汽封改造效益预评价方法研究

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1、第35卷第9期华电技术V01．35No．92013年9月HuadianTechnologySep．2013汽封改造效益预评价方法研究高登攀，刘安(西安热工研究院有限公司，陕西西安710032)摘要：尽可能准确地对汽轮机汽封改造效果进行预评价是科学制订适合特定机组改造方案的前提条件。介绍了汽封改造效益预评价方法，分析了各种预评价方法的特点，指出了进行改造效益预评价时应关注的问题。关键词：汽封；改造；效益；预评价中图分类号：TK263．2文献标志码：B文章编号：1674—1951(2013)09—0058—03汽封的实际使用效果受很多

2、因素影响，不易准0引言确评价，因此，在调研汽封使用业绩时，应全面、详细随着科学技术的发展，汽轮机采用现代化技术地了解相关机组的准确情况，主要包括：进行设计和加工，使通流叶栅的效率日臻完善。通(1)汽封应用效果的客观分析及评价；过改造叶栅性能，进一步提高汽轮机内效率的潜力(2)机组形式和汽封适用性；已十分有限，设计者将重点转向改造、完善汽轮机的(3)完整的运行数据；汽封(轴封)。因此，采用新型汽封减少漏汽损失，(4)使用效果及改造中易出现的问题。提高汽轮机的经济性，是目前发电企业节能降耗改1．2热力计算法造常用的技术措施之一。然而，

3、随着汽封改造的广采用热力计算法定量计算、分析汽封改造效益，泛开展，经常出现一些改造案例并未取得预期效果可有效弥补调研类比法的不足。实际运用时，对具的情况。因此，在汽封改造项目进行之前就科学地体问题进行适当简化，并根据需要选择适当的计算制订适合特定机组的改造方案，尽可能准确地对改方法，计算精度完全可以达到工程分析、汽封改造方造效果进行预评价，逐渐成为计划进行汽封改造的案论证的要求。目前，汽轮机性能计算广泛应用的企业十分关注的问题。计算方法如下。1汽封改造效益预评价方法1．2．1全三维计算流体力学(CFD)计算法采用全三维CFD法进行

4、计算，是目前汽封设计汽轮机的汽封包括隔板汽封、叶顶汽封及轴端和优化的主要技术手段之一。通过数值模拟，可以汽封3类，改造时往往根据机组实际性能特点及具准确地计算出汽封流道中流场的压力、温度、速度等体结构制订对应的改造方案，通常可提出多个方案各参数分布情况以及汽封漏汽量。此外，还可获得进行论证比选。如何通过科学的方法，准确地预测汽封漏汽对动、静叶栅中主流的影响，即对叶型损失汽封改造效果，定量地分析不同改造方案对机组经的影响。这不仅可以评价汽轮机各级间汽封漏汽损济性的影响，是方案论证的重要步骤，也是决策的直失，还可以评价因汽封漏汽造成的

5、叶栅流动损失。接技术依据。通过不同蒸汽参数下的模拟计算，还可以得到某一目前，对汽封改造效果进行预测的方法主要有特定结构的汽封在不同部位、不同工况下的工作性调研类比法、热力计算法和查阅手册法。能曲线。图1、图2为汽封数值计算示意图。1．1调研类比法1．2．2通流部分热力计算法虽然各种新型汽封在实际应用之前均经过了深通过热力计算法可以得到各种汽封改造方案对入研究，通过大量试验和理论计算进行了改造和优汽轮机性能的影响，包括对汽轮机各缸效率及各段化，但当应用于实际机组时，还会出现很多在实验室轴封漏汽量的影响，作为改造效益评价的依据。典和理

6、论研究中未能考虑到的问题。因此，在汽封改型的汽封间隙对缸效率的影响曲线如图3所示。图造前，应对相关汽封的应用业绩进行调研，以了解其中横坐标为实际汽封间隙与设计值之比(设为)，实际使用效果和改造中的注意事项。纵坐标为对应实际参数与该参数设计值之比(设收稿日期：2013—06—06为Y)。第9期高登攀，等：汽封改造效益预评价方法研究·59·图1蜂窝汽封流场计算图3典型的汽封间隙对缸效率的影响曲线区域II数法等。以某300MW机组为例，根据热力系统变工况计算可以得到汽缸效率及轴封漏汽量变化对热耗率及煤耗的影响，见表1。采用汽轮机热力计算

7、软件，结合国产引进型300MW汽轮机通流部分的测绘数据，对引进型300MW汽轮机汽封间隙变化引起的经济性变化进行分111lO00O∞叭∞卯％析研究。汽轮机汽封改造后，机组缸效率和出力的变化见表2，可进一步计算出对热耗率的影响。热力计算法可以基本准确地计算汽封改造后设计条件下漏汽量及缸效率的变化，并进一步确定所图2汽封与叶片联合计算能取得的效益。而在机组实际运行情况下，由于各1．2．3热力系统变工况计算法种因素与设计有所偏差(如汽封齿形状磨损、汽封计算汽轮机性能变化对机组热耗率的影响，进间隙偏差及沿周向不均匀等)，会导致计算出的漏而

8、可以确定改造所能取得的经济效益。汽量存在误差，且这种偏差往往是不可预测的。因根据汽轮机的性能变化计算机组热耗率的变化此，通过热力计算法得到的改造效益，通常是一个理时，需要进行整个热力系统的变工况计算，其基本算法包括热平衡计算法及在其基础上发展出的一