600MW火電機組低壓缸抽汽超溫治理

劉海昌

(浙江大唐烏沙山發電有限責任公司，浙江寧波315722)

0 引言

浙江大唐烏沙山發電有限責任公司4臺型號為CLN600－24.2/566/566超臨界、一次中間再熱、三缸、四排汽、凝汽式、600 MW汽輪發電機組由哈爾濱汽輪機廠提供。在實際運行中，發現其漏汽較重，運行時中分面分開距離達到2 mm左右，導致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℃。為了解決機組低壓缸的漏汽、抽汽超溫問題，本文分析了機組抽汽超溫的原因，提出并實施了改造方案，降低了機組的熱耗，解決了低壓缸抽汽口超溫，保證了機組安全、穩定運行。

1 抽汽超溫原因分析

低壓缸為3層結構，由低壓外缸、1號內缸、2號內缸及隔板套組成，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。運行期間一直存在低壓缸5、6、7、8段抽汽溫度超出原始設計溫度，雖然經過了一些改造(適當增加了螺栓的緊力)，但沒有徹底解決。經過分析，產生的抽汽超溫的原因如下:

1)低壓缸在運行中存在較大的內部“不均勻”溫度場，易導致中分面變形，引發漏汽，低壓進汽沒經過通流部分作功，直接漏入5、6、7、8段抽汽夾層，使該處溫度偏離設計值。

2)低壓缸是一個較大的焊接成型設備［1］，焊點多而且復雜，在焊接過程及去應力處理方面若存在問題，則會產生殘余焊接應力，在機組運行后會導致中分面變形，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，低壓外缸中部內的撐管較少，剛性較差［2］。在機組啟動抽真空時，由于內外壓差使汽缸承受較大的外力，可能會引起水平中分面變形。

4)隔板套中分面較厚，運行中變形，導致漏汽。

5)隔板套和內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，導致漏汽。

2 改造方案

針對以上原因，確定了處理方案:

1)改進承接管法蘭、各人孔法蘭，主要是墊片改進，選用更高等級墊片。

2)對隔板套、內缸的中分面研磨，消除中分面漏汽。對變形較大處返廠處理。

3)嚴格按制造廠提供的螺栓熱緊方式，最終檢測應以螺栓的伸長量為準。

4)將1號低壓內缸下部人孔焊死。

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

圖1 在隔板套和內缸之間增加阻汽片

6)對汽封的間隙進行調整。在大修期間，由哈爾濱汽輪機廠提供新的汽封下限間隙調整［2］。

7)對抽汽插管的形式進行改進，由活塞環的形式改為碟片形式，如圖2所示。

圖2 抽汽插管改進前后的形式

8)對溫度測點元件進行校核。

9)對于低壓內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 改造方案實施

改造方案主要結合機組A級檢修期間實施，具體實施時應注意以下幾點:

1)2號低壓內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號低壓內缸的結構特殊性，抽汽管口加工時，不必將內缸整個抽出，現國內已具備現場鏜管口的能力。

2)在2號低壓缸5、6段抽汽口密封環壓環螺栓孔加工時，應注意管口的不圓度及外缸的厚度，以防止螺栓孔對外缸造成損壞。

3)在1號低壓內缸密封環焊接時，應盡量避免開槽位置在焊口上，密封環焊接打坡口時應上部坡口大，下部破口小，防止開槽位置在焊口上，給后續的機械加工帶來困難。

4)在低壓隔板套加工時，應將隔板變形量測量出來，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，隨著機組不同負荷的變化，抽汽溫度略高于設計值［3］，可使機組的熱耗降低23.81 kJ/kW·h。節約了發電成本，降低了污染物的排放。改造前后抽汽溫度對比數值如表1所示。

表1 改造前后抽汽溫度對比數值 ℃

根據哈爾濱汽輪機廠提供的性能曲線，低壓缸效率每提高1%，機組熱耗降低31.32 kJ/kW·h;根據機組A級檢修前后熱力性能試驗報告，低壓缸效率提高了0.76%，機組降低熱耗23.81 kJ/kW·h。按照折合標煤0.81g/kW·h、機組平均年發電量35億kW·h、標煤 860元/t計算，年可節約資金243.81萬元，可見機組低壓缸改造后的節能效果較好。

5 結論

1)機組低壓缸改造解決了低壓缸抽汽口超溫的問題，減少了運行調整，改善了加熱器工作環境。

2)機組改造后節能效果明顯，徹底消除了設備存在的不安全隱患，使機組的運行更加安全、可靠。

［1］靳智平.電廠汽輪機原理及系統［M］.北京:中國電力出版社，2006.

［2］郭延秋.大型火電機組檢修實用技術叢書［M］.北京:中國電力出版社，2003:114－119.

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