崔恒进
盐城发电有限公司检修部 224003
【摘要】:近两年接触到哈尔滨汽轮机厂生产的135MW级汽轮机组的安装和检修工作较多,如国信集团盐电#11机(C135/ N150/13.24/535/535/9.81型)安装与调试以及第1次A级检修、国信集团盐电#10机组(C135/N150/13.24/535/535/9.81型)第1次A级检修及修后调试、国电集团宿迁#1机组(N135-13.24/535/535型)第1次A级检修及修后调试等。通过大修前对机组运行状况分析及对部分该型号机组试验结果了解来看,该型号机组普遍存在高排压力和温度不同程度高于设计值,高压缸效率偏低的缺陷,通过参与该型号机组的安装、检修与调试,摸索了一些不成熟的处理经验,本文就机效偏低的原因进行分析并提出相应的处理对策。
【关键词】:汽轮机 机效低 分析 处理
哈尔滨汽轮机有限责任公司(以下简称哈汽厂)生产的N135级(N135-13.24/535/535型和C135/ N150/13.24/535/535/9.81型)汽轮机为超高压、双缸、中间再热、双分流、单抽、凝汽式汽轮机。从目前国内该型号的汽轮机运行情况及部分机组试验结果了解的情况来看,高排压力和温度都不同程度高于设计值,高压缸效率在76-82%之间。
例如:国电集团宿迁热电有限责任公司于2005年8月24日进行了#1汽轮机试验的现场测试工作,试验结果表明,额定工况135MW负荷:试验热耗率为9006.3kj/kwh,经一二类修正后的热耗率为8654.5kj/kwh,;汽轮机高压缸效率为76.36%,中压缸效率为91.03%。
通过初步分析:汽轮机热耗率高主要是由于汽轮机缸效率低、循环水温度高和真空严密性差引起的排汽压力升高、再热减温水量和过热减温水量过磊、热力系统阀门存在内漏及回热系统运行不正常等原因引起的。
现根据不同电厂同类型机组在大修中所发现的问题,以及对哈汽厂135MW级机组完善改进的经验,提出该机型机组设备和系统可能存在的问题以及应采取的对策。
处理汽轮机机效低的基本宗旨是在保证汽轮机组安全可靠运行的的前提下,以理论与实践为基础,通过对设备、系统的完善和改进,结合科学的运行操作方式,消除设备和系统所存在的缺陷及不合理因素、完善设备性能、提高凝结器真空,从而达到提高机组安全经济运行的目的。
根据机组的试验及运行数据、以及几台机组大修揭缸检查的结果综合分析,汽轮机热耗率高主要可能的问题有以下三个方面:
1.汽轮机缸体内部可能存在的问题及处理对策
根据哈汽厂设计图纸,汽轮机缸体内部可能存在的问题如下:
1.1高中压汽缸进汽插管的密封不严密,导致高压蒸汽漏入汽缸夹层,引起热损失。
高中压汽缸主蒸汽及再热蒸汽进汽插管,密封采用开口活塞环滑动联接方式,开口活塞环有以下几方面缺陷:
⑴开口方面必须错开,当安装不当时容易使开口方向一致,导至漏汽至夹层,引起热损失。
⑵密封环在组装前必须将其收拢,以防安装时卡涩,损坏插管密封面,这样就有可能导致密封环在组装过程中发生卡而胀不开,或胀得不均匀,导致高压蒸汽漏至夹层,引起热损失。
⑶组装不当,在组装前未将密封环用套管收拢,强行组装,导致密封环卡口扯毛进汽插管,或使卡环歪斜,导致高压蒸汽漏至夹层,引起热损失。
⑷在机组检修时,拆开密封环,在组装时组装人员责任心不将密封环装反了,也可能导致密封不严,引起漏汽。
⑸密封环长期在高温介质内工作引起弹性失效或永久变形也会引密封不严。
处理方法:提高检修工艺,更换新的密封环。需要说明的是:哈汽厂已对该密封装置结构进行了换型改造,改造后的进汽插管密封采用叠片式密封环结构,改变了进汽插管漏汽的状况。
1.2各级汽封(轴封)处漏汽过大,使部分蒸汽在未完全作功的情况下漏入下级,降低了机效/
检查动叶顶部汽封的径向通流间隙是否与《N135-13.24/535/535型汽轮机证明书》图纸一致。
检查高、中、低缸隔板汽封圈的安装方向是否与图纸一致,防止汽封圈迎汽面装反引起漏汽,同时检查汽封圈有无变形或损坏的情况。
