超超临界机组热耗率高原因研究及解决方案

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1、超超临界机组热耗率高原因研究及解决方案摘要：某发电公司4*660MW超超临界纯凝机组普遍存在热耗率高的现象，热耗率高是导致机组供电煤耗高的主要原因。从影响热耗率的各指标进行分析，对各指标对热耗率的影响进行定量分析，并根据各指标的偏差情况分别提出相应的解决方案。关键词：汽轮机；热耗率；真空度；汽温中图分类号：TK267文献标识码：A文章编号：1671-7597(2012)1020120-010引言随着全社会对节能环保低碳经济的不断重视，火电厂节能降耗已成为日常生产运营过程中最重要的一个环节，发电生产过程时刻伴随着各种能量的转

2、换，如何提高转换效率，是关系到发电厂提高经济效益的重要课题。单元制汽轮发电机组由锅炉、汽轮机、发电机三大主机组成，三大主机中锅炉、发电机的效率都能达到93%以上，影响机组整体效率的主要因素为汽轮机效率低，热耗率为汽轮机效率的最大的影响因素，如何降低汽机热耗率，成为提高汽机效率，提高机组整体热效率及能源转换效率，降低机组供电煤耗的重要的研究课题。某发电公司装机为4台660MW超超临界机组，汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造的超超临界、高中压合缸、反动凝汽式汽轮机，髙中压积木块为日本三菱公司制造，低压积木块为哈汽制造。从机组投产伊始，

3、汽机热耗率就远高于设计值，导致供电煤耗居高不下，严重影响机组的经济性和企业的综合效益。1该发电公司机组热耗率现状机组投产验收性能试验结果表明，四台机组100%THA工况的热耗率均远高于设计值。其中1号机高201kj/kwh,2号机高117kj/kwh,3号机高273kj/kwh,4号机高157kj/kwho由于国产转子的时效处理不合格，机组投产半年后，1、2号机组相继发生高中压转子弯曲和喷嘴缺陷。机组在经过数次启停机后机组出现临界振动值增大和偏心值超标现象。2影响机组热耗率高的各指标具体分析及解决方案2.1汽轮机本体效率低

4、的影响1）髙、中压缸效率。汽轮机的高、中压缸一般运行于过热蒸汽区，通过直接测量进、出口压力和温度即可计算出高、中压缸的效率，且试验不规范所带来的测量误差较小，故通常规范的试验均能准确反映高、中压缸效率水平。该公司四台机组的试验数据，四台汽轮机的高压缸效率分别为83.12%、82.17%、82.49%、83.69%,与设计值88.86%相差较大。中压缸效率分别为92.85%、92.45%、92.95%、91.08%,与设计值88.86%相差较大。2）低压缸效率。由于低压排汽为湿蒸汽，故低压缸效率不能直接通过测试得到，容易引入

5、一些不确定因素。一般来说，蒸汽膨胀至低压缸时压力已较低，比容较大，相对于低压缸的叶片高度，汽封间隙占整个通流尺寸的比例很小，故在低压缸各级中汽封的泄漏损失已不再是影响低压缸效率的主要因素，也就是说低压缸通流效率对安装间隙的控制并不敏感，低压缸效率主要决定于设计水平和制造工艺。根据该公司低压缸设计参数、设备状况以及运行状况，认为其四台机组汽轮机的低压缸效率应在89%左右，与设计水平偏差不大。3）高中压缸间轴封漏汽量。该公司汽轮机采用高中压缸合缸结构，这样必然会导致高压缸调节级后的蒸汽通过高中压缸间轴封直接漏至中压缸，而未经高

6、压通流部分做功，使机组运行经济性下降。通过进行变汽温试验，计算出该公司高、中压合缸轴封漏汽量占再热蒸汽流量的份额为6.2%,比设计值（1.57%）偏高4.6个百分点，对机组经济性的影响约为2.2g/kwho4）监视段超温。由于低压缸刚性不足，且密封配合面较多，螺栓分布存在不合理，导致五、六段抽汽温度偏高是国产600MW等级机组的共性问题。目前该公司计划在检修中通过加强低压缸螺栓紧力和调整螺栓分布等措施改善。七段抽汽也存在温度偏高的现象。其主要原因是由于低压缸下缸工艺门密封不严，致使低压缸进汽和五、六段抽汽由这些间隙漏入七段

7、抽汽腔室，使抽汽温度升高。通过检修中应注意对低压下缸各工艺孔密封面的处理。在今后的揭缸检修中，该公司计划仍将工作重心放在对受损汽封进行修复，并彻底清扫动、静叶等通流部分，同时,重视汽封间隙的调整，尤其是高、中压通流部分。同时参考目前大多数完成布莱登汽封改造后的合缸汽轮机，其高中压缸间轴封漏汽量均可控制在2%左右的效果，该公司考虑利用揭缸检修机会将高中压缸间轴封更换为布莱登汽封。2.2阀门内漏的影响该公司四台机旁路系统为高压一级旁路，高旁减压阀为水平布置安装，阀门密封面很软，开关过程中较硬的杂质会对密封面造成损伤，每次机组检

8、修时均对高旁减压阀进行检查，对阀门的腔室进行清理，对密封面也进行研磨冷焊，但启动后内漏情况仍然存在，影响机组热耗升髙。目前各机组的疏水阀门不同程度存在内漏，影响汽轮机热耗升高。该公司已经结合机组检修计划，制定了高旁阀和内漏的汽水系统阀门治漏的方案，计划将髙旁阀进行改型，由卧式布置改为立式布置方式，并考虑