核电汽轮机通流能力分析及优化
2-1000MW汽轮机TSI调整轴系定位法优化分析
1000MW汽轮机TSI调整轴系定位法优化分析张庆国1孙登成2李祥苓1李红利1(1-华电国际邹县发电厂;2-中国广核集团阳江核电有限公司)摘要:本文通过对邹县电厂1000MW大容量汽轮发电机组TSI系统调整前汽轮发电机组轴系定位过程出现的问题进行分析,提出有别于传统的优化方案为热工调整轴系提供一个准确的转子轴向位置。
该方案目的在于保证TSI系统测量探头的要求间隙值,确保TSI系统轴向位移、胀差所设定的报警值、跳机值的准确性。
关键词:1000MW汽轮机 TSI系统轴系定位优化1 前言汽轮机TSI系统是汽轮发电机组非常重要的保护系统之一,汽机检修过程中应用一定的机械手段为热工调整TSI参数提供转子的轴向位置是必须的。
一旦转子的轴系定位不准,会导致汽轮发电机组运行中误停或者拒停,从而影响汽轮发电机组的安全稳定运行。
随着社会科技的进步,大容量汽轮发电机组的出现使得汽轮发电机转子变的异常庞大(百万千瓦级及以上大型机组多为四缸四排汽或五缸六排汽)。
厂家在设计上为高、中压缸多选用无顶轴油式的可倾瓦,这为采用传统方法进行汽轮发电机组轴系定位带来了较为复杂的工作。
按照传统的检修方法用液压千斤顶进行轴系定位时,转子推力盘带动推力瓦沿轴向窜动,极易造成推力瓦严重过推,影响转子轴向定位的准确性。
另外,转子瞬间轴向窜动会使推力瓦承受转子推力盘的瞬时冲击载荷,会对推力瓦造成不良影响。
此类故障实际工作中甚为多发,现场调整时若不采用合理的工作方法将难以得到转子的真实定位值,进而影响到调整后TSI参数的准确性。
本文比较了国内各电厂在应对此问题时所采取的常见对策,并在此基础上提出了汽轮机轴系定位的优化方法,即根据调整TSI轴系转子的轴向位置与单个高压转子推力盘靠在非工作面上的位置进行比较,并以此修正TSI轴向探头的调整值。
2 汽轮发电机轴系定位传统定位法出现的问题邹电300MW机组改造成335MW后,汽轮机高中压缸#1~#4轴瓦均改造为无顶轴油可倾瓦。
汽轮机组通流改造项目方案优选
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风险识别
识别改造过程中可能出现的各种 风险因素,如技术风险、市场风 险、政策风险等。
风险评估
对识别出的风险因素进行量化和 评估,确定其可能对项目造成的 影响程度。
风险应对策略制定
根据风险评估结果,制定相应的 风险应对策略和措施,降低或规 避风险对项目的影响。
05
改造实施计划与时间表
改造准备阶段
技术准备
成本较高:该方于该方案较为 复杂,改造周期可能较长。
04
方案四优缺点分析
01
优点
02
经济效益好:该方案能够带来较好的经济效益,降低运营成本
。
节能减排效果好:该方案能够实现节能减排,有利于环境保护
03 。
方案四优缺点分析
• 灵活性较高:该方案具有较强的灵活性,能够适应不同的运行环境和需求。
改造验收与试运行阶段
验收标准
制定详细的验收标准和流程,确保改 造后的汽轮机组符合设计要求和性能 指标。
试运行与性能测试
对改造后的汽轮机组进行试运行和性 能测试,确保其稳定性和可靠性。
06
预期效果与效益分析
提高汽轮机组效率
01
汽轮机通流部分改造后,能够提 高蒸汽的做功效率,减少能量损 失,从而提高汽轮机组的整体效 率。
提升安全性能
通流改造能够改善汽轮机组的热力性能,防止因超温、超压 等引起的安全事故。
优化后的通流部分能够减小蒸汽的流动阻力,降低轴向推力 ,从而减少机组振动和位移,提高机组运行的稳定性。
对环境的影响减少
汽轮机组效率的提高,可以减少燃煤消耗和二氧化碳等温 室气体的排放,缓解气候变化的影响。
通过通流改造,降低噪音和废水的排放,减轻对环境的污 染和破坏。
浅谈核电同火电汽轮机的比较
浅谈核电同火电汽轮机的比较我国第一座核电站始建于上世纪50年代,核电发展历经60年。
我国核电发展在前期速度较慢,随着近年来经济的飞速发展科学技术的不断进步,核电发展速度正逐渐提升。
由于核电汽轮机的配套反应湿蒸汽参数低,具有放射性的特点,因此,需要将核电汽轮机组与火电汽轮机组加以区别。
本文将从热力参数、结构特性、流通设计和运行方式等方面对核电汽轮机和火电汽轮机进行比较分析。
一、热力设计参数不同由于当前大部分核电站采用的是压水堆,压水堆核电站汽轮机的热力设计设计参数特点为:流量大、焓降小、蒸汽参数低、效率低。
反应堆供给汽轮机的蒸汽参数低,通常为5~7MPa,湿度在0.25~0.41%之间,温度在270~285℃之间,显示为略带湿度和蒸汽饱和状态。
当核电汽轮机与火电汽轮机排气压力相同时,核电汽轮机做功是有效焓降低,大约为火电汽轮机焓降的一半。
火电汽轮机窝炉则是采用的燃煤、燃气和燃油等燃料。
主蒸汽高温、高压的过热蒸汽。
二、结构特性不同由于热力设计参数不同,核电汽轮机与火电汽轮机在设计结构也有所不同,具体差异如下:(一)外形尺寸差异相比火电汽轮机,核电汽轮机的进气参数低、比容大,具体进气容量约为相同功率火电的火电汽轮机机的一倍,这就要求核电汽轮机进气管、阀门以及汽缸尺寸比常规汽轮机要大,高压缸叶片要长于一般汽轮机。
另外,在相同功率的条件下,核电汽轮机末级叶片比火电汽轮机的末级叶片药长、外形尺寸大、排气面积大。
(二)汽水分离、再热器(MSR)的设置存在差异核电汽轮机的工作蒸汽为饱和蒸汽,该蒸汽通过高压锅做工之后,产生的排气湿度较大,如果直接将蒸汽排入低压缸,将会导致汽轮机的某些零部件因水侵蚀而损坏。
