型機(jī)組的改造，在確保機(jī)組的安全性的基礎(chǔ)上，將大大地提高機(jī)組的效率，增強(qiáng)機(jī)組的出力，提高機(jī)組的真空，為我公司節(jié)能降耗工作更上一個(gè)臺(tái)階提供可靠的保證。 每次低壓轉(zhuǎn)子末兩級(jí)葉片發(fā)生大的裂紋缺陷后，更換低壓轉(zhuǎn)子末兩級(jí)葉片的圍帶需停機(jī) 30天以上，對(duì)低壓缸進(jìn)行揭缸檢修，需耗費(fèi)大量的人力和財(cái)力，嚴(yán)重影響機(jī)組的可靠性和接帶負(fù)荷的能力；一旦發(fā)生末級(jí)葉片斷裂的情況，所導(dǎo)致的設(shè)備損壞將無(wú)法估計(jì)。若設(shè)備的本質(zhì)安全得到保障，可極大地提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)水平；另外，機(jī)組的葉片更換，同時(shí)改變機(jī)組的末兩級(jí)汽封結(jié)構(gòu)型式，可提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，增強(qiáng)機(jī) 組的出力，提高機(jī)組的效率。 ：如果通過(guò)機(jī)組的技術(shù)改造，使各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)達(dá)到機(jī)組原來(lái)的設(shè) 19 計(jì)值，將大大地減少運(yùn)行人員的干預(yù)和操作，改善運(yùn)行人員的作業(yè)環(huán)境。 (七 )需要通過(guò)技術(shù)改造解決哪些問(wèn)題： 通過(guò)技術(shù)改造主要解決如下幾個(gè)問(wèn)題 : 低 壓缸效率低問(wèn)題 ,通過(guò)技術(shù)改造 ,使機(jī)組的效率達(dá)到或接近機(jī)組的設(shè)計(jì)值。 ,達(dá)到或接近機(jī)組的設(shè)計(jì)值，提高機(jī)組安全穩(wěn)定性能。 ,減少機(jī)組的軸封漏汽，減少軸封溢流量，減輕凝汽器的熱負(fù)荷。 7． 4 通過(guò)對(duì)＃ 2 汽輪機(jī)的低壓通流部分改造，可確保機(jī)組的末兩級(jí)葉片在運(yùn)行中不出現(xiàn)異常情況，從而提高我公司主機(jī)運(yùn)行的可靠性、安全性和市場(chǎng)中的信譽(yù)度。 7． 5對(duì)機(jī)組的低壓葉片更換，同時(shí)改變機(jī)組的末兩級(jí)汽封結(jié)構(gòu)型式，可提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，增強(qiáng)機(jī)組的出力，提高機(jī)組的效率。 三、方案論證 （一）改造方案描述： 針對(duì)我公司＃ 2 機(jī)組的實(shí)際情況、結(jié)合同類型機(jī)組的改造效果和哈汽公司目前的技術(shù)水平，擬采取以下改造方案： 機(jī)組高中低壓汽封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改造。 對(duì)通流部分汽封進(jìn)行更換，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。 我公司機(jī)組高中低壓端軸封泄漏量較大，大量的蒸汽外泄而進(jìn)入軸加和凝結(jié)器，影響機(jī)組的效率，擬對(duì)軸封的板式汽封進(jìn)行更換為更為先進(jìn)的汽封 （如布萊登汽封、蜂窩汽封、鐵素體汽封等） ，可適當(dāng)調(diào)小軸封的間隙，即使機(jī)組的振動(dòng)增大也不會(huì)磨損大軸，可有效地增加機(jī)組運(yùn)行安全和經(jīng)濟(jì)性。 機(jī)組高壓缸通流改造。 73B機(jī)組相比 73型機(jī)組在本體上面進(jìn)行了較多的改進(jìn)。高壓缸內(nèi)的原葉頂平齒汽封改為高低齒迷宮式汽封；隔板和動(dòng)葉的 葉片采用三維成型設(shè)計(jì)，采用世界上最先進(jìn)的三維曲面、實(shí)體造型軟件 CATIA 進(jìn)行設(shè)計(jì)，機(jī)組的效率得到較大的提高。 機(jī) 組中壓缸通流改造。 20 中壓缸內(nèi)部的原葉頂平齒汽封改為高低齒迷宮式汽封；隔板和動(dòng)葉的 葉片采用三維成型設(shè)計(jì)，采用世界上最先進(jìn)的三維曲面、實(shí)體造型軟件 CATIA進(jìn)行設(shè)計(jì)，機(jī)組的中壓缸的效率得到較大幅度的提高。 