基于实例分析燃煤电厂汽轮机通流改造
浅析汽轮机通流部分改造及效果
(c o lf nry n o e E gnei , h nsaU ies o c nea dTc n l y C ag h 10 6C ia S h o o E e a dP w r n ier g C a gh nvr砂 fS i c n eh oo , h n sa4 0 7 ,hn ) g n e g
s a n h f s a n t e s it e ie Th a s o ma i n o r i e f w e t n i t e e f ci e me s r st e l d s a t e l d o h ra ss v c . e ̄ n f r t f u b n o s ci h fe t a u e a a d o t l o s v o
高机组效率、节能降耗 的有效措施。文章介绍 了自 0 9 2 0年以来某地区汽轮机组改造的技术特点、原则和 内 容, 结合现场性能考核试验对改造效果进行 了分析, 并提 出相应的改进措施, 为国内同类型机组的改造和试
验提 供 了借 鉴 。
关键 词 :通 流部 分 ;汽轮 机 ;改造 ;性 能试 验
22 自带 围带设 计技 术 .
由于 国产2 0MW 及3 0MW汽 轮 机 组 设计 年 0 0 代早, 限于 当 时设 计 技 术水 平 和 制造 条 件 , 之 运 加 行 时 间长 ,主 设备 严重 老 化, 力 系统 过于 复杂 的 热 通病 , 以汽 轮 机 通 流 部分 效 率较 低 , 耗 、煤耗 所 热 高 ,机组 热力 性 能较差 , 与现代 大 型汽 轮发 电机 组 相 比,缺 少 竞 争 力 。 因此 , 为 了提 高汽 轮 机 通 流 部分 效 率 、增加 功率 及 降低 煤 耗 ,提 高机 组 运行 可 靠 性 , 强 机 组 在行 业 中的 竞争 力 , 用 现代 科 增 应
600MW超临界汽轮机通流部分改造
600MW超临界汽轮机通流部分改造发布时间:2021-04-19T15:01:10.487Z 来源:《当代电力文化》2020年32期作者:马鹏飞[导读] 汽轮机在合理的损失范围内,以稳定的转速和负荷进行调试。
马鹏飞伊犁新天煤化工有限责任公司新疆伊宁市 835000摘要:汽轮机在合理的损失范围内,以稳定的转速和负荷进行调试。
由于转子转速和汽缸转速的变化,膨胀有很大的差别,也就是说转速和汽缸转速有很大的差别。
当相对膨胀差超过规定值时,动、静部件的相对轴向间隙消失,动、静摩擦使装置振动增大,甚至导致严重事故。
因此,为了保证汽轮机系统的安全运行,有必要在汽轮机调试过程中对汽轮机的胀差进行准确监测,并进行适当的控制。
关键词:火电厂;600MW汽轮机;汽轮机胀差;分析措施前言超临界技术是世界上先进的、发展中的热能技术。
目前我国已通过大力推广火电厂结合600MW超临界机的使用。
600MW超临界机组的功能原理,从提高机器热效率的角度出发,对火电厂凝汽装置进行经济性分析和节能优化分析。
1 600MW超临界机组节能性改进分析随着我国节能减排政策的全面推进和能源系统对节能降耗工作的日益重视,高参数、大容量机组正逐步取代高污染的小机组。
目前,我国600MW、1000MW火电机组已基本建成未来我国供热生产最重要的发展方向。
热量产生的主要环节是热量的传递和转换能量。
用于火力发电的热效率每提高一个百分点,全国节约的能源成本都在几十亿左右,因此提高火力发电的热效率和效率是分析和改进的关键热力系统。
2汽轮机发展现状2.1国外发展现状世界上超临界技术的全球发展史是:第一阶段美国第一台超临界试验机正式投产;第二阶段由于对植物化学和技术材料发展的深入了解,早期超临界机组存在的问题已经解决,第三阶段将启动新一轮发展。
在保证机组高可用性和可靠性的基础上,选择了较高的压力和蒸汽温度。
2.2国内发展现状上海石洞口600MW机组是我国第一台超临界机组。
300MW汽轮机组通流改造技术浅析
300MW汽轮机组通流改造技术浅析发布时间:2022-09-26T08:33:07.333Z 来源:《中国电业与能源》2022年第10期作者:赵伟[导读] 近几年,随着我国经济的高速发展,对电能的需求量不断增加赵伟大唐国际绍兴江滨热电有限责任公司浙江省绍兴市 312000摘要:近几年,随着我国经济的高速发展,对电能的需求量不断增加。
目前,国内超过30%的机组都是300MW级别的机组,大部分在运行的300MW机组是80年代早期引进的,少数是由中国东方汽轮机厂自主研制的。
目前,该机组已投入运行十余年,但其热力性能、可靠性均较低,其煤耗较同类机组高20g/kW.h,采用先进的涡轮设计技术,对其通流段进行改造是必要的。
关键词:汽轮机通流改造热耗1研发背景A电厂300MW汽轮机是东方汽轮机有限公司研制的亚临界中间再热型两缸二排汽、集采暖冷热抽汽为一体的冷凝汽轮机。
从投入运行至今,汽轮机缸体效率与热耗率均与设计值有较大偏差,据2015年的实验结果,4号机组的额定功率消耗为321.7g/(kW.h)。
