冷凝式汽轮机的现代化技术改造

运行 水平 。 ３改 造 主要 内容
下 降约 ４ ６ 甚至 更大 。 — ％， Ｃ 动 叶径 向间隙 的漏 汽较 大 。 由于动 叶 ： 采用 伸 出式 的铆 钉 头结构 ，径 向汽 封齿 数 只 能 布置二 个 。 现在 的结构 相 比， 与 漏汽 损失较
大。
Ｄ： 、 间 的泄 漏 。 动 静之 原高压 缸各 级的 根 部反 动度 接近 于零 ， 至更 低 ， 叶根部 前后 甚 动 的压 力基 本相等 甚 至动 叶根部 出 口压力 大 于 动 叶根部 进 口压力 。使通 过隔 板径 向间隙 的 漏 汽一部 分通 过 叶轮 的平 衡孔 流 出 ，还 有一 部 分流人 主流 道对 主流产 生扰 动 ，增加 流 动
１汽 轮机现 代化技 术改 造的必 要性 １ ． １原机组 设计 、 制造方 面存 在 的问题 ： １． ．１高压缸 １ Ａ 早 期叶 型的型损 大 。早 期 的 １５机组 ： ２ 采用 苏联 的叶 型 ，与 现在所 采 用 的新型 叶型 相 比型损要 大 １ 左右 。 倍 Ｂ 加强 筋型 隔板 。原 高压 缸均 采 用带加 ： 强筋 型 的隔板 结构 ，由于 早期 的加 强筋 结构 和制 造加 工 的原 因 ，在汽 道 中引起 强烈 的旋 涡 ， 一步 加剧 了端损 和型损 。 高压 缸效率 进 使
位 材料 表 面硬 度 已 降低 到 Ｈ １６ 右 ， 经 Ｂ７ 左 若 常调 峰运 行 其后果 难 以预料 。 由于机 组 长期在 低 负荷 下运 行 ，使低 压 末 二级 动叶 水蚀 严重 ， 次大 修 中均要 修 整 ， 每 特 别 是末 级 左 侧 叶 片根 部 出汽 边 水蚀 较 重 ， 这是 在低 负 荷条 件下 末级 动 叶片 根部 负反 动 度较 大 的缘 故 ， 经 修磨 ， 还是 不能 完全 保 虽 但 证 不存 在潜 在 的裂 纹源 ，影 响末 级 叶片 的安
工业技术
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冷凝 式汽 轮机 的现 代化Βιβλιοθήκη 技 术改 造 朴 文 哲
（ 尔滨动 力设备股份有限公 司， 哈 黑龙江 哈 尔滨 １０ ４ ） ５ ００
的扩张 角达 ４ 。 ５。 ｃ 漏 汽损失 大 。 ： 一般讲 ， 汽损失 在低 压 漏 缸 总损失 中占 比例不 大 。 由于老 的 １５ Ｗ 但 ２Ｍ 机组 的低 压缸 ， 二级有 围带 ， 四级 都没 有 前 后 围带 ， 向 的泄 漏很严 重 。 径 Ｄ： 叶型 陈 旧， 失较大 。 损 Ｅ 末 级叶 型没有 按超音 速叶 栅 的设计 要 ： 求设 计 ，末级 性能 的好坏 对 低压 缸 的效率 影 响甚 大 。 １ ． 组 自身存在 的 问题 ２机 高 中压转 子 因弯 曲曾两 次直 轴 ，弯 曲部
损失。 １１ 中压缸 ．． ２
Ａ： 口流道汽 流组织 不合理 。在 汽缸 中 进 分 面处有 二个 加强 筋 ， 塞 了进汽 流道 ， 高 堵 使 中压的 分缸压 力提高 ， 并恶化 了进 口流 场 。 Ｂ 叶型落后 。 由于 中压缸 叶 片的 高度 比 ： 高 压缸 的大 ，因而 二次 流损失 所 占的 比例 相 对 小些 ， 主要是 型损 占很大 比例 。 Ｃ 动 叶径 向漏 汽 大。这与 铆钉 头 结构 有 ： 关， 只能安 排二 个齿 。 Ｄ： 流道不 光顺 ， 汽流没 有组织 好 。 中压 缸 的后 几级 的扩 张角 较大 ，流道 仍用 阶梯 形 从 而增 加 了损失 。
１ ． 低压缸 ．３ １ Ａ： 设计方 法落后 。低 压缸采 用一 元流设 计 ， 有 经 过流 场计 算 （ 没 当时没 有 方 法 ， 没 也
