豐鎮(zhèn)發(fā)電廠#6機(jī)組改造

1、摘 要：文章介紹了豐鎮(zhèn)發(fā)電廠#6機(jī)組改造所采用的先進(jìn) 技術(shù)，指出了改造后的機(jī)組熱耗大幅度下降，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著，機(jī)組的安全可靠性 也得到了加強(qiáng)。關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);通流部分;熱耗;汽缸;豐鎮(zhèn)發(fā)電廠中圖分類號：TM621.2(226) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章 編號：10076921(2010)150061011 國產(chǎn)200MW機(jī)組存在的主要問題1.1 設(shè)計技術(shù)落后，效率低，熱耗高豐鎮(zhèn)發(fā)電廠#6機(jī)組為國產(chǎn)200MW空 冷機(jī)組，該機(jī)組是采用哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的三缸兩排汽型機(jī)組，由于這種類型的機(jī)組汽缸 轉(zhuǎn)子、隔板及其零部件型線設(shè)計不合理，導(dǎo)致流道不順暢圓滑，性能差。目前，國產(chǎn)200MW 空冷汽輪機(jī)組高

2、、中、低壓汽缸效率分別為80%83%，89%90.8%，79%84.5%,而世界先進(jìn) 水平200MW空冷汽輪機(jī)組高、中、低壓缸效率分別為89%90%、91%93%、89.6%;國產(chǎn)200MW 空冷機(jī)組熱耗約為8 974.81kJ/kWh,比世界同類型先進(jìn)水平機(jī)組的熱耗高出500kJ/kW h左右。1.2 大修解體后存在的設(shè)備問題汽輪機(jī)本體11級隔板變形大，轉(zhuǎn)子與隔板汽封碰磨嚴(yán)重，轉(zhuǎn)子存在不平衡;中壓13級隔板與 中壓前第2套汽封套阻汽齒磨損嚴(yán)重，造成中壓汽室蒸汽短路;低壓鑄鐵隔板剛度不夠，28 級動葉圍磨損出現(xiàn)缺口。存在的缺陷極容易使汽輪機(jī)發(fā)生如：軸封漏汽大，油中帶水，機(jī)組 運行振動大等不安全

3、事件。2 機(jī)組通流部分改造2.1 改造的目的2.1.1 降低機(jī)組煤耗，提高其經(jīng)濟(jì)性，在額定工況下，機(jī)組達(dá)到熱耗8 490kJ/kWh。 2.1.2 真空在75KPa時，機(jī)組能夠帶220MW負(fù)荷長期穩(wěn)定運行，增容20MW負(fù)荷。2.1.3 提高機(jī)組可靠性、安全性，使機(jī)組滿足調(diào)峰運行的要求，保證汽輪機(jī)在40%負(fù)荷，排 汽溫度在60時能安全運行。2.2 改造具體內(nèi)容2.2.1 更換全部隔板、動葉、套裝葉輪及部分隔板套等。2.2.2 采用分流環(huán)及接觸式蜂窩式汽封。2.2.3 高壓內(nèi)缸更換噴嘴組，汽缸缺陷檢查處理。2.3 改造中利用的主要技術(shù)2.3.1 新設(shè)計高效調(diào)節(jié)級。動葉采用高效平衡動葉，改進(jìn)動葉圍帶

4、結(jié)構(gòu)，采用蜂窩式汽封 ，減少漏汽損失，靜葉采用子午端壁型線，減少端部二次流損失。2.3.2 加載層流靜葉葉型。加載層流靜葉葉型消除了葉型線背弧出汽段的擴(kuò)壓區(qū)，推遲或 者消除了邊界的紊流轉(zhuǎn)換，使葉型型面損失減少。2.3.3 分流葉柵技術(shù)。通過分流葉柵，滿足隔板剛度和強(qiáng)度要求，使靜葉片數(shù)量增加一倍 ，調(diào)高噴嘴尾跡激振頻率，避開BO型共振，提高級效率。2.3.4 采用三維扭曲動葉。平衡動葉葉型是一種考慮了氣體壓縮性的層流葉型，具有更低 的型線損失，采用扭曲成型使流行沿葉高優(yōu)化，進(jìn)口攻角減少，效率明顯提高。2.3.5 采用接觸式蜂窩式汽封。高壓缸壓力高，級壓差大，葉片短葉頂漏汽量對級效率影 響大，接觸