2研发目标在对A电厂300MW机组的发电煤耗进行初步分析的基础上,提出了利用现有的、可行的、具有创新性的新技术,对A发电厂300MW机组的通流部分进行技术改造,以解决目前各缸效率低、经济性差的现状,并通过通流部分的优化设计和相应的技术措施,提高了经济性和安全性,达到了如下的研究目标:(1)实施了通流部分的改造技术,达到了降低汽轮机组热耗率、提高缸效的目的;(2)对现有机组的安全可靠性进行技术改造,以克服现有机组存在的不稳定因素;(3)根据当前和远期负荷情况,对机组进行了改造,以保证机组在不同时段的调峰、保供。
3技术特点随着计算机技术和计算流体动力学(CFD)技术的不断发展,三维粘滞数值仿真越来越多地被用于涡轮机件的设计,其中以准3维/全三维气动热分析计算为主要内容的涡轮通流部件的设计已经比较成熟。
相关技术人员对动静间隙进行了优化,对桨叶形状进行了再设计,减少了空气的干扰;同时,对涡轮内缸的结构进行了优化,对级速比进行了优化,使级后压力得到了合理的提升。
电厂汽轮机通流部分改造技术研究与实践
福州八中2009—2010高三毕业班第二次质量检查历史试题考试时间:90分钟试卷满分:100分命题:高三集备组审核:王艳华校对:吴晖2009.11.14第Ⅰ卷(50分)一、选择题(每题2分,共50分)1. 法国史学家朗格诺瓦和瑟诺博司所著《史学原论》一书指出:“史料可分为两种,有时过去的事件,留下实迹(碑碣及制造品),有时,也是更常见的,事件所留下的痕迹,是心理的状态——是一种文字上的描写和叙谈。
”作者的意思是A.任何文字史实都带有主观因素B.实迹和文字史料都真实反映历史C.历史是“心理的状态”的反映D.只有实迹史料才能反映历史真实2. “九鼎既成,迁于三国。
夏后氏失之,殷人受之;殷人失之,周人受之。
”其中所说的“九鼎”之所以被广泛重视并在夏商周流转,主要因为它是A.反映民心民意的凭据B.国王祭祀的重要礼器C.青铜工艺水平高的标志D.王朝统治权力的象征3. 沈括《梦溪笔谈》载:“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之团钢。
”这项技术最早出现于A.战国时期B.西汉C.南北朝D.北宋4. 明朝“折中书省之政归六部”。
六部所掌主要是A.决策B.行政C.监察D.司法5. 马克思在评论鸦片战争时说,,“在这场决斗中,陈腐世界的代表是激于道义,而最现代的社会的代表却是为了获得贱买贵卖的特权——这真是任何诗人想也不敢想的的一种奇异的对联式悲歌。
”据此,下列表述正确的是A.“陈腐世界的代表”是指固守旧制度的清政府B.“贱买贵卖的特权”说明英国侵华与鸦片无关C.“对联式悲歌”是指中英两国在战争中两败俱伤D.“最现代的社会的代表”体现出人类的正义和道德6. 近代以来,在中国人民维护国家主权的斗争中出现了许多震撼人心的爱国口号。
如①抗美援朝,保家卫国②保卫华北,保卫黄河,保卫全中国③愿人人战死而失台,决不愿拱手而让台④还我山东,还我青岛。
这些口号出现的先后顺序是A.①②④③B.①③②④C.②③④①D.③④②①7. 抗日战争期间,延安“吸引了一个美国军事观察团、一些美国国务院外交官和一个美国总统特使前来访问,另外还有大批外国记者前来采访”。
汽轮机组通流部件改造情况
汽轮机组通流部件改造情况一、汽机通流部件改造情况汽轮机通流部分改造主要是指采用先进成熟的气动热力设计技术、结构强度设计技术及先进制造技术,对早期采用相对落后技术设计制造的或长期运行已老化,经济性、可靠性较低的在役汽轮机的通流部分进行改造,以提高汽轮机运行的经济性、可靠性和灵活性,并延长其服役寿命。
自上世纪90年代中期始,国内在役的汽轮机开始进行改造,目前国内200MW及以下功率等级的汽轮机已有数百台实施改造,改造后汽轮机的经济性和安全性均有得到提高,取得了良好改造效果。
近两年内,早期投运或采用上世纪70年代~80年代技术设计制造的300MW功率等级的汽轮机也已有几十台进行了通流部分改造,为后续的汽轮机通流部分改造积累了诸多经验。
任何机组都会因具体工作环境的影响而受到不同程度的损伤。
最常见的损伤原因包括固体颗粒的冲蚀、积垢、间隙增大、锤痕、异物损伤等。
其次,还有结合面或密封环的泄露和点蚀。
静、动部件的摩擦将会增大泄露及其相关损失。
引起摩擦的原因包括大的转子振动、静止部件的热变形、轴承故障、进水、固体颗粒冲蚀等。
除了因表面粗糙度增大,反动度改变,正常级内压力分布混乱造成的损失以外,结垢亦可引起较大的出力下降。
因为结垢后使喷嘴面积减小,限制了通流能力。
锤痕和异物损伤也会同样引起损失。
其它诸如进口密封环、内缸结合面及隔板间的泄漏可引起较大的损失,因为这些泄露流量中有的蒸汽旁通了若干级或整个通流部分。
上述原因导致汽轮机各级损失较大,级效率及通流效率低下,多数机组缸效率及热耗率达不到设计值。
300MW等级汽轮机特别是上世纪90年代中期前汽轮机多数不同程度的存在喷嘴室变形、高压调节级及中压第一级固体颗粒冲蚀损坏、内缸体变形严重、低压末级、次末级断裂、损伤故障、水蚀严重及其它影响机组可靠性的安全隐患。
汽轮机在投运若干年后,随着老化其性能逐渐下降变差而无法避免,在机组正常估算寿命期内,其故障率的大小往往呈现“浴盆曲线”式的变化,设备经多年运行后,在部件磨损阶段故障率会趋于增长。
节能降耗汽轮机通流改造技术应用