因此,为了降低汽轮机低压缸的蒸汽湿度,就需要提高低压缸的蒸汽温度,这样就可以确保核电汽轮机具有一定的过热度,热力循环效率得到相应的提高,低压缸的工作环境和条件得到改善。
在汽轮机的高压缸和低压缸设置汽水分离器,这样可以有效的防止和减轻湿蒸汽对汽轮机低压缸零部件的腐蚀与损坏。
核电站与火电厂汽轮机参数及热力系统的比较分析
中国电力教育2010年管理论丛与技术研究专刊662核电站与火电厂汽轮机参数及热力系统的比较分析王晗丁* 周 涛(华北电力大学核热工安全与标准化研究所,北京 102206)摘 要:通过对核电站与火电厂各自的再热郎肯循环,汽轮机的主蒸汽的压力、温度、湿度、流量等参数的比较,分析了在汽轮机设计及结构上,如气缸设置、级效率、末级叶片长度和通流部分冲蚀等的不同点。
并分析比较了核电站与火电厂各自的热力系统,且归纳出不同点,提出了在借鉴常规火电热力系统计算时存在的难点,结合火电厂热经济性指标给出核电站发电能力评价指标。
为提高核电汽轮机运行效率及核电厂发电效率提供借鉴。
关键词:核电站;火电厂;汽轮机;热力系统;发电效率基金项目:本文系国家“973”计划项目 (项目编号:2007CB209800),横向研究课题的研究成果。
*作者简介:王晗丁,男,华北电力大学核热工安全与标准化研究所硕士研究生。
从能量转化角度看,核电站与火电厂都是将热能转换成电能,但核电站是利用反应堆所产生的核裂变能产生热能,这点与火电厂的锅炉不同。
核电站一回路维持约16MPa 的压力,反应堆出口冷却剂温度通常不超过330℃,在这样的冷却剂温度下,在蒸汽发生器中产生压力约6MPa 的饱和蒸汽。
而火电厂中的锅炉则是在过热器中加热主蒸汽的,蒸汽都处于过热状态,温度达540℃,其压力更是高于核电饱和蒸汽压力,从而使得核电站二回中的汽轮机主蒸汽参数较火电厂要低很多。
虽然核电站的汽轮机、凝汽器、加热器等设备与火电厂基本相同,但由于主蒸汽参数等的差异,其汽轮机参数、热力系统及运行方式与火电厂都存在较大差异。
一、热力循环比较大型火电站都采用蒸汽中间再热系统,其主要目的在于提高中、低压缸前蒸汽参数,从而提高大容量机组的热经济性;而对于压水堆核电站而言,采用再热的主要目的是提高蒸汽在汽轮机中膨胀终点的干度。
汽水分离再热器的主要作用是除去高压缸排汽中的水分,并加热高压缸排汽,提高低压缸进汽的温度,使其具有一定的过热度,若不采取任何措施,当蒸汽膨胀至0.0049MPa 时,其湿度将接近30%。
电厂集控运行汽轮机运行优化措施分析
电厂集控运行汽轮机运行优化措施分析摘要:热能发电作为我国电力产业中非常重要的一部分,其发展和效率提高,对我国的国民经济发展起到决定性的作用。
随着越来越多的经济型企业的崛起,对能源的需求也会逐渐提高,因此,对于火力发电厂的运行优化是一个相当重要的问题,特别的,对于电厂汽轮机的运行优化是一大重点。
本文就火力发电厂集控运行中汽轮机构成及工作原理及优化措施进行分析。
关键词:电厂集控运行;汽轮机;构成及原理;运行优化引言当前随着电厂规模的不断扩大,相关的生产设备也在不断地增多,如此一来便对集控运行中汽轮机运行提出了更高的要求,只为能够保障电厂生产过程更加的高效、稳定、安全。
在此过程中对于汽轮机运行的优化,不仅能够提升电厂的生产效率,还能起到节能降耗的效用,为电厂生产带来更多的经济效益。
一、汽轮机的构成及工作原理介绍汽轮机作为火力发电厂的主要生产设备,其运行情况会对电厂的发展产生尤为关键的影响。
从结构上来说,汽轮机主要包括两大部分:转动部分与静止部分。
其中转动部分,又可以称为转子部分,主要由叶轮、主轴、动叶片以及联轴器等组成,而静子部分则主要由气缸、隔板、进气部分、汽封以及轴承等组成。
两大部分对于汽轮机的运行发挥着十分重要的作用。
汽轮机的运行主要是利用蒸汽的热能从而实现做功的旋转机械,是通过将热能转换为机械能的过程。
在整个运行过程中,汽轮机的运行主要涉及到两个工作原理:第一,冲动作用的原理。
汽轮机中的高速蒸汽在通过动叶片构成的气道时,蒸汽的流动方向也会发生相应的变化,从而对叶片产生冲动力。
这种冲动力会推动叶轮转动,从而做出机械工。
第二,反动作用的工作原理。
在汽轮机的运行过程中,蒸汽会在气道内膨胀并加速,这时强大的气流必然会对动叶片产生强大的反动力,从而推动叶轮的运动做出机械功。
第一种工作原理下,动叶气道内的气流并不会出现膨胀加速的情况,仅仅会发生方向的改变。
但是,第二种工作原理下,气流会发现膨胀加速,气流也会发现方向改变。
汽轮机通流部分优化设计
2 . 1新 叶 型的 开发 机 。设 计 高性 能 的汽 轮 机 , 同 时降 低设 计 l %; 低 压 级型 损减 小 2 0 %。 成本 , 缩 短设 计 周期 , 是 合理 利 用 资源 、 减 迄今 为止 , 各 国学 者 和研 究 人 员在 高 俄 罗 斯 的学 者 提 出 了一 种 能减 小 叶 少 能源 浪费 和损 失 的重 要途 径 , 也 是 我 国 效 率 新 叶 型 的 开发 和 应 用 上 做 了 大 量 的 栅 端部 损失 的海豚 形叶 片 。 陶正 良等 将海
望。
关键词 : 汽轮 机 ; 性能 ; 优化 ; 多 目标优 化
中图分 类 号 : T K 1 4
1概述
文献 标识 码 : A
能改进 与 优化 的研 究 方 向 主要 有 : 高效 率 的 变 工 况 气 动 性 能 。 东 方 汽 轮 机 厂 对 通道 优化 技 术 、 新 型 汽 封 的开 发 以及 高效 后 加 载 层 流 叶 型后 , 高、 中压 级 型 损 相 对 值 分 别 减小 2 5 %、 2 3 %,级 效 率 分别 提 高
