[行业技术文章]沙角A电厂200MW汽轮机低压缸通流改造

摘要:沙角A电厂200MW1号国产三排汽汽轮机，与现代汽轮机相比，性能已相当落后，严重影响了电厂的“创“达标，必需对其通流部门进行改造来提高机组效率、出力及下降能耗。为此，介绍了1号机汽轮机低压缸通流部门改造的方案，改造进程中遇到的问题和对策，改造效果及一些经验性的建议。
关头词:汽轮机低压缸改造对策效果看法
国产三排汽200MW汽轮机由于那时技术水平与制造水平的限制，其性能已落后。今朝，对国产200MW汽轮机实施通流改造来提高机组效率、出力及下降能耗，已成为主流成长标的目的。1998年12月～1999年2月，在沙角A电厂1机年夜修时代，对汽轮机的低压缸通流部门进行了改造，改造工期共用了69d，比原计划提早了16d完成，改造到达了预期目的，取得了较着的效益。
1.改造方案
1.1隔板改造
低压5级隔板全数重新设计，更换新型产物。低压1~5级隔板采用焊接隔板，静叶采用全三维弯曲造型，低压1~4级叶身与两头围带铸为一体，增强了隔板的刚性。
1.2动叶片改造
低压1~4级动叶更换为新型线产物，动叶自带围带，汽道做成斜面，汽封齿数增加，取消原拉筋调频，动叶顶部取消铆接，削减应力集中，利于平安运行。末级动叶采用三元流可控涡手法设计，出汽边高度为668mm，叶顶采用自带围带整圈毗连结构，围带内斜外平。
1.3重新设计几个项目
分流环重新设计，使结构加倍合理；第23~37级叶轮重新设计；低压部门的三个隔板套重新设计。改造后中、低压转子均需做高速动平衡实验。
2.改造前性能实验
年夜修前，为了准确评价机组改造后的经济性及效果，对改造需要消除的缺陷及要完善的项目提供准确的标的目的，特请广东省电力实验研究所对#1机组进行年夜修前热效率实验，成效见表1所示。
表11号机热效率实验成效




3.问题及对策
3.1转子跳动年夜的问题
年夜修解体后，低压转子与中压转子联接的短轴年夜跳动为0.23mm，靠背轮瓢偏值为0.08mm。在转子返厂更换叶轮及叶片的同时进行处置，瓢偏批改到0.02mm，年夜跳动批改到0.06mm。
3.2新隔板中心问题
中、低压缸隔板更换后，在以中压缸前汽封洼涡和低压缸后汽封洼涡为基准拉钢丝进行中心调整时，发现中压缸后汽封洼涡向左侧偏移1.12mm，低压缸前汽封洼涡向左侧偏移0.33mm。中、低压缸洼涡中心线不在统一轴线上，这样便存在着隔板调整应当以什么作为中心基准的问题。中、低压缸洼涡中心纷歧致的缘由是什么呢？可能在安装时便存在，也多是汽缸变形或在运行中受管道的推拉应力引发。为此对中、低压缸滑销系统进行了检查，未发现异常情况。
中、低压缸中心纷歧致对机组平安运行是否有不良影响呢？经查阅该机组运行历史记实，未发现异常情况。认真研究汽轮机结构，汽轮机正常运行时主要保证消息部门的间隙合适要求，转子中心与隔板和汽封中心一致，即使汽缸中心有少许偏移对平安运行没有不良影响。固然三缸中心与转子一致为理想，在现有条件下要到达这一理想状态看来不现实且无需要，故决议新隔板安装以转子中心作为基准来调整。隔板暂不进行找中心工作，待转子从哈尔滨汽轮机厂回来后，进步前辈行轴系中心调整，然后以轴系(转子)为基准划分找正各级新隔板、隔板套等，使隔板、隔板套中心和转子中心一致，但把隔板套调整工作放在轴系找中心落后行，使年夜修后期工作较严重。
3.3低压转子重新定位问题
低压缸通流改造后，通流间隙须重新定位，低压转子相对原来位置往发机电标的目的移动了1.87mm；一样发机电转子也向励磁机标的目的移动1.87mm。发机电转子移动将改变转子与定子的磁场中心，磁场中心改变后是否会引发转子窜动或振动？经电气维修和汽机维修认真研究，认为发机电转子移动1.87mm，磁场变化很小，不会引发不良后果，不外开机后要注重观察推力瓦温度是否正常。
低压转子向发机电标的目的移动1.87mm后，则其与中压转子毗连短轴的垫片也重新加工响应加厚。
3.4汽封间隙过年夜的问题
试装时发现隔板汽封及中、低压缸轴封间隙过年夜,顶部间隙年夜部门跨越1.80mm(设计值0.65~0.95mm)。隔板间隙过年夜造成年夜蒸汽直接从间隙中流过，下降机组效率，中压缸后轴封及低压缸轴封间隙过年夜，会漏进空气下降真空直接影响机组效率。为配合本次通流改造,特设计了一系列用工具进行年夜加工汽封圈，见下图所示。