节能降耗汽轮机通流改造技术应用摘要:大唐宝鸡第二发电有限责任公司通过对4台汽轮机通流改造,有效实现机组节能降耗、单台机组供电煤耗下降最小14.09kJ/kW·h,下降最大15.23kJ/kW·h,为大唐宝二公司实现国家发展改革委、国家能源局在十三五、十四五规划中关于燃煤机组煤耗目标提供了条件。
关键词:汽轮机节能降耗热耗供电煤耗一、设备介绍大唐宝鸡第二发电有限责任公司拥有4×300MW汽轮发电机组,汽轮机为东方汽轮机厂生产,汽轮机型号N300-16.7-537/537型、亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、高中压合缸、凝汽式汽轮机,锅炉为东方锅炉(集团)股份公司生产的DGl025/18.3—Ⅱ9型亚临界、一次中间再热、自然循环锅炉;发电机采用东方电机股份有限公司生产的QFSN-300-2-20型三相同步汽轮发电机,采用水氢氢冷却方式。
机组原设计参数,THA工况设计值为:锅炉效率91.66%,汽轮机热耗率7962kJ/kWh。
4台机组相继为1998年至2001年2月投产,受机组设计水平、加工制造水平和服役时间等因素影响,机组老化严重,汽轮机热耗率远高于设计值。
多年来由于机组年平均负荷率逐年降低,机组运行工况明显偏离机组经济运行工况点,机组运行经济性较差,导致机组能耗水平偏高。
改造前4台机组在THA工况下的修整热耗为8221.3-8326.88kJ/kW·h,远高于汽轮机设计THA下的热耗值7962kJ/kWh。
汽轮机汽缸效率偏低,以3号汽轮机为例:高、中、低压效率分别为82.91%、88%、81.77%,比设计值低3.34、3.54和7.0个百分点。
二、改造应用技术大唐宝二发电公司4台300MW汽轮机为亚临界双缸双排汽凝汽式机型,该汽轮机运行的经济性相对当前新一代机组要差3%~5%。
在通流改造上采用目前汽轮机设计的先进技术,这些先进设计技术是东汽公司在对引进技术消化吸收后,应用当代技术进步的成果,经过近20年研究和技术创新,具有独立知识产权的汽轮机通流设计先进技术。
浅析汽轮机通流部分改造及效果
浅析汽轮机通流部分改造及效果摘要:我厂对两台6MW 凝汽式汽轮机组进行了多项节能改造,包括采用流道子午和后加载叶片等先进技术改造高压通流部分、轴端梳齿式迷宫汽封改造为蜂窝密封、全液压调节系统改为电调系统等措施,提高了机组运行的经济性和可靠性,达到了预期的效果。
关键词:汽轮机;通流部分;改造;节能效益引言:四川达竹煤电(集团)有限责任公司渡市选煤发电厂装有两台6MW 凝汽式汽轮发电机组,汽轮机为中国东风电气集团东方汽轮机有限公司设计制造的N6-3.43(35)型中压、单缸、冲动凝汽式汽轮机。
经统计,两台机组每年可节约标煤878.23T、节水14600T,经济效益、社会效益和环保效益均非常明显。
1.抽凝式汽轮机组通流部分节能改造1.1汽轮机改造前情况N6—3.43型汽轮机通流由一双列调节级和九个压力级组成;调节级和2~4级压力级为部分进汽,其余级次为全周进汽;为了提高机组的经济性,第2~7级隔板采用高低梳齿汽封,第8~10级隔板采用平梳齿汽封,第1~8级动静叶间采用轴向汽封,第2~7级动叶叶顶采用径向汽封;汽轮机转子与发电机转子的连接采用刚性联轴器,联轴器红套在汽轮机转子上,通过三个Φ25的骑缝锥销传递扭矩。
通过调速器和抽汽压力智能调节器分别控制高、低压调节汽阀的开度,实现热、电负荷自动调节。
1.2采用的先进技术和具体方案根据我厂机组运行情况,针对汽轮机高压段汽耗率偏高、运行效率低等问题曾提两套技术改造方案。
由于第一套方案改善稍有好转是可能的,但是无法保证达到效果。
但是第二套方案:从汽轮机静体部分着手,用全三维流场数值计算和性能分析,采用子午收缩型线、后加载叶片型线、光滑子午流道和分流叶栅等多项先进技术,通过更改高压喷嘴组、第Ⅰ转向导叶环及第Ⅰ压力级隔板的叶片型线和流道形状,辅之于调整叶片反动度、汽封间隙等方法,实现提高高压段内效率的目的。
第二套措施较为实际,具有较高的技术含量,虽然改造费用相对较高,且是东方汽轮机厂首次在我厂6MW 抽凝机组上应用这几项技术,具有一定的改造风险,但实施后可保证改造效果,可靠度高,为此渡市选煤发电厂决定采用该方案。
汽轮机改造案例
汽轮机改造案例
汽轮机改造案例有很多,以下是一个具体的案例:
某电厂的汽轮机为200MW机组,由于设备老化、技术落后以及运行效率
低下等问题,需要进行改造。
改造的主要目标是提高机组的效率和安全性,同时降低能耗和减少对环境的影响。
改造方案包括以下几个方面:
1. 更换新型汽缸:采用新型的汽缸材料和设计,以提高汽缸的效率和安全性。
2. 优化控制系统:采用先进的控制系统,对机组的运行参数进行实时监测和调整,以保证机组的稳定性和效率。
3. 更换新型转子:采用新型的转子材料和设计,以提高转子的效率和安全性。
4. 优化热力系统:对机组的热力系统进行优化,以提高机组的热效率和安全性。
5. 增加余热回收装置:通过增加余热回收装置,将机组的余热进行回收利用,以提高机组的能源利用效率和减少对环境的影响。
通过以上改造方案的应用,该电厂的汽轮机在运行效率和安全性方面得到了显著提高,同时能耗和环境影响也得到了有效降低。
改造后的机组在试运行期间表现良好,得到了用户的高度评价。
以上案例仅供参考,具体改造方案需要根据实际情况进行定制。
1000MW超超临界冲动式汽轮机通流改造浅析