有计算工具）热降分配上有不足之处。 ， Ｂ 子 午面 流道不 光顺 。叶片 的根 部和 顶 ： 部 的流道 成 阶梯 型 ，特别 是最 后 二级 其顶 部
通流 部 分改 造 （ 中、 ） 更换 高 中压 转 高 低 。 子 、 压 转 子 、 中 、 压 隔板 、 低 高 低 隔板 套 、 封 汽 等； 汽缸 改造 （ 中压 内 、 缸 ） 高 外 。更换 高 中压 内外缸 、 压 内缸 等 ； 承 箱 改造 。更换 前 、 低 轴 中、 后轴 承箱 ； 承改 造 （１＃ 、３群 及推 力 轴 ＃ 、２＃ 、４ 轴 承 ）阀 门改造 （ 、 ； 高 中压 主汽 阀及调 节 阀的 全。 伐芯 组件 ） ；连 通 管 改 造 ；调 节 部 分 改 造 低 压转 子多 次 发生 断叶 片及 围带 脱落 事 （ Ｅ Ｔ Ｉ等 。 Ｄ Ｈ、Ｓ） 故， 中压 缸 、 压 缸 隔板 变 形严 重 ， 多 次 整 低 经 ４现 场 安装 主要措 施 修仍 不 能从 根本 上解决 问题 。 除此 以外 ， 门 阀 除 保 留轴 承 座 基 础 台板 及 低 压 外 缸 之 卡涩 、 汽缸 膨 胀不 畅 、 静 间 隙过 小 、 动 汽缸 跑 外 ， 其余所有部件均拆除； 各轴承座基础台板 偏 等 ， 些都 成为 影 响安全运 行 的缺 陷 。 这 不动 ， 台板 面全 部 重新 研磨 。 激光水平 仪 各 用 高 中 压汽缸 变 形严 重 ，高 中压缸 水平 结 测量各台板的标 高值 ， 根据设计标高值， 加工 合 面 外 张 口严 重 ，特 别 是 中 压 缸 东 侧 有 约 各轴承座底面 ，保证各轴承座标高符合设计 ４ ０ ｍ长 的 ０ ｍ ０ ｍ ０ｍ ． ｍ一 ． ｍ的 间隙 消 除不 掉 ， 要求 ； 据低 压 外缸 中心 ， ５ ６ 根 确定各 轴 承座 中心 而且 张 口幅度每 次大 修均 发现有 所增 加 。 位置 ， 同时兼 顾 发 电子 静 子 中心 ： 确定 各转 子 汽轮 机 在使 用 中常 出 现 的一 些 问 题 ： 中 中心 ，轴 系扬 度 调整 至设 计值 ；根据 转子 中 压排 汽缸接 缝 处变 形严 重 ，每次 检修 后 用补 心 ， 整 各 汽 缸 中 心 ， 调 隔板 中心 合格 ， 整 汽 调 焊处理 ， 汽 问题 一 直存在 。 漏 中压 隔板 部 分级 缸水 平 合格 ， 整 至汽 缸 负荷 分配合 格 ； 流 调 通 塑性变 形严 重 。 压缸进 汽插 管泄漏 ， 成外 部分 间隙调 整 至设 计值 ； 留各 主 汽门 、 高 造 保 调速 缸 及一 级抽 汽 温度 过 高。汽 缸法 兰加 热 柜变 汽 门壳 体 不动 ， 余部 件 全 部更 换 ； 有 高 、 其 所 形 ， 漏严 重 。汽缸 在启 停 时膨 胀 不畅 。 一 中压 导汽 管 ， 通管 全 部更换 。 实际位 置安 泄 连 按 级旁路经常卡涩， 减温水不能投用。 疏水系统 装 。 复杂 ， 运行 操作 强度 大 ， 不适 应调 峰运 行 。汽 ５ 改造 效果 分析 轮机 的监 测 、控制 、保 护 系统 的 自动 化 程度 机组改造后各缸效率均得到较大提高， 低 ， 备老 化 ， 率较 高 ， 制性 差 ， 设 故障 可控 维护 热 耗率 比改造 前下 降 了 １６ Ｋ／ Ｗ ・１最大 ４ ９ ＪＫ ｈ， （ 工作量 大 。 增 容 达 １０ Ｋ 以 上 。