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丰镇发电厂#6机组200MW通流部分改造技术探析
发布时间:2011/5/2  阅读次数:2045  字体大小: 【】 【】【
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(内蒙古蒙电华能热电股份有限公司 丰镇发电厂,内蒙古 丰镇 012100) 
摘 要:文章介绍了丰镇发电厂#6机组改造所采用的先进 技术,指出了改造后的机组热耗大幅度下降,经济效益和社会效益显著,机组的安全可靠性 也得到了加强。
关键词:汽轮机;通流部分;热耗;汽缸;丰镇发电厂
中图分类号:TM621.2(226) 文献标识码:A   文章 编号:1007—6921(2010)15—0061—01
1 国产200MW机组存在的主要问题
1.1 设计技术落后,效率低,热耗高
丰镇发电厂#6机组为国产200MW空 冷机组,该机组是采用哈尔滨汽轮机厂生产的三缸两排汽型机组,由于这种类型的机组汽缸 转子、隔板及其零部件型线设计不合理,导致流道不顺畅圆滑,性能差。目前,国产200MW 空冷汽轮机组高、中、低压汽缸效率分别为80%~83%,89%~90.8%,79%~84.5%,而世界先进 水平200MW空冷汽轮机组高、中、低压缸效率分别为89%~90%、91%~93%、89.6%;国产200MW 空冷机组热耗约为8 974.81kJ/kW·h,比世界同类型先进水平机组的热耗高出500kJ/kW ·h左右。
1.2 大修解体后存在的设备问题
汽轮机本体11级隔板变形大,转子与隔板汽封碰磨严重,转子存在不平衡;中压13级隔板与 中压前第2套汽封套阻汽齿磨损严重,造成中压汽室蒸汽短路;低压铸铁隔板刚度不够,28 级动叶围磨损出现缺口。存在的缺陷极容易使汽轮机发生如:轴封漏汽大,油中带水,机组 运行振动大等不安全事件。
2 机组通流部分改造
2.1 改造的目的
2.1.1 降低机组煤耗,提高其经济性,在额定工况下,机组达到热耗≤8 490kJ/kW·h。 
2.1.2 真空在75KPa时,机组能够带220MW负荷长期稳定运行,增容20MW负荷。
2.1.3 提高机组可靠性、安全性,使机组满足调峰运行的要求,保证汽轮机在40%负荷,排 汽温度在60℃时能安全运行。
2.2 改造具体内容
2.2.1 更换全部隔板、动叶、套装叶轮及部分隔板套等。
2.2.2 采用分流环及接触式蜂窝式汽封。
2.2.3 高压内缸更换喷嘴组,汽缸缺陷检查处理。
2.3 改造中利用的主要技术
2.3.1 新设计高效调节级。动叶采用高效平衡动叶,改进动叶围带结构,采用蜂窝式汽封 ,减少漏汽损失,静叶采用子午端壁型线,减少端部二次流损失。
2.3.2 加载层流静叶叶型。加载层流静叶叶型消除了叶型线背弧出汽段的扩压区,推迟或 者消除了边界的紊流转换,使叶型型面损失减少。
2.3.3 分流叶栅技术。通过分流叶栅,满足隔板刚度和强度要求,使静叶片数量增加一倍 ,调高喷嘴尾迹激振频率,避开BO型共振,提高级效率。
2.3.4 采用三维扭曲动叶。平衡动叶叶型是一种考虑了气体压缩性的层流叶型,具有更低 的型线损失,采用扭曲成型使流行沿叶高优化,进口攻角减少,效率明显提高。
2.3.5 采用接触式蜂窝式汽封。高压缸压力高,级压差大,叶片短叶顶漏汽量对级效率影 响大,接触式蜂窝式汽封利用“蜂窝”原理,可以减少漏汽量。
2.3.6 光滑的子午通道设计。高、中、低压各缸子午通道采用了光顺设计技术,中压缸末 六线采用内斜外平式自围带构成光滑的子午通道,使流动附加损失大大减少。
2.3.7 斜置静叶技术。低压末级静叶采用了能大大减小根部二次流的斜置静叶技术,提高 级效率。
2.3.8 引进可控涡技术。主要采用全三维粘性设计思想,利用先进的计算机及实验流体力 学技术为基础的叶片设计技术。
2.3.9 采用薄静叶出汽边技术。薄静叶出汽边是一种新技术,不但可以减少叶栅尾迹损失 ,提高经济性,还可以大幅的减少喷嘴尾迹激振力幅值,或低动叶片动应力提高可靠性。
2.3.10 采用弯曲马刀形静叶隔板。弯曲马刀形静叶隔板可以改变径向压力分布,减少边界 层内径向二次流,提高级效率。
2.3.11 低压末级动叶片采用内斜外平式自带围带,整圈连接结构,提高级效率。
2.4 改造后主要性能要求
①高压缸效率不小于84%;②中压缸效率不小于91%;③低压缸效率不小于89%;④热耗率不 大于8 490kJ/kW·h;⑤当主蒸汽压力为12.75MPa,主再热蒸汽温度为535℃,真空为75KPa时, 机组额定负荷为200MW,并应能带210MW负荷长期稳定运行。
3 机组改造后试验(实例)
丰镇发电厂在2004年9月7日~2005年1月26日利用大修机会对#6机组通流部分进行了 改造,机组的热经济性试验如下:
①机组通流部分改造前试验经济技术指标与设计值对比 :
试验结果分析如 下:#6机组通流部分改造前后200MW负荷热耗分别是9 239.58kJ/kW·h、8 372.82kJ/kW ·h,改造前后的差值是866.76 kJ/kW·h(煤耗大约为29.6g/kW·h);
每一吨标准煤市场价为300元;每千克标准煤发热量为29 307kJ/kg;机组年利用小时为7 00 0h;年节约热值1.21×1012kJ;年节约标准煤4.13×104t;年节约费用1 239万元 
综上述可知,#6汽轮机组通中分改造是成功的,200MW负荷时高、中、低压汽缸效率和 热耗都达到了目标值,热耗达到了国内同类机组改造的先进水平,经济性明显提高;机组设 备性能良好,安全性得到进一步的提高;改造后机组能带210MW负荷长周期稳定运行,增加 了机组出力,经济性明显提高;#6机通流部分改造降低了发电成本,热耗降低了866.76kJ /kW·h,年节约标煤费用1 239万元。
4 结论
#6号机组通流改造是成功的:①通流改造后,机组振动、瓦温是历 次大修后最佳的;②机组各级效率和热耗都达到了目标值,热耗达到了国内同类机组改造的 先进水平,经济性明显提高;③机组设备性能良好,安全性得到了进一步的提高;④改造后 机组能带210MW负荷长期稳定运行的能力,增加了机组出力,经济效益和社会效益明显。
[参考文献]
[1] 翦天聪.汽轮机原理[M].北京:水利电力出版社,1992.
[2] 哈尔滨汽轮机厂,朝阳发电厂.200MW汽轮机的结构和运行[M].北京:电力工 业出版社,1989.
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