1000MW超超临界冲动式汽轮机通流改造浅析摘要:汽轮机通流部分改造可以有效地改善和提高机组运行时的能量利用率,降低燃料消耗量,减少对当地环境的影响。
本文简要介绍了哈汽某现役1000MW超超临界凝汽式汽轮机通流改造项目,总结经验,为今后同类型汽轮机通流改造提供一定的指导意义。
关键词:火电厂;汽轮机;通流改造一、前言当前国内正在服役的火电机组中,却有大部分循环效率偏低、热耗值较高,不符合国家节能减排的要求,因此提高机组效率,降低机组热耗已成为火电主要工作目标。
汽轮机通流部分是影响汽轮机效率的主要因素,通流损失也是汽轮机运行损失的最大原因,因此,汽轮机通流部分的节能效果对汽轮机的性能有着很大的影响。
汽轮机通过通流部分技术改造,实现能量的梯级利用,提升机组的功能适应性,这不仅对汽轮机运行的效果的提升具有积极的作用,同时在很大程度上降低了电厂发电成本,是火力发电需要重点研究和探索的内容[1]。
1.原汽轮机概况1、设备简介原汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造的超超临界凝汽式汽轮机,汽轮机型号“CCLN1000-25/600/600”,一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、48 级(高压II+9 级、中压2×7 级、低压4×6 级)、八段抽汽结构。
汽轮机磨机叶片长度为1219.2 mm,设计运行背压为4.9 kPa。
热力系统采用常规的8段抽汽回热系统,高压加热器为双列布置。
2、原汽轮机存在的问题:(1)、冲动式大焓降叶片通流设计理念,影响级效率;(2)、双列调节级,效率低;(3)、中压隔板变形、裂纹,影响机组安全;(4)、高、中压部套接配面过多,机组存在不同程度内漏;(5)、高、中压进、排汽损失偏大,影响缸效;(6)、中低压缸分缸压力偏高,影响低压缸密封;(7)、汽封间隙质量控制不佳,影响漏汽损失;(8)、低压内缸存在变形和漏汽,5、6抽超温;(9)、叶型落后,通流效率低;(10)、汽缸进汽通道支撑件较多,影响流动效率;(11)、焊接隔板易产生变形,不利于通流尺寸精确控制;(12)、汽封间隙质量控制不佳,漏汽损失偏大。
汽轮机通流改造效果分析
汽轮机通流改造效果分析本文针对上都发电有限责任公司#3汽轮机各缸效率偏低、热耗较高及安全可靠性较差的实际情况进行汽轮机通流改造同时兼顾锅炉系统、电气系统和辅助设备系统对汽轮机通流改造的影响。
选择科学合理并且经济的改造方案,最终实现了提高了机组运行的安全、经济性能的事例进行探讨分析,为以后同类型改造提供借鉴。
标签:汽轮机各缸效率偏低;热耗较高及安全可靠性较差;汽轮机通流改造;经济效益1 前言内蒙古上都发电厂位于内蒙古自治区中部锡林郭勒盟境内,#3机组于2007年投产。
汽轮机为东方汽轮机厂采用日本日立技术设计生产的NZK600—16.7/538/538型亚临界、一次中间再热、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
机组投入运行后发现有以下缺陷a.机组存在内漏,汽耗量大;b.机热耗高,各缸效率低;c.高中压间汽封漏汽量大;d.低压5、6抽温度偏高;e.低压转子振动大。
为此决定对上都电厂3号汽轮机进行技术改造,重点针对汽轮机各缸效率偏低、热耗较高及安全可靠性较差的实际情况进行汽轮机通流改造,同时兼顾锅炉系统、电气系统和辅助设备系统对汽轮机通流改造的影响,最终达到了预期目的。
2 改造原则(1)改造在不影响改造效果的前提下,尽可能利用原有设备;(2)在保持现有锅炉铭牌出力不增加及现有锅炉各额定参数不变的前提下,通过对汽轮机通流部分进行改造,达到提高汽轮机热效率的目的;(3)高中压外缸保留,低压外缸保留,高压內缸、中压内缸、低压內缸更换。
高中压转子换新,低压转子用旧低压转子。
(4)高压主汽阀、调阀、再热中联汽阀现安装位置不变。
(5)前轴承箱(座)、中轴承座、后轴承座安装位置不变。
(7)各抽汽口及高压缸排汽口位置不变,现有的热力系统不变。
(8)在额定工况下,各抽汽口的热力参数基本不变。
(9)高中压缸与高中压导汽管的接口位置不变,中压排汽口与中低压联通管接口位置不变。
(10)机组的基础不动,基础负荷不变,卖方负责核算。
汽轮机改造案例
汽轮机改造案例1. 汽轮机改造案例一:提高燃烧效率在某发电厂,通过对汽轮机进行改造,提高了燃烧效率。
采用了先进的燃烧技术,增加了燃烧室的温度和压力,使燃料的燃烧更加充分,减少了燃料的浪费,提高了发电效率。
2. 汽轮机改造案例二:降低噪音某工厂的汽轮机在运行过程中产生了很大的噪音。
通过对汽轮机的改造,采用了隔音材料和降噪技术,成功地降低了噪音水平,改善了工作环境,提高了工人的工作效率。
3. 汽轮机改造案例三:提高可靠性一家石化公司的汽轮机在运行过程中频繁出现故障,导致生产受到严重影响。
通过对汽轮机的改造,更换了老化的部件,增加了监测设备的数量,提高了设备的可靠性,减少了故障发生的概率,保证了生产的稳定运行。
4. 汽轮机改造案例四:提高热效率一座发电厂的汽轮机热效率较低,浪费了大量的热能。
通过对汽轮机进行改造,增加了余热回收系统,利用废热产生了蒸汽,再次驱动汽轮机发电,提高了热效率,降低了能源消耗。