相 当标 准 煤 耗 下 降 ３０ Ｗ 综 上所 述 ， Ｎ１５ 机组 由于设 计 制造 ５ ． ／ Ｗ ・）按 部分 负荷 ２０ 该 ２型 Ｏ２ （ ｇ Ｋ ｈ， ５０小 时 ， 定负 额 的原 因及本 身 存在 的 问题 ，使 汽轮机 效 率 与 荷 运 行 时间 ３０ 时计 算 ， 年 节约标 准煤 ００小 每 先 进机 组 比存 在很 大差 距 。因 此不论 是 从 经 ３ ５３吨 。按标 准 煤价 格 ４０ ， 算 每年 ４ １ ０ 元 吨计 济性 还是 从安 全 性来 看 ，采 用 当代 汽轮 机先 可创 直接 经 济效 益 １８ ３０万元 以上 ， 取得 改造 进技 术来 对 该 Ｎ ２ ５型机 组 进行 改 造 是 必要 了明显 的经济 效 益 。 １ 的 ， 且从 其他 厂 汽轮 机改 造成 功 经验 来看 ， 而 改造 后 高 、 、 缸 效率 分 别 为 ８ ． ％、 中 低 １６ ９ 通过 改造 达到 大 幅度 增容 降耗 、延 长 机组 寿 ９． ％和 ８ ． ％。 汽轮 机厂 设计值 相 比低 ２６ ２ ８５ 与 ０ 命， 提高机组运行可靠性， 增强调峰性能的目 压缸 效率 达 到设 计要 求 ， 、 高 中压 缸还 有一 定 标是 可行 的 。 的差 距 。 由于试 验 时 Ｄ Ｈ系统 无法 实现三 阀 Ｅ ２改造 的 主要原 则和 目标 运行 ，采 用 顺 序 阀运 行 方 式 ，３ 节 阀没有 ＃调 ２１改 造原则 ． 开 足 ，４调 节 阀微 开 ， 成一 定 的节 流损 失 ， ＃ 造 在 技 术 性 能 等 方 面 应优 于 国 内 同类 机 故考 核试 验 时高 压缸 效率 比实 际值偏 低 。 组 ； 用 当代 汽轮 机 已有 的先进 技术 ； 采 在保 证 改造 后热 耗 率为 ８５ Ｊ Ｗ ・。 １５ Ｋ／ ｈ 考虑 到 Ｋ 机组 安全 运行 的 前提 下 ，尽量 提 高机 组效 率 高 压 缸 节 流 损 失 影 响 缸 效 ０ ． 百 分点 ， ５个 影 和变 工况 性能 ： 提高 自动 化水 平 。 响热 耗率 达 ８Ｋ ／Ｗ ・， ＪＫ ｈ 因此 ， 实际热 耗率 应 为 ８ ４ Ｊ １７ Ｋ／ ・ 右 。 ＫＷ ｈ左 ２ ． 造 目标 ２改 提高 通 流部 分效 率 ，改造 后 机组 在额 定 参 考 文 献 工况 下热 耗 不大 于 ８２ Ｊ Ｗ ・ｈ １２Ｋ ／ Ｋ ；在锅 炉 『 思娟 ． Ｉ 】 冷凝 式 汽轮 机 内穿孔 挡 板 的应 用【 ． Ｊ ］ 出 力 不 变 的 前 提 下 ， 机 组 额 定 出 力 至 热 能 动 力 工 程 ，０ ２ ０ — ０ ２ ０— ５ ２ ． １７ ３ＭＷ ； 除 老机 组存在 的缺 陷 ， 幅度提 高 【 高 洪 涛等 ． 凝 式 汽轮 机 性 能 计 算 及其 软 消 大 ２ 】 冷 运行 安全 可靠 性 ； 高机 组运 行灵 活性 ， 强 件【】 提 增 Ｊ． 汽轮 机技 术 ，９ ６ ０ — ０ １９ —８ １． 调峰 能力 ； 长机 组 寿命 ； 延 提高 机 组 的 自动化
中国新技术新产品
一１ ３ ４—
摘 要： 冷凝 式汽轮 机 至改造 时 已投 运 二 十 多年 。 由于该 型号 机组 设 计年代 早 ， 力性 能 比较 落后 ， 热 热耗 高 ， 率低 ， 造前 热耗 高 效 改 达 ９ ２ｌ ，ｗ ・， ６４ Ｊ（ ｈ 效率远 低 于 当今 先进 水平 ， 靠性 方 面也 存在 较 多 问题 。为 达到 大幅度 增 容 降 耗 、 长机 组 寿命 、 高机 组可 靠 （Ｉ 可 延 提 性 、 强调峰 能力等 目的， 文经论 证， 出时该 种汽 轮机 设备进 行 现代化 技 术改 造的 若干措 施 。 增 本 提 关 键词 ： 汽轮 机 ； 现代化 技术 ； 必要 性 ； 原则 ； 内容