随着 现代 科技 的 飞速 发展 , 目前 叶 轮 首 先 提出 “ 后 加载 叶型 ” 的概 念 , 他 们指 出 叶栅 端部 损失 的原 因。 但是 目前 还 没有 海 机 械 设 计 研 发 主要 是 先 通 过 计 算 流 体力 与传 统透 平 叶栅 速度 分 布相 比 , 后 加 载 叶 豚形 叶片 应用 到汽 轮机 中 的报道 。 学 软件 进行 理 论计 算 , 得 出大 量 的备 选 叶 栅 可 以有 效地 推 迟速 度转 捩 的 发生 、 减 小 型, 然后 根据数 值计 算结果 指导 实验研 究 , 转捩 区范 围 , 降低 叶型损 失 。孙奇 等对 后 2 . 2 子午通 道优 化技 术 由 于汽 轮 机 高 压 级 静 叶 栅 前 后 压 差 为满 足 其 刚 度 和 强度 要 求 , 高 压 级 以得到气 动 、 力 学性 能 良好 的 叶轮机械 。 加 载 叶型 和 高 负 荷 前 加 载 叶 型分 别 进 行 较 大 , 2 汽 轮 机通 流 部 分 性 能 的 改 进 与 优 了环 形和 平 面 叶栅 吹风 实 验 。结果 表 明 , 静 叶设 计地 通 常较 厚 , 但 厚 叶片 端部 二 次 化 前加 载 叶型 采 用 弯 曲量 大 的设 计 方 案 可 流 损失 严 重 。为解 决 这一 问 题 , 目前 工 程 目前 , 世 界各 国在汽 轮 机通 流 部 分性 以减 少 端部 二 次流 , 后 加载 叶型 具有 很 好 实 际 中多采 用上 端壁 收缩 的方 法 。 气 流通
汽轮机通流改造效果分析、存在问题研究及对策
汽轮机通流改造效果分析、存在问题研究及对策发表时间:2018-06-25T16:06:55.013Z 来源:《电力设备》2018年第8期作者:马廷玉[导读] 摘要:众所周知,在火力发电项目当中,汽轮机是至关重要的一种动力设备。
(中国电建集团核电工程有限公司山东省济南市 250010)摘要:众所周知,在火力发电项目当中,汽轮机是至关重要的一种动力设备。
纵观我国当前火电厂所使用的汽轮机机组,运行效益低成为了非常普遍的现象,要想真正扭转此态势,就必须要对汽轮机进行全方位的改造,实现全面升级。
本文将就汽轮机通流改造效果分析、存在问题研究及对策进行深入的分析与探究。
关键词:汽轮机;通流改造;效果;问题;对策引言目前,我国各行各业使用最多的一种能源便是电力能源,而火力发电便是创造电力能源的重要方式。
近些年,伴随着可持续理念的不断深入和推广,在我国范围内,关于火电项目的环保改造工作一直都处于积极进行状态之中。
汽轮机通流改造就是其中一项重要的内容。
汽轮机的工作原理是将蒸汽能量转换成为机械能,是火电厂中不可或缺的重要动力设备。
汽轮机因为受到制造工艺和设计水平的局限,其在实际运行过程中逐渐暴露出越来越多的问题,诸如滑销系统卡涩、中低压转子弯曲、机组振动大等等都是经常会出现的问题,这些问题都会在不同程度上影响着汽轮机机组的运行质量。
以下是笔者结合自己多年的相关工作经验,就汽轮机通流改造过程中出现的问题以及实际改造效果提出自己的几点看法和建议。
一、关于汽轮机通流改造过程中出现的问题分析一般情况下,汽轮机通流改造主要包括三种改造方式:第一,汽轮机通流部分的全面改造汽轮机通流的全面改造,是一种非常彻底的改造方式,其要将通流部分涉及到的转子、内缸等零构件全部更换掉。
这种全面改造的方式比较适合用在经济性比较差、运行时间比较长的机组。
第二,汽轮机通流部分的局部改造与全面改造相比,局部改造的范围要小很多。
通常情况下,汽轮机通流部分的局部改造基本上就是改造通流部分的关键构件,诸如汽封系统、低压转子等等。
三门核电汽轮机厂房通风系统分析和优化
三门核电汽轮机厂房通风系统分析和优化发布时间:2021-05-17T03:11:34.168Z 来源:《电力设备》2021年第1期作者:陈晔[导读] 汽轮机厂房通风系统(VTS)主要为汽轮机主厂房提供直通式通风冷却,并向仪控和电气设备房间提供循环冷却。
(三门核电有限公司浙江省台州市 317112)摘要:汽轮机厂房通风系统(VTS)主要为汽轮机主厂房提供直通式通风冷却,并向仪控和电气设备房间提供循环冷却。
但是该系统设备数量多、故障频发,对厂房重要设备安全运行和人员的工作环境造成了不利影响。
本文以空气处理机组故障导致房间温度超限和炎热天气蒸发冷却机组无法有效降低汽机房温度的现场实际问题为例进行分析,从设计改造、事故预想、优化规程和运行方式等方面提出合理可行的建议,有助于减少设备故障,保证系统正常功能。
关键字:汽机房通风;温度超限;事故预想;喷淋系统;运行优化 Analysis and optimization of the turbine buildingventilation system in SMNPCAbstract:The turbine building ventilation system (VTS) mainly provides through ventilation cooling for the main turbine building and circulation cooling for the I & C and electrical equipment rooms. However, the system has a large number of equipment and frequent failures, which has a negative impact on the safe operation of important equipment in the plant and the working