检查高、中压间汽封,处理方式同上。因为机组采用高中压合缸结构,在此处高中压转子挠度最大,有可能造成汽封圈磨损而导致漏汽。
检查高、中、低压轴封的间隙,处理方式同上。
可存在漏汽或汽封间隙不满足设计要求,则应作相应更换或修复相应部件。
1.3汽缸、隔板套法兰面漏汽
检查高压内外缸、蒸汽室、高压隔板套水平中分面间隙,引起该间隙超标的主要原因有汽缸变形、中分面螺栓紧力不足等,如果中分面的间隙超过设计要求,应采取刮研并严格按照制造厂提供的紧力,紧固螺栓等措施使其符合设计要求。
检查隔板套与汽缸间的密封面是否损坏、变形导致漏汽,从而使高排蒸汽参数变高,影响汽缸效力。如间隙过大则需要进行修复处理,以符合设计要求。
1.4汽缸法兰螺栓加热
机组设计时在内缸中分面开有汽缸法兰螺栓加热的槽道,可能引起自前(高压部分)向后(低压部分)的漏汽,促使一抽及高压缸排汽温度升高而降低了高压缸的效率。检修时可以堆焊或使用堵块堵上(堵块材料为12Cr2Mo1)进汽槽,以防止蒸汽从高压部分向后直接漏入低压部分。
1.5夹层加热
高压外缸上下半各装一根φ57*4的喷汽管,管上钻有若干φ5的小孔,加热蒸汽从喷汽管小孔中喷出,进入夹层。处理方法:⑴可以取消夹层加热系统。⑵检修加热蒸汽进汽门确保其严密性或在进汽法兰处加上堵板。
1.6一抽至隔热罩漏汽量过大
在高压内缸调端外缘有12个φ8的冷却孔,在揭缸后堵掉其中6个,以减少一抽蒸汽流入中压部分的蒸汽流量。堵块为圆钢φ8/25Cr2MoA,长度为80mm,装好后两端进行整圈密封焊,焊材为A507,堵孔应均匀分布,可每隔一个孔堵一个。
1.7低压内外缸之间的接长段漏汽
检查低压内外缸之间的接长段是否漏汽,检查低压内缸平面是否漏汽。
1.8高中压缸叶片结垢
若蒸汽品质差,通流部分结垢会严重,特别是高压缸通流部分的结垢,影响高压缸效率,检查各缸叶片的结垢情况,若存在结垢,应做相应的处理。
1.9叶片损坏
检查全部动静叶片表面,若发现叶片损坏,则应作相应更换或修复。
2热力系统可能存在的问题及处理对策
热力系统及辅助设备存在的问题既影响机组运行安全性,又影响机组运行经济性,系统及设备的不完善是机组实际运行煤耗率偏高的主要原因之一。
2.1主汽阀门、高压调门和中压阀门
对主汽阀及油动机系统进行改造;对高压调门和中压阀门进行全面的检查,测量实际阀门通流面积,与设计值进行比较,同时检查阀门的滤网情况(将临时滤网更换为永久滤网—孔径大于临时滤网孔径)
2.2#6低加温升小
#6低加抽汽管道碟阀比较重,进汽压力较低,容易使碟阀开不足,导致#6低加进汽量小,影响低加热效率;疏水泵经常开开停停,疏水泵易汽蚀,严重影响运行安全和疏水泵使用寿命,检修#6低加进汽系统。
2.3热力系统内外泄漏
检查热力系统中的阀门,对内漏和外漏的阀门进行检修(特别是疏水阀门内漏,往往不能够引起重视)。
2.4凝结器真空
对真空系统进一步查漏,提高凝结器真空。
2.5过热减温水和再热减温水过大或过小
在过热减温水和再热减温水总管上各安装一只流量孔板,运行中注意调节,防止减温水大,影响机组热效率。
3.运行调节方式需要完善地方
当前各大电网负荷较低,峰谷差也较大,机组日运行负荷变化幅度较大,且低负荷运行时间较长,是机组目前运行煤耗率普遍较高的主要原因,通过运行方式的调整是降低运行煤耗率的一种很好的手段。
3.1进汽调节方式:
⑴机组在各种负荷运行时,采用定压运行方式。
⑵将#2机组汽轮机进汽调节方式改为喷嘴调节方式(顺序阀),减小节流损失。
3.2过热减温水和再热减温水流量调整:通过锅炉燃烧调整,减少减温水流量,提高热效。
3.3厂用电率:
通过调整优化循环水泵配置和运行方式,减少循环水泵用电量。
参考文献:
1、哈尔滨汽轮机厂本体说明书 哈尔滨汽轮机厂有限公司
2、哈尔滨汽轮机厂交货验收技术条件 哈尔滨汽轮机厂有限公司
3、高压汽轮机检修 工业出版社