300MW汽轮机扩容改造及经济效益分析

刘念明

摘 要：为更好对300MW汽轮机扩容改造与经济效益进行分析，本文以某电厂#1、#2机组为例进行增容改造分析。实践证明：改造后的机组能够在320MW状态下稳定、平稳的运行，效果显著。

关键词：300MW汽轮机；扩容改造；经济效益

该厂#1、#2机组为引进机组，单轴、双缸双排汽中心再热凝气式轮机，两台机组额定功率为300MW。两台机组当投入生产后，系统运转稳定；但汽轮机组通流较低、机组热消耗参数较大、轴封漏汽问题严重，上下缸温度差异较大，无法满足设计要求进而制约经济效益的产生。为跟上现代生产技术脚步，也为了充分利用资源，响应国家节能减排的号召，引进技术进行革新改造，该厂进行了扩容改造。针对热力系统进行进汽流道扩充，增加通流面积，防止气流消耗等方法的改造，进而实现经济效益的提升。

1 扩容改造方法

1.1 优化热力系统，科学运用工质效能

优化热力系统，对热力管道与疏水装置进行改造，取消沉余，实现有效科学连接，解决系统阀门泄漏问题。优化配套机性能、完善冷端装置；结合改造后装置与系统，优化机组在不同状态下的顺利运作。其中，汽轮机疏水改进分为：高压进汽导管疏水优化、取缔通风管；调节疏水改造在高排逆止阀前高排通风管接口等。汽轮机与辅助系统优化改进为：凝汽器抽空位置铜管变为传热管；凝汽器补水融入优化系统；扩大换热面积、冷却面积等。在进行热力系统优化后，尽可能的将机组热力经济效益符合要求参数，进而降低机组热耗率。

1.2 改造高压隔板汽封

高压持环11级隔板33道汽封进行调整嵌入，改变汽封径向缝隙。高压持环11级隔板33道汽封通过嵌入形式，原有缝隙设计参数在0.75±0.05mm；将封齿取出，根据0.65±0.05mm缝隙重嵌。在安装过程中结合缝隙量的数值展开调整。在生产过程中，通过人工取出与立车车削形式拿出镶条，但要注意原有槽道大小保持不变。

1.3 流通缝隙调整

想要提升汽轮机效率，首先需要进行通流汽封拆卸检测与缝隙检查。当汽封泄漏情况严重时，将降低该级叶栅蒸汽效果，同时对下一级接口气流造成影响，导致成级效果不尽人意。该厂改造内，着重进行了高压缸1--11级叶顶汽封、中低缸汽封与轴封的调整，以此提升气缸效率。

1.4 更换调节级喷嘴组

原来的#1、#2机组调节级喷嘴，存在著两个特别突出的问题，一个问题是调节级效能太低，原来设计70%左右，而实际只能达到50%左右，很大程度地影响了机组整体功能的下降。另一个问题是原喷嘴出汽边比较薄，材质性能也不是很好，所以受气流激振后容易损伤。所以更换新型喷嘴，并且适当地增加喷嘴通流面积，提高机组的安全可靠性。

2 改造基础性能检测

2.1 机组处理性能检测

为更好检测改造后机组性能，模仿夏季高背压，凝汽器真空阀。凝汽器压力为：11.5kPa、11.2kPa，对不同机组进行检测得出以下结论。

#1汽轮机检测过程中，凝汽器压力11.5kPa，功率在322.5MW；调整蒸汽值，凝汽器压力调整为11.8kPa数值后，功率在320.1MW。#2汽轮机检测过程中，凝汽器压力在11.2kPa，功率在323.7MW；把蒸汽数值，凝汽器压力调整到11.8kPa，其功率在336.4MW。

2.2 改造后机组处理经济性分析

得出过滤效率为92%，管道效率在99%，得出发电煤耗率。将检测值调整至11.8kPa的同等设计值下，在相同标准状态下进行对比。

#1、#2机组改造前后进行分析比较，汽轮机组在5VWO状况下，同等主蒸汽流量与数值下，#1机组功率提高为12.4MW，相比改造前提高了4.1%。优化后发电煤耗在305.7g/（kWh），减少了13.2g/（kWh），相比减少了4.1%。#2机组功率提高15.9MW，提高了5.1%。改造后发电煤耗在3.04.4g/（kWh），比優化前减少了11.2g/（kWh），减少了3.5%。通过使用新型喷嘴组后，#1汽轮机提升了19.2%，#2汽轮机提升了24.7%。由此不难看出经济性优势。

3 改造后经济效益分析

该厂在机组改造后能够在320MW状态下平稳运行，机组性能有了大幅度提升。其安全性、经济效果上明显。第一，安全性分析。经过热力系统改造，机组稳定性有了大幅度提升。疏水量逐渐降低，扩容器与凝汽器的冲刷得到了缓解，有效防止了开裂、集管吹损问题发生。另一方面，在改变各压缸夹层气流流向后，解决了汽轮机高温与高压静止影响冷却，防止变形。第二，经济效益分析。#1、#2机组扩容优化后，提升了机组铭牌处理在320MW，如果一台机组根据一年4800小时计算，发电量在16亿kWh，煤价位500计算，两台机组一年节约使用24000t，节省费用为1200万元。如果机组能够提升至40MW，一年增加1.9亿kWh，则能够创造经济效益在1000万元。此外，在改造后，锅炉蒸发量也得到优化，延长了使用年限，节省了资金投入与成本。

4 结语

通过对汽轮机改造后，提高机组的安全性与经济性的前提下，各项标准值全部在要求范围中，并且还有一定的富余量，效果显著，达到了预期的效果。同时也排查了机组运行中的各种隐患，促进了企业经济效益与社会效益的双丰收。

参考文献

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[2]王振舒.300MW汽轮机组节能降耗改造试验研究[J].科技展望，2016，（22）：135.

[3]殷宏业.300MW汽轮机中低压缸连通管的改造与节能分析[J].上海电力学院学报，2016，（6）：529-533.

（作者单位：河北大唐国际唐山热电有限责任公司）