environment of personnel. This paper analyzes the practical problems of the room temperature overrun caused by the failure of the air handling unit and the failure of the evaporation air cooling unit to effectively reduce the temperature of the steam turbine room in hot weather, and puts forward reasonable and feasible suggestions from the aspects of design transformation, accident prediction, optimization procedures and operation mode, which is helpful to reduce the equipment failure and ensure the normal function of the system.keyword: Ventilation of turbine room Temperature overrun Accident prediction Spray system Operation optimization1.VTS系统简介1.1 VTS系统功能汽轮机厂房通风系统(VTS)用于向汽轮机厂房和第一跨提供过滤空气,维持房间内的温湿度、压力,以满足人员和设备对环境的要求,并对电气房间等区域提供事故排风或排烟措施[1]。
浅谈核电汽轮机
浅谈“核电汽轮机”(一)核电汽轮机结构特点由于产生蒸汽的方式不同,核电站汽轮机与常规火电站汽轮机在热力参数上存在差异。
贺电汽轮机由于使用了饱和蒸汽,因此其参数相对于火电汽轮机来说有所降低,有效焓降较小,蒸汽流量较大,低压缸出口的蒸汽湿度较大,从而使汽轮机在设计和结构上与火电汽轮机存在差异:(1)采用饱和蒸汽新蒸汽参数低在典型压水堆核电站中,汽轮机主汽门前的蒸汽压力约为6MPa,这主要取决于一回路冷却剂参数,后者则主要受反应堆壳体制造技术和材料的限制。
由于核电汽轮机采用了饱和蒸汽,且新蒸汽的参数较低,使核电汽轮机有以下特点1).核电汽轮机的级数少而不设中压缸;2).低压缸功率占全部功率的比例增大,约为50%~6o%,因此低压缸的经济性对整个汽轮机有重要影响;3).汽轮机的排汽损失,分离再热器和进、排汽管道的压力损失对核电汽轮机的经济性影响增大。
(2)可用焓降低、蒸汽流量大蒸汽在汽轮机中的膨胀过程使高压缸中蒸汽从起始参数膨胀到1.2MPa,而湿度则从在蒸汽发生器中产出的起始值约0.5%增到约12%。
按照汽轮机通流部分侵蚀损耗的条件,不允许继续利用有这样湿度的蒸汽。
因此,蒸汽在进入低压缸之前需通过蒸汽分离再热器进行汽水分离和再热。
与火电汽轮机相比较,核电汽轮机的蒸汽压力低,而且是饱和蒸汽。
由于核电汽轮机的可用焓降小、级效率又较低、蒸汽压力低、比容大,因此汽轮机进汽的容积流量就要比相同功率的火电汽轮机增大60%-90%。
核电汽轮机在结构上有以下特点:1)核电汽轮机的进汽管道和阀门的尺寸及重量增大;2)当功率增大到500~800MW时高压缸要做成双流道的;3)高压缸叶片较高,扭叶片数量增多,增加了设备的投资额;4)由于叶片高度增加,增加了调节级设计的困难,低负荷时叶片的弯曲应力增大,应尽量避免采用喷嘴调节;5)汽轮机出口蒸汽流量大,不仅使末级叶片增高而加大汽轮机径向尺寸,还要采用多排汽口结构,使汽轮机结构复杂,重量、尺寸增大;6)凝汽器也因排汽量大而使其换热面增大,循环水量几乎增加一倍。
某核电汽轮发电机组并网后最小负荷过大原因分析和优化措施
Re a s o n a na l y s i s a nd o pt i mi z a t i o n o f e x c e s s i v e mi ni m um lb i n e— — g e n e r a t o r u it n c o nn e c t e d t o t h e g r i d
设备安全 造成的潜在威胁 。
关键 词 : 核 电站 ; 最小负荷 ; 汽轮机控制系统 ; 同期装置 ; 转 速偏差 ; 蒸 汽需 求量
中图分类号 :T M 7 1 2 文 献标 志码 :B 文章编 号 : 1 0 0 2—1 6 6 3 ( 2 0 1 3 ) 0 5—0 4 3 4— 0 3
HUO L e i , REN Ya n b a o, S UN Xi a o l o n g, ZHAO S h u y u
( C h i n a N u c l e a r P o w e r E n g i n e e r i n g C o . , L t d . , S h e n z h e n 5 1 8 0 3 1 , C h i n a )
p r o v e s t h e f e a s i b i l i t y o f t h e pl a n, b y wh i c h t h e mi ni mu m l o a d i s s t a bi l i z e d, t h e c o n t r o l o f e x h a u s t s t e a m t e mp e r a t u r e
霍 雷, 任延 宝, 孙 小龙 , 赵书宇
