施工过程中降低汽轮机热耗方案

浅谈施工过程中降低汽轮机热耗方案

摘要：针对新建机组汽轮机内效率普遍达不到设计值，汽轮机热耗高等问题，通过对汽轮机原理分析研究，找出影响汽轮机热耗的因素，分析施工阶段可控因素，通过降低通流间隙、提高真空度、优化疏水系统等项目的实施，能大幅降低汽轮机热耗，提高了机组经济效益。

关键字：1000mw通流间隙真空度疏水系统

中图分类号： tk26 文献标识码： a 文章编号：

汽轮机组的热耗是衡量火电机组设计、制造、安装、调试、运行管理等环节的综合技术指标。降低机组的热耗在建立发电厂安全、经济、稳定、可靠的运行系统以及在电力市场化,竞价上网的成本核算体系中有重要的指导作用。

经过已投运机组机组性能分析，汽轮机组热耗偏高的主要原因有：（1）汽轮机通流部分效率未能达到设计值；（2）冷却塔或空冷岛效率低、真空系统严密性差，造成凝汽器真空低；（3）汽轮机回热系统方式偏离设计值；（4）机组运行初参数低于设计值；（5）热力循环系统内漏和外漏严重；（6）加热器端差大、小机效率低；（7）汽轮机进汽存在节流损失。

在影响汽机热耗的众多因素中，能在安装阶段可控制因素分析如下：

（1）隔板汽封间隙、叶顶汽封过大造成蒸汽泄漏，蒸汽做功能力下降；（2）轴端汽封间隙过大造成蒸汽内漏或外漏量偏大，蒸汽

做功能力下降或影响真空；（3）汽轮机内缸不严密，蒸汽从内缸直接漏至内缸和外缸之间，蒸汽做功能力下降；（4）阀门内漏，造成工质损耗大，热损增加；（5）汽缸排汽温度、压力对机组热耗的影响；（6）进一步优化汽水系统，降低热耗；（7）汽机设备、管道系统的保温的影响。

2、施工过程中降低机组热耗控制措施

（1）通流间隙控制方面

汽轮机通流部分是工质在汽轮机本体中流动作功所经过的汽轮

机部件的总称。汽轮机通流部件主要包括截流调节装置、汽轮机静叶栅和动叶片、汽封和轴封及其他辅助装置。汽轮机通流部分中，隔板与转轴之间，动叶顶部与气缸之间，在转鼓结构的反动级静叶与转鼓之间都存在间隙，且间隙前后蒸汽存在压力差，这样进入级的蒸汽就有一部分不通过动叶通道，这一小部分经间隙泄漏的蒸汽不但不做功，而且还干扰主蒸汽的流动，产生漏气损失，从而降低各级效率，使汽轮机的效率降低、发电能力降低、冷源损失增加，机组热耗上升。因此，通流间隙控制质量的好坏直接影响到汽轮机的热耗指标。

目前通流部分的漏汽损失已成为制约汽轮机效率提高的主要因素。据有关资料介绍，高压缸前汽封间隙每增加0.10mm，轴封漏汽量就会增加1-1.5t/h，高压隔板汽封间隙每增加0.10mm，级效率将降低0.4-0.6% ；在机组的效率总损失中，67%是由于汽封间隙过大所引起的。因此在安装过程中控制通流间隙是很有必要的，是降

低汽轮机热耗的最显著措施。控制措施如下：

①轴封、隔板汽封间隙上、下侧间隙采用压铅丝法测量，每块汽封块两端均用铅丝法测量；左、右侧间隙采用塞尺测量。汽封间隙调整时，一定注意汽封块之间的过渡平顺。

②叶顶汽封间隙测量可采用贴胶布法，调整时注意汽封块之间的过渡平顺，对于阻汽片的测量应参照汽封块，修刮阻汽片应采用专用工具，不宜采用磨光机、电磨等。

③在各汽封圈径向间隙调整合格后配准汽封圈周向总间隙。测量汽封轴向间隙时，转子的位置应按照制造厂的出厂记录，处于推力瓦工作面承力位置。

④在测调轴向通流间隙时严格按照制造厂设计要求进行，转子的位置应按照制造厂的出厂记录，处于推力瓦工作面承力位置。对超标的通流间隙使用专用工具对汽封圈进行精确安装和精细调整，确保通流部分各汽封间隙完全达到设计要求。

（2）真空控制方面

①真空系统进一步优化，提高低背压凝汽器真空度。将a、b凝汽器抽真空系统的串联改为并联，降低两凝汽器抽吸量不均匀，避免低背压凝汽器被真空泵抽出的流量偏小，高背压凝汽器抽吸量较大，并且部分蒸汽被抽出，抽空气管道存在互相排挤现象。从而提高低背压凝汽器真空度。

②低压外缸采用密封焊。

③通过注水检漏等手段消除负压系统渗漏。

（3）疏水管道控制

优化布置疏水管道走向（取消或合并某些疏水管道），减少弯头、加大管径、优化阀门布置位置、优化阀门选型、降低管道高差等，进而减少泄漏点的数量，达到降低蒸汽的泄漏量。

（4）其它降耗措施

①加强阀门检验，严格控制系统内漏。热力系统的阀门100%水压试验（厂家特别要求的除外）；关断一次门100%进行解体检查及更换盘根，二次门抽检10%（厂家特别要求的除外），抽检不合格的，加大抽检比例；严格按照洁净化施工原则施工，确保系统内清洁，消除杂物对阀门密封面的损伤，从根本上消除阀门内漏，减少热损和工质损失。

②严格控制焊接质量，降低汽耗损失。按照图纸和规范要求对管道焊口进行探伤或系统进行水压试验，确保各热力系统的严密性，消除运行过程中“跑、冒、滴、漏”现象。

3、典型机组效果分析：

某2×1000mw机组电厂，汽轮机是由东方汽轮机有限公司生产的n1070-25/600/600型、超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机。

安装控制目标：轴封间隙、隔板汽封间隙按设计间隙范围下限数值的±0.05mm进行严格控制,（如设计值0.51～0.64，则执行标准为0.46～0.56）（计划实施时按下限负值控制）

经过机组试运行期间数据，与国内同类型机组1000mw机组比较

由上表可知，经过通流间隙控制后机组实际热耗率不仅能达到设计值，而且比设计热耗降低了46 kj/kwh，比同厂同类型机组下降了100kj/kwh；节能降耗效果明显。

4、小结：

现在国内机组生产是设计及生产工艺都达到了一定水平，想在技术和工艺方面降低汽轮机热耗，效果已经不明显，并且投入资源巨大见效比较慢。在机组建设期间，通过加强对通流间隙、真空度等质量控制，大幅度地降低了汽轮机的热耗，使整个机组取得了显著的经济效益和社会效益，达到了建设期质量控制效果。

参考文献：

[1]东方汽轮机厂厂家图纸、《主机证明书》等相关资料；

[2] 《电力建设施工及验收技术规范》汽机篇 dl5011-92；

[3]《电力建设施工质量验收及评价规程》第3部分：汽轮发电机组dl/t5210.3--2009；

[4]《工程建设标准强制性条文》—电力工程部分2006版；

[5] 曹玺斌,孙科.汽轮机及热力系统优化改造技术报告[r] 中国华电集团动力技术研究中心,2009,7

[6] 倪定.汽封改造经济性分析[r] 中国华电集团动力技术研究中心,2009,6