機(jī)組低壓缸通流改造 更換機(jī)組低壓部分通流，低壓 2 7 級(jí)動(dòng)葉片、靜葉片該為先進(jìn)葉型。更改低壓末級(jí)、次末級(jí)動(dòng)葉片圍帶結(jié)構(gòu)為自帶冠的形式。 （二） 改造后預(yù)期達(dá)到的效果 : 大幅度降低機(jī)組的各段抽汽參數(shù)，達(dá)到或接近機(jī)組的設(shè)計(jì)值，確保主設(shè)備和輔助設(shè)備的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行。 大幅度提高機(jī)組的汽缸內(nèi)效率，降低機(jī)組的熱耗、煤耗，達(dá)到或接近機(jī)組的設(shè)計(jì)值。 經(jīng)過(guò)對(duì)機(jī)組的改造，使機(jī)組的整體性能的到提高，機(jī)組的缸溫差得到控制，蒸汽的泄漏量得到減少，機(jī)組的真空得到提高等。 (三 )應(yīng)從全部可能的設(shè)計(jì)方案中 ,提出 2～ 3個(gè)最適合的可選方案 (或建議方案 ): 對(duì)比西柏坡電廠的改造方案以及我公司＃ 1汽輪機(jī)的成功改造經(jīng)驗(yàn)，擬采取以下方案： 方案一：機(jī)組高、中、低壓通流動(dòng)、靜葉改造，相應(yīng)汽封系統(tǒng)由哈汽進(jìn)行改造，汽封采用傳統(tǒng)的梳齒汽封。 方案二：機(jī)組高、中、低壓通流動(dòng)、靜葉改造，相應(yīng)汽封系統(tǒng)由哈汽進(jìn)行改造，但 高壓進(jìn)汽平衡環(huán)汽封、中壓進(jìn)汽平衡環(huán)汽封、高壓排汽平衡環(huán)汽封以及高中壓外缸調(diào)端內(nèi)軸封、高中壓外缸電端內(nèi)軸封更換為布萊登汽封或蜂窩汽封。 方案三：機(jī)組高、中、低壓通流動(dòng)、靜葉改造，但高壓進(jìn)汽平衡環(huán)汽封、中壓進(jìn)汽平衡環(huán)汽封、高壓排汽平衡環(huán)汽封以及高中壓外缸調(diào)端內(nèi)軸封、高中壓外缸電端內(nèi)軸封、中壓 8 級(jí)動(dòng)葉頂部圍帶汽封更換為布萊登汽封或蜂窩汽封（如該蜂窩汽封，末兩級(jí)動(dòng)葉汽封也可以改為蜂窩汽封）。其它汽封系統(tǒng)由哈汽進(jìn)行改造，汽封采用傳統(tǒng)的梳齒汽封。 (四 )施工方案、過(guò)渡方案 : 首先確定機(jī)組的改造方案，聯(lián)系相關(guān)的廠家進(jìn)行 設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)合格的產(chǎn)品，利用機(jī)組大修進(jìn)行改造。 21 (五 )是否需要停機(jī)停爐或結(jié)合機(jī)組大、小修等 :需要結(jié)合機(jī)組的大修進(jìn)行改造 （六）從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、效果等方面論證其實(shí)施可行性、合理性、存在問(wèn)題和解決辦法 : 73B 型機(jī)組相比 73 機(jī)組由于設(shè)計(jì)技術(shù)和制造水平的提高，機(jī)組在各個(gè)方面的性能有不同程度的提高，大量機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)行后的各項(xiàng)考核參數(shù)已達(dá)到 73B 型機(jī)組的設(shè)計(jì)值。而已投產(chǎn)的 73型機(jī)組運(yùn)行后的考核參數(shù)與 73型機(jī)組的設(shè)計(jì)值相比相差較遠(yuǎn)。在 73型機(jī)組的整體基礎(chǔ)采取 73B 的技術(shù)進(jìn)行改造，技術(shù)上是可行，可產(chǎn)生預(yù)期的效果，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。 （七）要求定量、準(zhǔn)確地對(duì)其性能指標(biāo)、投資費(fèi)用、效益、投資回報(bào)作出綜合比較 : 三個(gè)方案在改造原則上基本是一致的，主要區(qū)別在于設(shè)備的改造范圍。因＃ 1 汽輪機(jī)的成功改造經(jīng)驗(yàn)，本次提出三個(gè)方案都按高、中、低壓缸通流部分全部改造提出。區(qū)別在于對(duì)于汽封系統(tǒng)的改造。方案一全部采用哈汽技術(shù)，在對(duì)通流進(jìn)行改造的同時(shí)，對(duì)汽封進(jìn)行部分換