( 中广核 工程有限公 司, 广 东 深圳 5 1 8 0 3 1 ) 摘 要: 针对某新建 核电站汽轮发 电机组差频并 网后 瞬间最 小负 荷较 大的现象 , 阐述 了最 小负荷 扰动 产生 的过程 , 分析 了汽
田湾核电站5号、6号机组汽轮机选型优化
田湾核电站5号、6号机组汽轮机选型优化杨乃林1,粘志宇2,马慧勇2,申彦锋1,刘兆华1(1江苏核电有限公司,连云港222000;2东北电力设计院有限公司,长春130021)摘要:依托田湾核电站5号、6号机组工程,提出大容量核电机组汽轮机选型的主要优化方向和计算方法,即采用最小年费用法对汽轮机低压缸配置方案进行冷端优化,并结合发电收益进行综合技术经济计算和对比,提出推荐选型意见。
关键词:核电;汽轮机;低压缸;背压;末级叶片分类号:TM623 文献标识码:B 文章编号:1001⁃5884(2020)05⁃0343⁃03Optimization of Turbine Selection for No.5and No.6unitsof Tianwan Nuclear Power StationYANG Nai⁃lin1,NIAN Zhi⁃yu2,MA Hui⁃yong2,SHEN Yan⁃feng1,LIU Zhao⁃hua1(1Jiangsu Nuclear Power Corporation,Lianyungang222000,China;2Northeast Electric Power Design Institute Co.,Ltd.,Changchun130021,China)Abstract:Based on the Tianwan Nuclear Power Plant Unit5and6project,this paper puts forward the main optimization direction and calculation method of turbine type selection for large capacity nuclear power units,that is,to use the minimum annual cost method to optimize the cold end of the low pressure cylinder configuration scheme of the turbine,combined with the comprehensive technical and economic calculation and comparison of power generation income,and puts forward the recommendation of type selection.Key words:nuclear power;steam turbine;low pressure cylinder;back pressure;last stage blade0 前 言汽轮机作为核电常规岛中最重要的设备,其选型原则已经由原来的“成熟、可靠、安全第一”变为“安全与经济并辅”。
科技成果——汽轮机通流部分现代化改造
科技成果——汽轮机通流部分现代化改造适用范围电力行业50-600MW各种形式的汽轮机行业现状与该节能技术相关生产环节的耗能现状为200MW及以下机组缸效率较差,300-600MW机组比国外同类型机组供电煤耗高出20-30g/kWh。
目前应用该技术可实现节能量13万tce/a,减排约34万tCO2/a。
成果简介1、技术原理采用先进的汽轮机三维流场设计技术,结合四维精确设计,对汽轮机通流部分及汽封系统进行优化。
2、关键技术(1)高压缸调节级,采用子午面收缩静叶栅;(2)高压缸压力级隔板静叶,采用新型优化高效静叶叶型;(3)中、低压缸隔板静叶,全部采用弯扭静叶片;(4)采用新型动叶叶型,改善速度分布,减少动叶损失;(5)增加各级动叶顶部汽封齿数,减少漏汽损失;(6)采用子午面通道光顺技术;(7)提高末级叶片的抗水蚀能力;(8)提高未级根本反动度,改善未级气动性能。
3、工艺流程现场对通流部分进行优化设计,大修将转子和隔板返厂加工,随后安装调整。
主要技术指标通过技术改造,高压缸效率提高4%-6%;中压缸效率提高1%-2%;低压缸效率提高7%-8%。
典型案例上海石洞口第一电厂1×300MW机组投资节能改造资金3843万元,使供电煤耗下降了20g/kWh,年取得经济效益2846万元。
投资回收期1.4年。
对另一台300MW机组投资6400万元进行改造,可使供电煤耗下降20g/kWh,年取得经济效益4519万元,投资回收期1.4年。
市场前景300-600MW机组在今后相当长的时期内仍是主力机组,由于效率偏低和供电煤耗偏高,通过部分改造以提高经济性,将是一种重要的节能手段。
预计未来5年,该技术在行业内可推广至80%,形成的年节能能力约为17万tce,年碳减排能力45万tCO2。
浅谈国内大型汽轮机通流改造现状及发展方向
浅谈国内大型汽轮机通流改造现状及发展方向国内汽轮机制造厂的通流设计技术成熟,应用广泛、安全可靠,通流改造经验丰富经历了半个多世纪的创立和发展,我国火力发电设备制造业走过了从无到有,从小到大,由弱变强的历程。
现已建成以哈尔滨、上海和东方三大制造集团为主体,具有相当规模、水平和实力的技术开发与制造基地。
1、哈汽哈汽以设计、制造大型火电(空冷、湿冷)、核电、联合循环汽轮机、燃气轮机和舰船用汽轮机为主的大型骨干企业,具备批量生产亚临界 25MW 至 600MW 汽轮机,300MW、600MW直接空冷汽轮机,600MW 超临界汽轮机,1000MW 以上超超临界汽轮机、1000MW 等级的核电汽轮机的能力,年综合生产能力超过 1200万千瓦。