5. 汽轮机改造案例五:减少排放某化工厂的汽轮机排放的废气和废水对环境造成了严重污染。
通过对汽轮机进行改造,增加了脱硝、脱硫和除尘设备,减少了排放物的排放,保护了环境,改善了周围居民的生活质量。
6. 汽轮机改造案例六:提高启动速度一家钢铁厂的汽轮机启动速度较慢,造成了生产过程的延误。
通过对汽轮机进行改造,优化了启动过程中的控制系统,减少了启动时间,提高了生产效率,降低了生产成本。
7. 汽轮机改造案例七:适应多种燃料某发电厂的汽轮机只能使用某一种燃料,限制了发电厂的灵活性。
通过对汽轮机进行改造,增加了燃料适应性,使其能够适应多种燃料,降低了燃料成本,提高了发电厂的竞争力。
8. 汽轮机改造案例八:延长使用寿命一台汽轮机的使用寿命已经接近尽头,需要进行改造以延长其使用寿命。
通过对汽轮机的主要部件进行修复和更新,使其恢复良好状态,延长了使用寿命,减少了设备更换的成本。
9. 汽轮机改造案例九:提高运行稳定性某发电厂的汽轮机在运行过程中出现了频繁的振动和不稳定现象。
火电厂汽轮机通流部分改造技术研究
火电厂汽轮机通流部分改造技术研究火电厂汽轮机通流部分改造技术研究随着全球能源需求的不断增长,火力发电作为一种主要的发电方式,对于保障人们的生活和工业生产扮演着重要的角色。
在火力发电厂中,汽轮机作为核心设备之一,起到将燃烧产生的能量转化为电能的关键作用。
因此,改善汽轮机的效率和性能,对于提高火力发电厂的发电能力和经济效益至关重要。
本文将对火电厂汽轮机通流部分改造技术进行研究和探讨,以期进一步提高汽轮机的效率和性能。
一、背景介绍火电厂汽轮机通流部分改造是提高汽轮机效率和性能的关键步骤。
通流部分主要由汽轮机的叶片和导叶组成,其设计和布局对于流体的能量转化至关重要。
优化叶片和导叶的结构和形状,可以减小流体运动阻力,提高汽轮机的效率。
因此,研究和改进汽轮机通流部分的技术具有重大的理论和实际意义。
二、改进思路为了改善汽轮机的效率和性能,我们可以从以下几个方面进行技术改造。
1. 叶片设计优化叶片是汽轮机通流部分的核心组成部分,其设计对于提高效率十分关键。
通过优化叶片的形状、角度和剖面,将气流进一步加速,并改善气流动力特性,降低损失,提高汽轮机的效率。
2. 导叶布局改进导叶的作用是引导气流进入叶片,使其能够得到最大的能量转化。
通过优化导叶的布局和角度,可以改善气流的进入和流动情况,减小能量损失,提高汽轮机的效率。
3. 减小流体阻力流体阻力对于汽轮机效率的影响非常大。
通过减小叶片表面的阻力和流体的摩擦阻力,可以提高汽轮机的效率。
采用先进的材料和表面处理技术,可以减小叶片的粗糙度和表面摩擦系数,从而降低流体阻力。
4. 利用新型材料通过采用新型材料,如高温合金等,可以提高叶片和导叶的耐高温性能和机械强度,降低材料的疲劳和腐蚀损伤,延长汽轮机的使用寿命。
三、实施方案为了实现汽轮机通流部分的改造,我们可以采取以下实施方案。
1. 建立数值模拟模型利用计算流体动力学(CFD)方法,建立汽轮机通流部分的数值模拟模型,对气流的流动情况进行模拟和分析,找出存在的问题和潜在的改进空间。
汽轮机组通流部件改造情况
汽轮机组通流部件改造情况一、汽机通流部件改造情况汽轮机通流部分改造主要是指采用先进成熟的气动热力设计技术、结构强度设计技术及先进制造技术,对早期采用相对落后技术设计制造的或长期运行已老化,经济性、可靠性较低的在役汽轮机的通流部分进行改造,以提高汽轮机运行的经济性、可靠性和灵活性,并延长其服役寿命。
自上世纪90年代中期始,国内在役的汽轮机开始进行改造,目前国内200MW及以下功率等级的汽轮机已有数百台实施改造,改造后汽轮机的经济性和安全性均有得到提高,取得了良好改造效果。
近两年内,早期投运或采用上世纪70年代~80年代技术设计制造的300MW功率等级的汽轮机也已有几十台进行了通流部分改造,为后续的汽轮机通流部分改造积累了诸多经验。
任何机组都会因具体工作环境的影响而受到不同程度的损伤。
最常见的损伤原因包括固体颗粒的冲蚀、积垢、间隙增大、锤痕、异物损伤等。
其次,还有结合面或密封环的泄露和点蚀。
静、动部件的摩擦将会增大泄露及其相关损失。
引起摩擦的原因包括大的转子振动、静止部件的热变形、轴承故障、进水、固体颗粒冲蚀等。
除了因表面粗糙度增大,反动度改变,正常级内压力分布混乱造成的损失以外,结垢亦可引起较大的出力下降。
因为结垢后使喷嘴面积减小,限制了通流能力。
锤痕和异物损伤也会同样引起损失。
其它诸如进口密封环、内缸结合面及隔板间的泄漏可引起较大的损失,因为这些泄露流量中有的蒸汽旁通了若干级或整个通流部分。
上述原因导致汽轮机各级损失较大,级效率及通流效率低下,多数机组缸效率及热耗率达不到设计值。
300MW等级汽轮机特别是上世纪90年代中期前汽轮机多数不同程度的存在喷嘴室变形、高压调节级及中压第一级固体颗粒冲蚀损坏、内缸体变形严重、低压末级、次末级断裂、损伤故障、水蚀严重及其它影响机组可靠性的安全隐患。
汽轮机在投运若干年后,随着老化其性能逐渐下降变差而无法避免,在机组正常估算寿命期内,其故障率的大小往往呈现“浴盆曲线”式的变化,设备经多年运行后,在部件磨损阶段故障率会趋于增长。
剖析350MW汽轮机通流部分改造