5、式蜂窩式汽封利用“蜂窩”原理，可以減少漏汽量。2.3.6 光滑的子午通道設(shè)計。高、中、低壓各缸子午通道采用了光順設(shè)計技術(shù)，中壓缸末 六線采用內(nèi)斜外平式自圍帶構(gòu)成光滑的子午通道，使流動附加損失大大減少。2.3.7 斜置靜葉技術(shù)。低壓末級靜葉采用了能大大減小根部二次流的斜置靜葉技術(shù)，提高 級效率。2.3.8 引進(jìn)可控渦技術(shù)。主要采用全三維粘性設(shè)計思想，利用先進(jìn)的計算機(jī)及實驗流體力 學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的葉片設(shè)計技術(shù)。2.3.9 采用薄靜葉出汽邊技術(shù)。薄靜葉出汽邊是一種新技術(shù)，不但可以減少葉柵尾跡損失 ，提高經(jīng)濟(jì)性，還可以大幅的減少噴嘴尾跡激振力幅值，或低動葉片動應(yīng)力提高可靠性。2.3.10 采用彎曲馬刀形

6、靜葉隔板。彎曲馬刀形靜葉隔板可以改變徑向壓力分布，減少邊界 層內(nèi)徑向二次流，提高級效率。2.3.11 低壓末級動葉片采用內(nèi)斜外平式自帶圍帶，整圈連接結(jié)構(gòu)，提高級效率。2.4 改造后主要性能要求高壓缸效率不小于84%;中壓缸效率不小于91%;低壓缸效率不小于89%;熱耗率不 大于8 490kJ/kWh;當(dāng)主蒸汽壓力為12.75MPa,主再熱蒸汽溫度為535,真空為75KPa時, 機(jī)組額定負(fù)荷為200MW,并應(yīng)能帶210MW負(fù)荷長期穩(wěn)定運行。3 機(jī)組改造后試驗(實例)豐鎮(zhèn)發(fā)電廠在2004年9月7日2005年1月26日利用大修機(jī)會對#6機(jī)組通流部分進(jìn)行了 改造，機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性試驗如下：機(jī)組通流部分改

7、造前試驗經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)與設(shè)計值對比 ：試驗結(jié)果分析如 下：#6機(jī)組通流部分改造前后200MW負(fù)荷熱耗分別是9 239.58kJ/kWh、8 372.82kJ/kW h，改造前后的差值是866.76 kJ/kWh(煤耗大約為29.6g/kWh);每一噸標(biāo)準(zhǔn)煤市場價為300元;每千克標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)熱量為29 307kJ/kg;機(jī)組年利用小時為7 00 0h;年節(jié)約熱值1.211012kJ;年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4.13104t;年節(jié)約費用1 239萬元 綜上述可知,#6汽輪機(jī)組通中分改造是成功的,200MW負(fù)荷時高、中、低壓汽缸效率和 熱耗都達(dá)到了目標(biāo)值，熱耗達(dá)到了國內(nèi)同類機(jī)組改造的先進(jìn)水平，經(jīng)濟(jì)性明顯提高;機(jī)組設(shè) 備性能良好，安全性得到進(jìn)一步的提高;改造后機(jī)組能帶210MW負(fù)荷長周期穩(wěn)定運行，增加 了機(jī)組出力，經(jīng)濟(jì)性明顯提高;#6機(jī)通流部分改造降低了發(fā)電成本，熱耗降低了866.76kJ /kWh,年節(jié)約標(biāo)煤費用1 239萬元。4 結(jié)論#6號機(jī)組通流改造是成功的：通流改造后，機(jī)組振動、瓦溫是歷 次大修后最佳的;機(jī)組各級效率和熱耗都達(dá)到了目標(biāo)值，熱耗達(dá)到了國內(nèi)同類機(jī)組改造的 先進(jìn)水平，經(jīng)濟(jì)性明顯提高;機(jī)組設(shè)備性能良好，安全性得到了進(jìn)一步的提高;改造后 機(jī)