哈汽在充分借鉴、吸收西屋公司300MW、600MW 汽轮机及三菱、东芝超( 超) 临界汽轮机设计技术基础上,建立了先进、完整的技术创新体系。
2、上汽上汽厂在汽轮机设计及改造技术中,经历了由采用西屋技术到采用西门子技术的进步,已开发应用了基于西门子技术的先进通流设计 AIBT 技术。
表6列举了上汽部分改造业绩。
3、GEGE 是汽轮机改造领域的世界先供应商,已经了或正在进行设计和是汽轮机改造领域的世界先供应商,已经了或正在进行设计和制造的汽轮机达1000余例(以单个缸为计数位)。
最初的改造项目多为阿尔斯通生产的汽轮机,而近年来改造合同通生产的汽轮机,而近年来改造合同,有40% 左右是由其它公司生产的汽轮机。
GE从1998 年开始专门的汽轮机改造业务,目前设有基于年开始专门的汽轮机改造业务,目前设有基于 Rugby(英国)、 Mannheim(德国)、 Elblag(波兰)的欧洲中心以及在Richmond的美国中心、 Delhi的印度中心和北京的国对外开展业务。
GE 在改造其它制商供应的设备方面具有丰富经验。
二、主要厂家技术特点1、哈汽技术方案哈汽将采用反动式技术对通流部分进行优化改造,采用的主要技术有:(1)通流设计采用多级反动式技术;(2)采用缸体自带平衡环结构,通流汽封和端部汽封采用新型小间隙汽封技术,减小漏汽损失;(3)减小调节级焓降,调整各压力级根径和叶片高度;(4)高中压采用整体内缸结构,减少高中压内部装配部套数量,消除汽缸漏汽和隔热罩漏汽损失、杜绝装配部套的轴向定位面漏汽;(5)优化高中压缸进汽结构和调节级蒸汽室型线,优化高中压排汽端型线,减小流动损失;(6)优化高压调节级动叶后与第 1 级压力级之前的汽流混合腔室,保证第 1 级压力级进口蒸汽的均匀度;(7)采用缸体自带平衡环结构,通流汽封和端部汽封采用新型小间隙汽封技术,减小漏汽损失;(8)采用预扭装配式隔板,不再进行焊接,因此不存在由于焊接和焊接后进行热处理带来的叶片变形,从而更好保证叶片通流的精度,提高机组效率。
核电汽轮机安装总结及分析
核电汽轮机安装总结及分析摘要:介绍了国内汽轮机的情况,以福清核电三期工程汽轮机安装为例,进行全面总结分析。
从各关键质量点监督、防异物控制两个方面进行质量保证,详细介绍了扣缸发现异物、找中数据不合格、高中压缸体下沉三个偏差,并进行分析处理。
按照设计及规范要求执行,才能保证安装质量,为后续同类型机组提供良好经验。
关键词:汽轮机;安装;核电;总结1概述经过 100 余年的发展,汽轮机已广泛用于燃煤发电、核能发电、蒸汽 - 燃气联合循环发电、地热发电和太阳能集热发电等领域。
我国1995 年开始生产第一台中压 6MW 汽轮机,20 世纪 70 年代开始生产超高参数、具有中间再热的 125、200MW 及亚临界 300MW 汽轮机。
进入 21 世纪,随着我国电力工业步入快速发展轨道,国内三大汽轮机制造厂,通过引进国外先进技术,在设计、制造等方面有了长足进步,生产出 600MW 等级和 1000MW 超(超)临界汽轮机。
核电厂汽轮机与普通火电汽轮机,两者无论在理论、结构,还是在设计、运行等方面均基本类似。
[1]福清核电三期工程汽轮机是东方电气自主研发设计的单轴、半转速、中间再热、三缸四排汽、多级冲动凝汽式 1000MW 等级汽轮机,汽轮机组由一个流道对向的高中压缸和两个双流双排汽的低压缸组成。
其重要参数如表 1 所示。
该汽轮机从轴承就位到首次投盘车共用时 15 个月,需从质量控制、重要偏差分析等进行总结分析。
表 1 汽轮机主要参数2质量控制汽轮机安装验收过程中,在全程跟踪的基础上实现了对汽轮机安装过程及关键数据验收两方面的有效管控,主要通过“关键质量点监督”、“防异物控制”等措施对汽轮发电机组的安装质量进行把控。
2.1关键质量点监督汽轮发电机组在安装过程中,有大量过程安装数据需要验收,其中重要的有缸体严密性验证、通流间隙、轴承安装、外油挡安装、发电机密封瓦安装、轴系中心调整等。
经现场检查,高中压汽缸左右各测量 31 个位置,间隙均小于0.04mm,达到厂家设计要求。
汽机及热力系统优化主要技术措施
通流部分改造的投资巨大
缸效增幅小 投入产出小
原设备的残值损失巨大
改造工程量巨大
达到设计保证值的风险
历史教训
科学合理的综合评估-----适用于老机组增容改造
浙江浙能能源技术有限公司
1.2结构设计优化
与通流改造同时实施的项目
汽缸中分对开布置和筒式布置 调节级反流布置改顺流布置 高中压缸合缸与分缸 叶轮平衡孔缩小 低压1、2号内缸合缸
浙江浙能能源技术有限公司
1.3 汽封优化
汽轮机组各部位汽封选型的
最佳组合方案研究
另附
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2、热力系统优化改造
对本体及系统疏水管路进行优化改进,符合目前《防 止汽轮机进水和冷蒸汽导则》国家标准。能够保证机组正 常和各种异常情况下的疏水要求。 对本体及系统疏水管路重新设计和布置,割除冗余管 道,更换可靠性高的优质阀门,消除系统内、外漏。优化 后的本体及热力系统疏水系统不但可以减少系统漏量,而 且可以减少凝汽器热负荷,提高机组经济性。 系统简化之后,减少了设备的密封点,提高了设备的 可靠性。 系统简化之后,减少了检修人员的设备维护量和运行 人员的操作量,降低了劳动强度。