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 剖析350MW 汽轮机通流部分改造施建冲(华能南通分公司,江苏南通 226003) 摘 要:分析了华能南通分公司引进的2台GE 公司设计制造的汽轮机性能偏离设计工况的原因。
介绍了改造方案和结果,并做了深入地讨论和分析。
关键词:汽轮机,通流部分,改造中图分类号:TK 267 文献标识码:B收稿日期:2003-04-21 华能南通分公司二期扩建工程容量为2×350MW ,是全套引进美国通用电气集团的具有二十世纪国际先进水平的现代化燃煤机组。
其中汽轮发电机为美国GE 公司设计制造,锅炉为美国B&W 公司设计制造,机组控制系统为美国Baily 公司设计研发的Infi90分散控制系统;工程总设计和配套设备的选型供货由美国Black&Veatch 公司总承包;#3、#4机组分别于1999年4月14日和7月12日顺利完成168小时考核运行。
投运以后机组运行稳定、可靠。
汽轮机主要参数:型号:D5T C2F -1067mm LS B 制造厂:美国GE 公司型式:一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、亚临界、凝汽冲动式额定出力(ECR ):350MW最大连续出力(MCR ):371.326MW 四阀全开出力(VW O ):379.906MW 汽机保证热耗:7790k J/kWh主汽压力/温度:16.67MPa/538℃再热汽压力/温度:3.67MPa/538℃主汽流量:1072m 3/h 再热汽流量:880m 3/h 给水温度:283.8℃汽轮机级数:22级,其中:高压9级,中压7级,低压2×6级,回热抽汽8级低压缸排汽压力:4.91kPa汽轮机控制系统:MARK Ⅴ型(DEH -电液数字调节)1 改造目的1999年9月和12月,华能南通分公司和美国GE 集团按照合同规定的ANSI/AS ME PT C6.1规范要求,由国家电力部西安热工研究院分别进行了#3、#4汽轮机性能验收试验,其主要性能参数见表1。
某厂300MW汽轮机组通流改造效果分析
某厂300MW汽轮机组通流改造效果分析摘要: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N300-16.7/537/537-4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。
2.1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级效率提高1.5%~2.0%。
浅谈俄制500MW超临界燃煤机组通流改造
浅谈俄制500MW超临界燃煤机组通流改造摘要:我厂#2机组是俄制500MW超临界汽轮机组,存在运行可靠性差、经济性差、热耗过高等问题。
为此,我厂对#2汽轮机组进行通流改造,以提高机组出力,降低机组煤耗,消除机组运行中存在的安全隐患,延长机组使用寿命。
关键词:超临界、汽轮机、通流改造、增容、经济性、效率、热耗率一、引言我厂#2汽轮机组为俄罗斯列宁格勒金属工厂生产的K-500-240-4型超临界、一次中间再热、单轴四缸四排汽、凝汽式汽轮机。
机组设计于上世纪70年代末80年代初,受当时设计和制造技术限制,机组的技术经济指标已明显落后当今先进技术指标。
针对我厂#2汽轮机组现状,在机组A修中对#2汽轮机组进行了通流改造,以提高机组机组出力,降低机组煤耗,提高机组可靠性。
目前,从改造后性能试验及机组运行状态看,机组改造取得了圆满成功。
二、改造前机组存在的主要问题(一)经济性方面主要表现为效率低、经济性差目前,国产600MW亚临界机组设计热耗率在7820KJ/kw·h左右,国产600MW超临界机组设计热耗在7550KJ/kw·h左右。
我厂#2机500MW超临界汽轮机保证热耗为8122KJ/kw·h,与国产亚临界、超临界机组相比,其热耗率指标相差甚远,而机组的实际运行性能更差。
(二)安全可靠性差自机组投运以来,在运行过程中先后暴漏出一些问题,严重威胁机组的安全生产。
机组冷态启过程中,高、中压缸膨胀较慢,胀差难以控制;高、中压转子弯曲超标,部分轴瓦振动超标;960mm末级叶片结构强度不足、司太立合金脱落及冲蚀(国内某电厂同类型机组两次发生960mm叶片断裂故障),存在安全隐患。
三、改造总体方案(一)改造目标1.通过对汽轮机通流部分的改造,实现节能降耗,使机组的热耗率、效率达到国内同类机组的先进水平。
2.通过对汽轮机进行通流改造,实现机组增容,提高机组的铭牌出力。
3.通过对汽轮机进行技术改造,提高机组的安全可靠性,消除目前机组存在的影响安全可靠运行的缺陷,降低运行检修费用,延长机组寿命。
浅析汽轮机通流部分改造及效果
浅析汽轮机通流部分改造及效果摘要:汽轮机是火力发电项目中的关键性动力设备,能够将蒸汽能量转换为机械能,目前火电厂中的大部分现役汽轮机机组都存在着运行效益低的问题,因此进行汽轮机通流部分改造是现代化火电项目全面升级的要求之一。
在对汽轮机通流部分进行改造后,性能试验结果显示机组改造前后的部分参数没有明显变化,甚至出现经济效益降低的情况,经分析上述问题出现的原因主要为机组通流能力偏大、蒸汽参数偏低、缸效率偏低等,要想解决上述问题,实改造目标,技术人员应该加强对于汽轮机制造工艺的研究,科学应用过载补汽技术,合理设置机组初参数,加强调节级喷嘴的改造,加强汽轮机通流部分设计,并优化汽轮机性能考核方式。
