劉海昌

(浙江大唐烏沙山發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江寧波315722)

0 引言

浙江大唐烏沙山發(fā)電有限責(zé)任公司4臺(tái)型號(hào)為CLN600－24.2/566/566超臨界、一次中間再熱、三缸、四排汽、凝汽式、600 MW汽輪發(fā)電機(jī)組由哈爾濱汽輪機(jī)廠提供。在實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)其漏汽較重，運(yùn)行時(shí)中分面分開距離達(dá)到2 mm左右，導(dǎo)致5、6、7、8段抽汽口蒸汽泄露，溫度偏高，其中5段抽汽超溫約30℃，6段抽汽超溫約60℃，7段抽汽超溫約120℃，8段抽汽超溫約40℃。為了解決機(jī)組低壓缸的漏汽、抽汽超溫問題，本文分析了機(jī)組抽汽超溫的原因，提出并實(shí)施了改造方案，降低了機(jī)組的熱耗，解決了低壓缸抽汽口超溫，保證了機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

1 抽汽超溫原因分析

低壓缸為3層結(jié)構(gòu)，由低壓外缸、1號(hào)內(nèi)缸、2號(hào)內(nèi)缸及隔板套組成，雖然溫度梯度較平緩，但密封配合面較多，螺栓分布存在不合理性。運(yùn)行期間一直存在低壓缸5、6、7、8段抽汽溫度超出原始設(shè)計(jì)溫度，雖然經(jīng)過了一些改造(適當(dāng)增加了螺栓的緊力)，但沒有徹底解決。經(jīng)過分析，產(chǎn)生的抽汽超溫的原因如下:

1)低壓缸在運(yùn)行中存在較大的內(nèi)部“不均勻”溫度場(chǎng)，易導(dǎo)致中分面變形，引發(fā)漏汽，低壓進(jìn)汽沒經(jīng)過通流部分作功，直接漏入5、6、7、8段抽汽夾層，使該處溫度偏離設(shè)計(jì)值。

2)低壓缸是一個(gè)較大的焊接成型設(shè)備［1］，焊點(diǎn)多而且復(fù)雜，在焊接過程及去應(yīng)力處理方面若存在問題，則會(huì)產(chǎn)生殘余焊接應(yīng)力，在機(jī)組運(yùn)行后會(huì)導(dǎo)致中分面變形，引起漏汽。

3)低壓外缸中部通過密集的螺栓與低壓外缸兩端連接，低壓外缸中部內(nèi)的撐管較少，剛性較差［2］。在機(jī)組啟動(dòng)抽真空時(shí)，由于內(nèi)外壓差使汽缸承受較大的外力，可能會(huì)引起水平中分面變形。

4)隔板套中分面較厚，運(yùn)行中變形，導(dǎo)致漏汽。

5)隔板套和內(nèi)缸的密封面接觸不良、抽汽插管泄漏、通流部分的汽封間隙不合理，導(dǎo)致漏汽。

2 改造方案

針對(duì)以上原因，確定了處理方案:

1)改進(jìn)承接管法蘭、各人孔法蘭，主要是墊片改進(jìn)，選用更高等級(jí)墊片。

2)對(duì)隔板套、內(nèi)缸的中分面研磨，消除中分面漏汽。對(duì)變形較大處返廠處理。

3)嚴(yán)格按制造廠提供的螺栓熱緊方式，最終檢測(cè)應(yīng)以螺栓的伸長量為準(zhǔn)。

4)將1號(hào)低壓內(nèi)缸下部人孔焊死。

5)在隔板套軸向定位面處增加汽封片，如圖1所示，對(duì)密封面進(jìn)行處理，保證密封效果。

圖1 在隔板套和內(nèi)缸之間增加阻汽片

6)對(duì)汽封的間隙進(jìn)行調(diào)整。在大修期間，由哈爾濱汽輪機(jī)廠提供新的汽封下限間隙調(diào)整［2］。

7)對(duì)抽汽插管的形式進(jìn)行改進(jìn)，由活塞環(huán)的形式改為碟片形式，如圖2所示。

圖2 抽汽插管改進(jìn)前后的形式

8)對(duì)溫度測(cè)點(diǎn)元件進(jìn)行校核。

9)對(duì)于低壓內(nèi)缸中分面間隙大的問題，采用新型密封形式，在中分面重新開槽，在槽內(nèi)增加E型彈簧密封。中分面開槽如圖3所示。

圖3 中分面開槽加工圖和E型彈簧安裝圖

3 改造方案實(shí)施

改造方案主要結(jié)合機(jī)組A級(jí)檢修期間實(shí)施，具體實(shí)施時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1)2號(hào)低壓內(nèi)缸與抽汽管直接相連，給5、6段抽汽口的返廠鏜孔工作帶來不便。由于2號(hào)低壓內(nèi)缸的結(jié)構(gòu)特殊性，抽汽管口加工時(shí)，不必將內(nèi)缸整個(gè)抽出，現(xiàn)國內(nèi)已具備現(xiàn)場(chǎng)鏜管口的能力。

2)在2號(hào)低壓缸5、6段抽汽口密封環(huán)壓環(huán)螺栓孔加工時(shí)，應(yīng)注意管口的不圓度及外缸的厚度，以防止螺栓孔對(duì)外缸造成損壞。

3)在1號(hào)低壓內(nèi)缸密封環(huán)焊接時(shí)，應(yīng)盡量避免開槽位置在焊口上，密封環(huán)焊接打坡口時(shí)應(yīng)上部坡口大，下部破口小，防止開槽位置在焊口上，給后續(xù)的機(jī)械加工帶來困難。

4)在低壓隔板套加工時(shí)，應(yīng)將隔板變形量測(cè)量出來，防止密封片的安裝位置太靠近隔板邊緣。

4 改造后效果分析

低壓缸改造前，5段抽汽超溫約30℃，6段抽汽超溫約60℃，7段抽汽超溫約120℃，8段抽汽超溫約40℃。低壓缸改造后，隨著機(jī)組不同負(fù)荷的變化，抽汽溫度略高于設(shè)計(jì)值［3］，可使機(jī)組的熱耗降低23.81 kJ/kW·h。節(jié)約了發(fā)電成本，降低了污染物的排放。改造前后抽汽溫度對(duì)比數(shù)值如表1所示。

表1 改造前后抽汽溫度對(duì)比數(shù)值 ℃

根據(jù)哈爾濱汽輪機(jī)廠提供的性能曲線，低壓缸效率每提高1%，機(jī)組熱耗降低31.32 kJ/kW·h;根據(jù)機(jī)組A級(jí)檢修前后熱力性能試驗(yàn)報(bào)告，低壓缸效率提高了0.76%，機(jī)組降低熱耗23.81 kJ/kW·h。按照折合標(biāo)煤0.81g/kW·h、機(jī)組平均年發(fā)電量35億kW·h、標(biāo)煤 860元/t計(jì)算，年可節(jié)約資金243.81萬元，可見機(jī)組低壓缸改造后的節(jié)能效果較好。

5 結(jié)論

1)機(jī)組低壓缸改造解決了低壓缸抽汽口超溫的問題，減少了運(yùn)行調(diào)整，改善了加熱器工作環(huán)境。

2)機(jī)組改造后節(jié)能效果明顯，徹底消除了設(shè)備存在的不安全隱患，使機(jī)組的運(yùn)行更加安全、可靠。

［1］靳智平.電廠汽輪機(jī)原理及系統(tǒng)［M］.北京:中國電力出版社，2006.

［2］郭延秋.大型火電機(jī)組檢修實(shí)用技術(shù)叢書［M］.北京:中國電力出版社，2003:114－119.

［3］李少華，姚亮，宋東輝，等.汽輪機(jī)缸效率和熱耗值之間關(guān)系的分析研究［J］.黑龍江電力，2012(2):89.