浙江浙能能源技术有限公司 2.5轴封供汽及自密封系统的优化 2.5.1.取消主汽供轴封系统,拆除其管道、阀门及其相应的疏 放水系统 目前,大部分机组轴封系统除自密封之外,设有辅助蒸汽 和主汽两路汽源。辅助蒸汽系统除本机四级抽汽之外,设计 有本机冷再和邻机辅助蒸汽汽源。低负荷或发生跳机时,可 通过切换到本机冷再或邻机辅助蒸汽向轴封供汽。主汽供轴 封汽源利用率极低,但主汽供轴封隔离阀工作压力较高,容 易发生密封面吹损出现严重内漏,主汽供轴封调节阀密封面 更易吹损,对机组热耗影响比较大。 2.5.1.1.取消主蒸汽供轴封系统管路及相应疏水; 2.5.1.2.主蒸汽供轴封轴封母管侧加装堵头; 2.5.1.3.主蒸汽供轴封疏水扩容器侧加装堵头; 备注:多台机组已经通过辅汽母管实现互通。考虑到全厂停电 的特殊情况下,机组黑启动的需要。可保留2路主蒸汽供轴 封系统,其他机组的主蒸汽供轴封系统全部取消。
田湾核电二期工程汽轮机轴封系统运行分析
田湾核电二期工程汽轮机轴封系统运行分析发布时间:2022-03-01T13:12:05.229Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年17期作者:江舜鑫[导读] 本文简要分析了在田湾核电二期工程汽轮机轴封系统汽源失去时系统的运行方式。
重点分析了系统出现失去汽源的主要情况,并提出了处理方式和改进措施。
江苏核电有限公司江苏连云港 222000摘要:田湾核电二期工程单台机组额定电功率容量为 1 126MW,为防止汽轮机运行时高压缸内蒸汽泄漏至汽机厂房和汽机厂房的空气向低压缸内渗漏,影响真空,在高低压缸两端还安装有轴端汽封,简称轴封。
本文简要分析了在田湾核电二期工程汽轮机轴封系统汽源失去时系统的运行方式。
重点分析了系统出现失去汽源的主要情况,并提出了处理方式和改进措施。
关键词:汽轮机;轴封;失去汽源;一、汽轮机轴封系统(LBW)功能及组成主要功能:以一定压力和流量向汽轮机的轴封提供轴封蒸汽,防止轴承处空气漏入和蒸汽外漏。
回收汽轮机轴封,主汽阀和调节阀阀杆处漏汽和空气的混合物,通过轴封蒸汽冷却器冷却,冷凝水排至凝汽器,不凝结气体排至大气。
主要设备有:轴封蒸汽冷却器、排风机、分离成套设备、压力调节阀。
运行工况:机组启动和低负荷运行期间,高、低压轴封压力调节阀维持 X腔室的压力 0.03MPa,轴封冷却器排风机维持 Y腔室约﹣6kPa。
如图1-1。
图 1-2 汽轮机高负荷时二、轴封系统失去汽源工况分析目前,国内已投运的百万千瓦等级核电站中,受蒸汽发生器所产生的饱和蒸汽参数较低所限,无论是全速汽轮机还是半速汽轮机均无法达到自密封。
机组正常运行时,汽轮机轴封系统对轴封供汽的温度有一定要求,蒸汽要有一定的过热度,当轴封供汽温度小于要求值时,轴封部件的热膨胀量小于转子的热膨胀量,有可能导致动静部分碰磨发生振动现象。
轴封系统汽源在机组启动时来自辅助蒸汽系统,机组正常运行时来自主蒸汽系统。
当负荷增加,高压轴封排汽压力上升,高压轴封转为自密封方式。
对核电厂汽轮机的跳闸故障分析以及维护措施
对核电厂汽轮机的跳闸故障分析以及维护措施摘要:汽轮机是核电厂中最关键的设备之一,在核电厂运行中起着举足轻重的作用,核电能源与其他能源相比有着非常多的优势,具有着效率高、密度大等特点,随着我国核电事业的快速发展,技术水平不断提升,汽轮机在核电厂中的应用也越来越广泛。
但是,在正常运行的过程中易出现跳闸等情况。
本文通过全面分析汽轮机跳闸故障进行分析,通过科学论证,得出汽轮机跳闸故障所产生的原因,并给出解决措施,并探讨了汽轮机维护的相关建议,为核电厂的稳定运行提供一份有益的探索。
关键词:核电厂;汽轮机;跳闸故障;维护措施引言随着当前社会的不断发展,人们对能源的需求不断增长核电厂作为一种高效环保的能源,成为当前能源发展的主要探索模式。
当前对电力的需求越来越高,在核电厂有序运转的过程中,也伴随着一些运行中存在的故障,而汽轮机跳闸是常见的故障之一,如果对汽轮机跳闸的原因没有正确的分析,那么会给核电站发展带来非常大的压力,因此通过对于汽轮机故障进行有效分析,解决现有的困难,通过科学的维护保障汽轮机稳定运行,以减少隐患的压力成为当前所需重点关注的一环重视汽轮机运行和维护,才能保证整体的经济效益和社会效益。
一、汽轮机调节保护系统概述汽轮机调节保护系统包括多个方面,以我国核电厂模式为例,对于汽轮机主要构成包括两个低压缸和高中压合缸等部分。
各个部分又相互独立,这样才能保证运行时更为稳定安全,对于气压机中的高压缸来说,为了使其运行中不出现差错,往往在其进气口内安装调节阀,这样才能保证气体进入时能够对速率和体积进行科学处理,而对于截止阀来说,与调节阀控制的情况不同,截止阀一般是采用手动状态来合理的调控利用信号模式来控制打开或者关闭,这样才能最大程度上确保汽轮机运行的综合性能[1]。
二、系统功能及结构对于汽轮机系统来说,往往是在核电厂电力停止的情况下,来通过启动运转,恢复电力系统保证电厂运转的电力供应,对于核电厂来说,重要性不言而喻,能够保证核运转的安全。
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核电汽轮机通流能力分析及优化
摘要:中国许多核电厂都存在涡轮机开度小的现象,这导致节流损失的增加。
根据压水堆核电站的主要蒸汽压力运行特性和实际运行数据,分析了造成这种现
象的原因,并提出了解决方案。
通过准确地设计阀前压力并优化涡轮流量,可以
减少节流损失,增加单位输出,并进一步提高核电站的发电效率。
关键词:核电;汽轮机;通流能力;效率
引言
秦山300MW核电站一期工程自1991年成功投运以来,我国核电汽轮机的设
计和开发已经走过了20多年的历程。
随着我国核电站比重的逐步提高,单机容