关键词:汽轮机;通流部分;改造;效果电力能源是我国目前使用的主要能源,而火力发电是电力能源的主要生产方式之一,为了贯彻执行《大气污染防治行动计划》的环保理念,火电项目环保改造改造正如火如荼地进行着,其中,就包括汽轮机通流部分改造项目[1]。
汽轮机是一种可将蒸汽能量转换为机械功的旋转式动力机械,是火力发电站中的关键性动力设备,由于设计水平及制造工艺的限制,机组在运行过程中会发生滑销系统卡涩、机组振动大、中低压转子弯曲等事故,影响到汽轮机机组的正常运行,使得火力发电工序由于设备故障而不得不中止,影响到火力发电的经济效益及生产安全。
因此,在科学技术发达的今天,火力发电厂对对汽轮机通流部分进行了全面的升级改造。
1.汽轮机通流部分改造中存在的问题对汽轮机通路部分进行改造,通常有以下4种改造方式:①通流部分的全面改造,将内缸、转子等零构件更换掉,这一方式适用于运行时间常、经济性差的机组;②通流部分的局部改造,一般情况下只改造汽封系统等部分关键构件,将内缸、低压转子等零件更换掉,这一方式适用于运行时间较短的机组,能够降低机组煤耗率;③机组的增容改造。
为响应国家火电项目节能降耗、绿色环保的建设要求,各大汽轮机生产商家利用现代化的制造技术,对现役汽轮机通流部分进行了全面的改造,进一步提升了汽轮机的经济性和环保性[2]。
1000MW汽轮机组通流改造技术研究
1000MW汽轮机组通流改造技术研究摘要:本文通过对邹县公司8号1000MW汽轮机成功实施的通流改造项目技术方案和施工过程中的技术难点进行研究,并对通流改造实施后机组的热力性能进行试验分析。
作为国内首批1000MW机组通流改造相关技术研究,为国内1000MW机组节能改造提供借鉴。
关键词:1000MW机组;汽轮机;通流部分改造;技术研究1设备现状和研究背景近年来,国家对于燃煤火电机组的高效清洁发展越来越重视,一方面对燃煤机组节能减排各项指标不断细化,并将节能减排指标完成情况纳入当地经济、社会发展综合评价体系;另一方面强化电力生产许可监管、电力市场政策向节能环保型企业倾斜,建立电力市场准入、竞争的双淘汰机制,加快淘汰落后产能,引导和规范发电企业向高效、清洁方向持续发展。
邹县公司8号机组是国内最早一批投产的1000MW机组,汽轮机为东汽-日立N1000-25/600/600型超超临界1000MW级,一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机,从机头到机尾依次串联,一个单流高压缸、一个双流中压缸及两个双流低压缸。
高压缸呈反向布置,由一个双流调节级与8个单流压力级组成,中压缸共有2×6个压力级,两个低压缸压力级总数为2×2×6级。
目前已服役13年,随着机组运行时间的增加,存在能效水平下降、设备老化、运行安全可靠性下降等问题。
为落实国家节能减排相关政策,提升煤电高效清洁发展水平,对邹县公司8号1000MW机组实施节能改造,使各项参数达到国内同类型机组先进水平。
2项目研究的主要创新点邹县公司8号1000MW汽轮机组通流改造项目围绕汽轮机通流部分提升开展研究,采用DAPL高效冲动式型线和DAPH高效反动式型线,设计了多个方案的多级冲动式透平级和多级反动式透平级,采用小焓降、多级次的设计理念,实现整缸焓降的优化分配,叶片采用混合加载流型、可控涡设计的优化技术,最大限度降低二次流损失,实现动静的最优匹配,使通流级的综合效率达到最优。
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基于实例分析燃煤电厂汽轮机通流改造
摘要本文主要从燃煤电厂汽轮机通流改造项目的背景出发,分析了当前燃煤电厂汽轮机机组的基本概况,对燃煤电厂汽轮机通流改造技术方案进行了探究,最后,归纳总结项目改造后投资经济性。
关键词燃煤电厂;汽轮机;通流改造分析
1 燃煤电厂汽轮机通流改造的背景
1.1 背景
随着国家节能减排产业政策的实施和电力供求矛盾的缓减,新的电源点不断投运,高能耗企业的发展受到限制,发电设备年利用小时持续走低,电厂消耗性指标和消耗性费用逐年上涨,致使电力生产固定成本持续走高,导致企业经济效益逐年下滑。
对此,供电煤耗显著偏高的电厂其经营形势将变得日益严峻,并将面临激烈的竞争。
同时,随着全球及国内经济的巨大发展及能源形势的急剧变化,燃煤发电厂面临的环保要求日益严格,经营形势日益严峻,突出表现为:
①节能和减排已成为燃煤发电企业发展的两个约束性指标。
②燃煤发电企业的电量调度已经由铭牌调度逐步向节能调度调整。
③《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014~2020年)》出台到2020年,现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时。
在执行更严格能效环保标准前提下,力争使煤炭占一次能源消费比重下降到62%以内,电煤占煤炭消费比重提高到60%以上。
1.2 项目实施的必要性