4改造效果
改造投运后，1999年3月8日～25日，由广东省电力实验研究所、西安热工研究所、哈尔滨汽轮机厂、北京三维公司对1机进行了热力性能鉴定考核实验，实验尺度依照美国机械工程师学会《汽轮机性能实验规程》（ASMEPT6.0－1976）。年夜修前，低压缸效率为79.43％，改造后为87.53％，到达合同保证值87％的要求。改造前为8888.6kJ/kW.h，改造后，热耗值为8522.95kJ/kW.h，勤俭煤约12g/KWh，其中约8g/kWh回功于低压缸改造，另外4g/kWh回功于高压加热器改造及其他。机组在三阀点实验工况时的功率，经系统批改和参数批改计较后为208.226MW，与年夜修前设计出力相比，不异的主蒸汽流机组出力提高5.626MW，到达了改造后不增加流而提高出力的目的。可见，汽轮机通流部门改造是个生效快、经济效益好的项目，为我厂建立发电厂打下了坚实的根蒂根基。
5分析与建议
以下对实验成效进行简要的分析并就改造工作及汽轮机经济性提出粗浅的一些建议。
a)新隔板找中心的问题使我们改造工作十分被动，但我们在工作中找对了方式。以后若是进行改造，不论是三缸全改或只改低压缸，在揭缸后，转子返厂前进步前辈行轴系找中心工作，轴系找中后，以轴系（转子）为中心基准丈各隔板、隔板套等的位置。改造时，在转子未返厂时即可经由过程拉钢丝或用假轴方式，按预先丈值来肯定隔板、隔板套等的位置，使工作更自动、争取更多的时间。
b)年夜修后高压缸效率为77.81，中压缸效率89.51，低压缸效率为87.53，与国外同类型机组相比，高压缸约低10～11，中压缸约低2~3，低压缸约低3~4。因而可知，提高机组经济性在高中压缸方面仍有很年夜的潜能，建议以落后行三缸全改的方案。
c)主汽门和调理汽门节省损失在200MW工况时约5～18％。由于采用凸轮配汽机构，其特征曲线只能做得比力平展，是以，阀门之间堆叠度年夜，一般在40～50％，这样高压进汽因节省损失年夜造成高压缸效率低，所以建议制造厂在制定通流改造方案时，将主汽门、调理汽门型线和其它下降其压损的措施一起给予斟酌，或采用计较机控制每一个阀门，行将调理系统由液压调理改成数字电液调理。由计较机控制阀门特征曲线就相当容易做，可以做得很陡，年夜年夜地减低各调理汽门之间的堆叠度，一般只在2～3％。这样节省损失年夜年夜地削减了，高压缸效率也提高了。
6竣事语
本次低压缸通流改造是成功，效率也是较着的，要使整个机组经济性更上一个水平，还有许多项目要完善。