量的不断增加,如何更有效地运行,提高核电站的发电效率是一个需要关注的问题。
国内核电站基本上采用恒压节流运行,从已投运的机组开始。
从运行数据来看,汽轮机普遍存在小开度、大节流损失的现象,这引起了人们对汽轮机流量设
计的重视。
本文将对此进行分析和计算,为提高核电站的运行效率提供依据。
1运行特点
对于压水堆核电站,蒸汽发生器的热平衡方程为:P \u003d KF(TAVG TSG)其中:P是蒸汽发生器产生的热能; K和F是蒸汽发生器的传热系数和传热
面积; TAVG是反应堆冷却剂的平均温度; TSG是蒸汽发生器中的蒸汽温度。
从
该方程式可以看出,蒸汽温度TSG越低,热功率P越大。
图1显示了大亚湾核电
站蒸汽发生器的典型温度。
由于蒸汽发生器的出口为饱和蒸汽,因此蒸汽温度对应于压力,因此,新蒸
汽的压力会随着热能的增加而降低,如图2所示,并且根据蒸汽轮机原理,当流
量为常数,阶段为压力随着负载的增加而增加,这与蒸汽发生器的压力特性相反。
在低负荷工况下,火力发电机组可以降低主蒸汽压力,采用滑动压力操作,
即脚跟机,或在汽轮机的高压部分设置调节级,并增加进气量。
减少负荷时,通
过改变流通面积来提高压力。
对于炉子以及对于核动力装置,为了满足蒸汽发生
器的负载特性,入口压力处于机器和堆的操作模式下。
同时,由于核电机组主要
承担基本负荷,为了提高设计工况的流量效率,核电涡轮一般采用无调节级设计,机组采用节流调节运行。
此时,涡轮级前压力P1与主节流阀前压力P0的匹配程
度将直接影响高压缸的效率和涡轮的性能。
2已投入运行的核电厂的主要蒸汽压力偏差
作者跟踪了几台300MW和1000MW核电机组的运行参数。
发现在额定流量下,主蒸汽阀前的蒸汽压力比设计值高2%至5%。
初步分析认为,主要原因如下:
(1)核岛反应堆和蒸汽发生器有一定的余量。
在设计蒸汽发生器的传热面积时,有必要考虑不确定因素,例如,在操作的后期,热交换管的损坏和外壁的结垢。
因此,设计堵塞率为10%。
选择结垢系数作为经验值。
新装置投入运行时,
堵塞率和结垢系数远小于设计值,因此达到额定流量所需的热负荷小于设计值,
主蒸汽压力升高。
(2)管道压力损失偏离设计值。
蒸汽发生器出口到蒸汽轮机主蒸汽阀前面的主蒸汽管道,包括直管段和一系列阀和弯头。
设计压力损失是根据经验公式计算的,一般考虑工程余量。
测得的压力损失小于设计值。
当蒸汽发生器的出口压力
与设计值相同时,蒸汽轮机主阀前面的压力过高。
与火力发电装置不同,核动力装置通过控制蒸汽发生器的出口压力来确保核岛反应堆的负荷不超过极限。
上述压力偏差将导致蒸汽轮机的开度小于设计值。
3汽轮机流量变化对效率的影响
为了确保核动力单元在其生命周期内的全部输出,在蒸汽发生器,涡轮机流道叶片,主蒸汽管和其他组件的设计中考虑了裕度,导致主蒸汽压力高于设计值新机组投入运行时,核电采用节流调节,高压蒸汽未被充分利用。
随着中国商业核电机组的不断增加,核电容量的比重也在稳步增加。
必须进一步提高核电站的运行效率。
可以根据已经投入运行的核电厂的实际运行参数,适当降低每个链路的设计裕度。
选择更合理的涡轮机流通面积,以减少实际运行中阀门的压力损失,提高核电站的发电效率。
5措施
(1)核电厂的设计寿命应为30年甚至60年。
许多参数考虑了整个寿命的余量,因此,在调试的初始阶段,对于常规岛式蒸汽轮机,会出现蒸汽发生器出口压力高的现象。
在某种程度上,尤其是与流通能力相关的高压前级叶片可以根据5至10年的运行周期进行优化。
中国第一座1000兆瓦核电机组已在大亚湾电站投入运行20多年。
它已经积累了大量的运行数据,包括蒸汽发生器的出口压力和热负荷。
它可以根据操作数据的变化对操作数据进行分类和汇总。
这种情况将设备的整个生命周期划分为多个运行周期,例如0到5年,5到10年等,并使用运行前的数据作为蒸汽轮机的设计参数。
当发电厂投入运行超过一定时间时,蒸汽发生器的出口压力下降,这与蒸汽轮机的蒸汽入口容量不匹配。
这时,可以通过较小的流量范围进行修改,例如在高压前更换2-3级叶片,或者修复研磨叶片高度,改变喉部宽度等,增加流量蒸汽轮机的运行,可以在调试初期极大地释放核动力装置的输出潜力,并且电厂投资并未显著增加。
(2)核动力装置具有建设投资大,运行成本低的特点。
应将其用作电网中的基本负载。
它不适用于峰值和频率调制功能。
根据当前的电力行业标准,所有设备都必须具有调频功能。
核动力涡轮机必须满足要求。
对于一种调频要求,所有闸门在额定负载下仍具有一定的节流度,相当于压力损失的2%至3%,对经济性有很大影响。
有关电力部门可以根据电网容量和运行特性适当减少核电。
单元的削峰和调频的要求。
结束语
本文分析了压水堆核电汽轮机流量设计中需要考虑的因素,比较了实际运行下的参数偏差,得出了调节阀开度小,节流损失大的原因。
实际运行,并计算出不同流量对机组效率的影响。
为此,本文提出了几种优化方案,包括:根据电厂实际运行数据,对管道设计压力损失进行修正,对汽轮机通流叶片进行5-10年的精确设计。
降低了核电机组的频率调节要求。
这些措施只有在核电所有者,汽轮机制造商和电网公司达成共识后才能得到有效推广。
希望各方共同努力,进一步提高中国核电机组的运行效率。
参考文献:
[1]任德曦,胡泊.世界核电重启与中国的核电大国核电强国之路[J].中外能源,2017,22(3):24-32.
[2]何阿平,沈国平,黄庆华,等.中国核电汽轮机发展与展望[J].热力透平,2015,44(4):225-238.
[3]崔宏博.核电汽轮机组特点研究[J].东方电气评论,2005,19(4):192-195,199.。