日立TC4F-40型汽轮机揭缸提效实践

赵项慈

（中国水利电力物资有限公司 北京）

一、汽轮机的现状及分析

山西鲁晋王曲发电有限责任公司1号机2006年8月安装，为日立公司生产的600 MW超临界、中间再热、单轴三缸、双排汽、凝汽式汽轮机。机组动、静叶特性属冲动式，热力系统采用单元制布置。设计额定功率为600 MW，最大连续出力（T-MCR）644.9 MW。汽轮机总级数42级，高压中，转子高压有8级，其中第一级为调速级，中压有6级，低压转子有2×2×7级。汽轮机采用高、中压缸的合缸结构，两个低压缸均为双流反向布置。本体设有内部法兰螺栓加热系统。

检修前机组热力试验的热耗值 7826.2 kJ/kW·h，设计值7527 kJ/kW·h。二者相差299.2 kJ/kW·h。 根据超临界600 MW 机组通用指标计算，299.2 kJ/kW·h热耗，相当于汽轮机机组相对内效率下降10%。

机组2007年进行过首次检查性大修。2013年10月，机组进行第一次全面解体检修，旨在通过本次大修彻底提高机组的效率。汽轮机全面解体后，通过对高、中压缸及低压缸的转子、通流部分全面检查，发现影响机组经济性的主要问题。

（1）高中压内缸水平结合面变形严重，形成内张口，在主蒸汽进汽及再热蒸汽进汽部位变形较大。汽缸结合面紧1/3螺栓后，测量内缸结合面间隙最大处1.7 mm，塞尺拆入深度50～70 mm。内缸结合面有明显漏汽痕迹。

（2）高中低压转子叶片、隔板静叶普遍出现结垢、积盐现象。

（3）高压缸、中压缸均出现汽封间隙偏大。高中压隔板汽封和过桥汽封间隙均比设计值大0.3 mm左右。

（4）A 低压缸反向第三级叶片围带脱落（图1）。图1叶片围带脱落另外，还发现一、二、三段抽汽疏门水及主汽、再热系统疏水门有内漏现象。

图1 叶片围带脱落

二、提效方案制定

（1）高中压缸内缸变形严重，若变形继续增大，有可能造成汽轮机高压缸转子动、静部分摩擦，且会使内缸蒸汽泄漏。征求了厂家以及国内同类型机组专家意见后，决定对高中压内缸全部返厂处理。首先对高压内缸上缸、下缸水平面分别铣去2 mm，水平中分面找正后，再铣中分面键槽，按端面及各开档面找平，重新车各档内孔，配键槽、定位销孔。加工好后高中压内缸结合面空扣，紧螺栓后间隙应达到0.05 mm塞尺不入。

（2）汽轮机动叶、静叶普遍结垢后，叶片表面粗糙，增大了摩擦损失，加之机组偏离设计工况运行，汽轮机效率降低。实验表明，每结垢0.1 mm厚度，将使级效率降低4%～5%。本次检修，预先采用目前除垢效果较好的玻璃微珠喷丸方法，将转子叶片、隔板上静叶片的锈垢清除，达到见金属光泽。

（3）对高中压汽封间隙偏大问题，特意制定了汽轮机端部轴封、隔板汽封间隙调整方案，要求实际间隙达到厂家设计值的中下线，防止间隙过大。现场采用贴胶布检查方法，经过汽轮机半实缸、全实缸、安全间隙3次检查，3级验收验收合格后为准。

（4）对A低压缸反向第三级叶片围带脱落，联系制造厂后，由东方汽轮机有限公司派专人对损坏处围带重新加工，并按要求工艺进行回装。

（5）对现场检修发现的内漏阀门，解体检修处理，达到运行中关闭严密的要求。

三、方案实施

（1）高压内缸在东方汽轮机厂经过20天的测量加工，消除了原来汽缸法兰变形，达到预先方案要求的标准。对高压内下缸及内上缸隔板洼窝，进行了车削，对各级隔板定位槽、定位键重新加工。返回现场后，重新调整内缸猫爪垫片尺寸以及隔板中心、轴系中心。

（2）现场用2周的时间，分别对汽轮机高中压缸转子叶片、每级隔板静叶片、低压缸2台转子及隔板静叶，用微珠玻璃喷丸方法清除叶片上的盐垢，达到见金属光泽的要求。处理后的叶片见图2。

（3）对高、中、低压各缸通流及轴端汽封与汽封块背弧，采用车削或捻打方法调整各级汽封间隙，经5次全实缸调整后，所有汽封间隙均合格，达到调整方案要求的设计中下线值。

（4）A低压缸反向第三级叶片围带脱落，由东汽厂专家更换了新的围带（图 3）。

（5）对高中压缸的抽汽疏水门、主汽、再热蒸汽疏水手动门解体，对高旁调节阀、2个低旁调节阀进行解体研磨检修，验收合格后回装。

图2 处理后的叶片

四、效果

2013年12月检修后的汽轮机组一次启动成功。机组平稳进入带负荷运行阶段。经过半个月运行后，机组的热耗值达到检修前预期的值（7690.2 kJ/kW·h），比修前热耗降低136 kJ/kW·h。

由于机组设备运行时间只有一个大修周期，本次检修所需要的通流部分备品准备不足，大修中通流部分间隙只是进行了调整，未大量更换新汽封块。对其他稍微变形的汽封齿进行了修复，因此修后热耗值只是比原来稍有好转，还未达到设计要求。汽轮机揭缸提效，主要是通过调整机组各级通流间隙值，减少各级漏汽量来实现。但汽封间隙太小会给机组运行带来安全威胁，通流部分间隙调整需要科学策划，慎密思考，全面兼顾。

图3 更换新围带

通过本次揭缸，发现了影响机组效率的其他原因，如高压内缸变形、通流部分结垢、叶片围带脱落等，都一一进行消除。在保证机组安全运行的同时，尽可能通过检修提高机组效率。