600MW火电机组低压缸抽汽超温治理

刘海昌

(浙江大唐乌沙山发电有限责任公司，浙江宁波315722)

0 引言

浙江大唐乌沙山发电有限责任公司4台型号为CLN600－24.2/566/566超临界、一次中间再热、三缸、四排汽、凝汽式、600 MW汽轮发电机组由哈尔滨汽轮机厂提供。在实际运行中，发现其漏汽较重，运行时中分面分开距离达到2 mm左右，导致5、6、7、8段抽汽口蒸汽泄露，温度偏高，其中5段抽汽超温约30℃，6段抽汽超温约60℃，7段抽汽超温约120℃，8段抽汽超温约40℃。为了解决机组低压缸的漏汽、抽汽超温问题，本文分析了机组抽汽超温的原因，提出并实施了改造方案，降低了机组的热耗，解决了低压缸抽汽口超温，保证了机组安全、稳定运行。

1 抽汽超温原因分析

低压缸为3层结构，由低压外缸、1号内缸、2号内缸及隔板套组成，虽然温度梯度较平缓，但密封配合面较多，螺栓分布存在不合理性。运行期间一直存在低压缸5、6、7、8段抽汽温度超出原始设计温度，虽然经过了一些改造(适当增加了螺栓的紧力)，但没有彻底解决。经过分析，产生的抽汽超温的原因如下:

1)低压缸在运行中存在较大的内部“不均匀”温度场，易导致中分面变形，引发漏汽，低压进汽没经过通流部分作功，直接漏入5、6、7、8段抽汽夹层，使该处温度偏离设计值。

2)低压缸是一个较大的焊接成型设备［1］，焊点多而且复杂，在焊接过程及去应力处理方面若存在问题，则会产生残余焊接应力，在机组运行后会导致中分面变形，引起漏汽。

3)低压外缸中部通过密集的螺栓与低压外缸两端连接，低压外缸中部内的撑管较少，刚性较差［2］。在机组启动抽真空时，由于内外压差使汽缸承受较大的外力，可能会引起水平中分面变形。

4)隔板套中分面较厚，运行中变形，导致漏汽。

5)隔板套和内缸的密封面接触不良、抽汽插管泄漏、通流部分的汽封间隙不合理，导致漏汽。

2 改造方案

针对以上原因，确定了处理方案:

1)改进承接管法兰、各人孔法兰，主要是垫片改进，选用更高等级垫片。

2)对隔板套、内缸的中分面研磨，消除中分面漏汽。对变形较大处返厂处理。

3)严格按制造厂提供的螺栓热紧方式，最终检测应以螺栓的伸长量为准。

4)将1号低压内缸下部人孔焊死。

5)在隔板套轴向定位面处增加汽封片，如图1所示，对密封面进行处理，保证密封效果。

图1 在隔板套和内缸之间增加阻汽片

6)对汽封的间隙进行调整。在大修期间，由哈尔滨汽轮机厂提供新的汽封下限间隙调整［2］。

7)对抽汽插管的形式进行改进，由活塞环的形式改为碟片形式，如图2所示。

图2 抽汽插管改进前后的形式

8)对温度测点元件进行校核。

9)对于低压内缸中分面间隙大的问题，采用新型密封形式，在中分面重新开槽，在槽内增加E型弹簧密封。中分面开槽如图3所示。

图3 中分面开槽加工图和E型弹簧安装图

3 改造方案实施

改造方案主要结合机组A级检修期间实施，具体实施时应注意以下几点:

1)2号低压内缸与抽汽管直接相连，给5、6段抽汽口的返厂镗孔工作带来不便。由于2号低压内缸的结构特殊性，抽汽管口加工时，不必将内缸整个抽出，现国内已具备现场镗管口的能力。

2)在2号低压缸5、6段抽汽口密封环压环螺栓孔加工时，应注意管口的不圆度及外缸的厚度，以防止螺栓孔对外缸造成损坏。

3)在1号低压内缸密封环焊接时，应尽量避免开槽位置在焊口上，密封环焊接打坡口时应上部坡口大，下部破口小，防止开槽位置在焊口上，给后续的机械加工带来困难。

4)在低压隔板套加工时，应将隔板变形量测量出来，防止密封片的安装位置太靠近隔板边缘。

4 改造后效果分析

低压缸改造前，5段抽汽超温约30℃，6段抽汽超温约60℃，7段抽汽超温约120℃，8段抽汽超温约40℃。低压缸改造后，随着机组不同负荷的变化，抽汽温度略高于设计值［3］，可使机组的热耗降低23.81 kJ/kW·h。节约了发电成本，降低了污染物的排放。改造前后抽汽温度对比数值如表1所示。

表1 改造前后抽汽温度对比数值 ℃

根据哈尔滨汽轮机厂提供的性能曲线，低压缸效率每提高1%，机组热耗降低31.32 kJ/kW·h;根据机组A级检修前后热力性能试验报告，低压缸效率提高了0.76%，机组降低热耗23.81 kJ/kW·h。按照折合标煤0.81g/kW·h、机组平均年发电量35亿kW·h、标煤 860元/t计算，年可节约资金243.81万元，可见机组低压缸改造后的节能效果较好。

5 结论

1)机组低压缸改造解决了低压缸抽汽口超温的问题，减少了运行调整，改善了加热器工作环境。

2)机组改造后节能效果明显，彻底消除了设备存在的不安全隐患，使机组的运行更加安全、可靠。

［1］靳智平.电厂汽轮机原理及系统［M］.北京:中国电力出版社，2006.

［2］郭延秋.大型火电机组检修实用技术丛书［M］.北京:中国电力出版社，2003:114－119.

［3］李少华，姚亮，宋东辉，等.汽轮机缸效率和热耗值之间关系的分析研究［J］.黑龙江电力，2012(2):89.