(1)由于机组原设计技术相对落后,加上当时加工制造精度不高,安装质量控制不严,机组运行老化等原因,该机组实际热耗值及缸效率与设计值存在很大偏差,导致目前机组运行的实际热耗值远高于设计值,供电煤耗较高,与当前300MW机组经济型也相差甚远。
(2)随着《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014~2020年)》等国家节能减排产业政策的实施,以及新电源点不断投运,发电企业要想在日益激烈发电市场竞争中保持优势,就必须采取有效措施,提供机组效率。
而进行通流改造,通过提高汽缸效率来降低机组热耗值是行之有效的手段。
因此,对现有机组进行通流改造,以提高机组效率,达到较好的经济指标完全有必要。
2 燃煤电厂汽轮机机组的概况
2.1 原机组概况
某燃煤发电厂#5、#6机组为2×300MW火力发电机组,三大主机均为东方电气集团公司产品。
汽轮机型号为N300-16.67/537/537,属亚临界、一次中间再热、单轴、二缸二排汽、反动凝汽式汽轮机,闭式循环,采用8级非调节抽汽,1、2、3级抽汽分别供3台高压加热器。
4级抽汽供小汽轮机及除氧器,5、6、7、8级抽汽分别供4台低压加热器。
2.2 原机组存在的问题分析
(1)#5、#6机组虽然应用了当时的先进技术,但受当时的总体技术水平限制,也存在不足,通流和结构设计技术已相对落后,机组的热力性能与目前300MW等级机组的先进水平已有一定的差距,尤其体现在高压部分。
国内电厂汽轮机在通流部件的制造、安装、运行质量方面一直存在质量控制不精细的问题。
(2)機组运行中存在问题,机组投运后,汽轮机在各种变工况下运行,特别随煤炭市场的变化,受煤质影响,机组负荷变化较大且较频繁,造成机组汽封磨损,汽封间隙偏大从而漏气量增大。
2.3 项目实施需要解决的问题
上述存在问题,只有通过汽轮机通流改造,更换设计老化、效率低下的通流部分设备,才能从根本上解决汽轮机热力性能低下,制约机组经济运行的问题。
2.4 项目实施后达到的目标
降低汽轮机热耗率至7915kJ/kW·h左右(纯凝工况,背压5.4kPa),满足《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014~2020年)》要求。
3 燃煤电厂汽轮机通流改造技术方案
#5、#6机组为亚临界双缸双排汽凝汽式机型,运行的经济性相对于当前新一代机组要差3%~5%。
本通流改造采用目前汽轮机设计的先进技术,主要内容有:调节阀分析优化技术;压力级3D流场优化技术;动叶整体围带阻尼结构技术;动叶片安全可靠性设计技术;新型密封技术。
汽轮机通过高中低压缸通流部分更换改造后,机组的新机效率和持久效率将得到大幅度提高,机组的经济性和安全可靠性将得到全面升级,实现节能减排的综合收益。
3.1 高压、中压缸通流改造技术措施方案
高压通流改造技术措施:提高根部反动度,优化速比,优化各级焓降。
通流优化后,调节级后压力升高,有利于提高调节级的效率和高压缸的效率,同时减小阀门节流损失和非均匀流动损失。
中压通流改造技术措施:优化叶片型线,优化各级焓降和速比,适当降低高排压力和温度。
在微观设计方面,静叶采用SCH层流叶型,并采用三维空间成型,动叶采用HV叶型;适当减小静动叶片宽度,提高相对叶高,自带冠结构设计,叶顶采用城墙汽封结构。
3.2 低压缸通流改造技术措施方案
①采用优化叶型技术;动叶根部叶型采用先进的有利于减少二次流损失“K”型通道叶型,进汽角小、刚性大,具有较高阻塞马赫数;顶部区域叶型采用先进的适合跨音速流动的缩放叶型。
②静叶采用后加载层流叶型。
③隔板采用焊接隔板,隔板中分面增加密封键。
④末级动叶片采用大刚性设计原则,自带冠结构、自带拉筋成圈阻尼连接。
⑤动叶采用高负荷动叶型线,叶片材料采用性能优良材料。
⑥动叶片加工采用模锻毛坯、数控加工的制造工艺。
⑦动叶片采用高频淬火防水蚀,并优化去湿结构设计。
⑧叶顶多齿汽封。
低压动叶全部采用自带冠动叶,前三级动叶顶部都设计成高、低齿汽封结构,后面3级可增加汽封齿数以减少漏气损失,提高通流效率。
⑨低压排汽导流环优化设计,有效减少排汽损失。
3.3 隔板结构的改进技术措施
高中低压所有隔板内外环都设计密封键,增加整个隔板的刚性,减少中分面漏气,从而减少漏气损失。
3.4 汽封结构的优化改造技术措施
高、中压动叶片围带全部采用自带冠CCB结构,叶顶汽封全部采用城墙齿结构,减少漏气损失。
采用高低齿汽封结构较平汽封结构漏气量减少,级效率有0.3%左右的提高。
3.5 转子平衡孔结构优化技术措施
对包含转子平衡孔和汽封进行优化设计,优化设计平衡孔面积,实现平衡孔最佳抽吸量,使得级效率提高。
4 项目改造后投资经济性分析
改造后与改造前相比,#5机组THA工况煤耗预计下降 4.82克/千瓦时;75%THA工况煤耗预计下降4.49克/千瓦时。
#6机组THA工况煤耗预计下降8.08克/千瓦时;75%THA工况煤耗预计下降4.44克/千瓦时。
每台机组年利用小时数按4200小时计算,THA工况每年发电量为25.2亿千瓦时,节省标煤1.63万吨,二氧化硫减排量估算58.5吨,氮化物减排量153.51吨。
75%THA工况每年发电量为18.9亿千瓦时,节省标煤0.844万吨,二氧化硫减排量估算30.37吨,氮化物减排量79.71吨。