浅谈汽轮机节能检修

发表时间:2020/12/7   来源:《中国电业》2020年7月20期   作者:陈再雄 王帅
[导读] 电厂作为电能生产的主要部门,能源消耗量较大,需要采取切实可行的节能措施
        陈再雄  王帅
        安徽华电宿州发电有限公司  安徽宿州  234101
        摘  要:电厂作为电能生产的主要部门,能源消耗量较大,需要采取切实可行的节能措施,强化汽轮机的节能检修,确保其以最小的能源消耗,实现经济效益的最大化。本论文从汽轮机本体检修、真空系统治理、内漏阀门治理三方面采用的检修方法对汽轮机检修进行节能降耗。
        关键字:汽封;真空;凝汽器;真空系统
         

        汽轮机作为电厂中十分重要的设备,在其检修过程中实现节能降耗已成为一项系统的工程,需要电厂在管理、技术及改造方面不断进行优化,积极采用先进的技术和成功的经验,确保实现汽轮机检修的节能降耗。汽轮机的节能检修主要做好以下几个方面的工作。
        一、优化汽轮机本体检修,提高汽轮机本体通流效率
        (一)汽封
        影响汽轮机通流热效率的主要因素有:汽封间隙漏汽,化学物质沉积、叶片表面侵蚀、喷嘴及叶片机械损伤,其中汽封间隙漏汽可占整个通流热效率损失的80%左右。中国科学院工程热物理研究所,对叶顶汽封和隔板汽封的三维动叶片流场模拟试验发现,影响最大的是高中压缸叶顶汽封,约占40%;其次是表面粗糙度约占31%;轴封影响约占16%;隔板汽封影响约占11%;通流损失仅占2%。因此,减少汽封间隙漏汽,对提高机组运行经济性起着决定性作用。
        特别是带反动度的汽轮机,反动度越大汽封间隙对效率的影响越大。通过汽封改造及检修可降低煤耗2-4g/kw.h.提高汽轮机本体通流效率。
        现以宿州公司上汽600MW超临界汽轮机检修为例:
        1、按标准调整汽轮机中心,保证汽轮机轴径扬度,整个轴系成为一条平滑的曲线。使汽轮机轴振达到优秀,减小因汽轮机轴振对汽封的磨损。
         2、宿州公司高中压缸使用了布莱登汽封,
                
        优点:布策登汽封提高机组运行经济性,主要体现在: 1、级间汽封漏汽的减少提高了级效率和整机效率; 2、轴封漏汽的减少增加机组做功能力; 3、汽封漏汽量的减少,减少了漏汽对主流场的扰动,从而提高机组运行效率。
        汽封间隙动态可调,机组启动顺畅是布菜登汽封最为显著的特性,经布莱登汽封改造的机组既减小了汽封径向间隙,又能确保一次启动成功,避免了因动静碰磨造成多次启动所增加的直接燃料费用。
        布莱登汽封技术特性不在于汽封径向工作间隙小,而在于反复冷、热态启动后汽封无碰擦磨损,可以始终保持较小问隙运行。
        布莱登汽封适用范围广,当蒸汽压力大于0.2-0.3MPa时,均可使用布莱登汽封。
        低压缸使用了蜂窝汽封。
        
        优点:高齿依然保留,起节流密封效果,而汽流经节流降压后进入蜂窝区,进一步加大密封效果,两种密封技术综合应用,起到最佳的效果。在设计中,蜂窝带加工成比原来的低齿高出一部分,即首先同蜂窝接触而不同高齿接触,从而保护轴不被磨损。在安装过程中,由于高齿高度大于蜂窝带,避免了蜂窝带被异物撞击损伤。在高压侧,最外边高齿起到了保护作用,防止了工质对蜂窝带边缘的冲刷伤害。蜂窝带是质地柔软的六边形蜂窝网格,具有可磨损的优点,有效地吸收蒸汽中的水分,保护动叶片免受水力冲蚀,延长叶片使用寿命。
        3、更换失效的弹簧(超过弹簧标准长度5mm)及磨损严重的汽封块(背弧厚度精车大于1.5-2mm,汽封齿磨损大于1.5mm)。
        4、车削高中低压转子围带,不平整度小于0.02mm,降低叶顶漏汽损失。
        5、更换低压缸高低齿汽封失效的弹簧片,汽封块活动灵活。
        6、汽封间隙设有安全系数,汽封间隙过小,有可能使汽封齿与大轴发生磨擦,引起大轴弯曲、轴系振动等事故。在保证汽轮机轴振达到优秀的前提下,可以将汽封间隙按标准减小15%。
        7、低压持环背部汽封接头处加装阻汽片。
        8、为保证汽封间隙测量准确及缩短检修时间,可采用压胶布的方法调整汽封间隙,用压铅丝的方法精调汽封间隙及进行校核验收。
        (二)高中低压缸进汽密封
        1、长期运行后高中压导管进汽弹性密封环易造成氧化皮卡涩,中压导管进汽密封环卡涩,易造成中压缸进汽漏入三抽造成三抽超温。清除氧化皮,活动高中压导管进汽弹性密封环;更换弹性失效的高中压导管进汽弹性密封环,降低进汽漏汽损失。
        2、为减小低压缸进汽损失,在低压持环背部加装密封盘根,降低漏汽损失。
        (三)采用喷丸工艺对汽轮机动静叶片进行除垢,减小流动阻力损失。
        二、提高汽轮机冷端设备及系统性能,真空系统检修治理
        真空对煤耗的影响较大,一般机组真空每提高1Kpa,降低煤耗约2.7g/kw.h。采取的措施:
        1、低压缸轴封间隙调整到标准范围内,防止轴端漏空气,影响真空。
        2、机组停运时应对汽缸防爆门进行检漏,防止防爆门漏空气,影响真空。
        3、凝汽器抽空气方式,对真空影响较大。若凝汽器抽空气管道为串联母管制,存在凝汽器高压抽气排挤低压抽气,致使凝汽器高低压侧压差严重偏离设计值,影响凝汽器性能。应将凝汽器抽空气管道由串联母管制改造为并联分管制,实现凝汽器最大双背压。
        4、 凝汽器加装雾化喷头,凝汽器补水以雾化状态实现与汽轮机排汽混合换热,有利于提高凝汽器真空和保证凝结水品质。
        5、机组小修或具备凝汽器清洗条件时,采用高压水枪清洗凝汽器换热管;大修时采用跟进式高压软管清洗,确保水垢及泥沙清理干净,各换热管无堵塞,清理完成后要将水室内的杂物及泥沙清理干净,确保凝汽器换热良好。
        6、大小修时进行真空系统注水捡漏,发现的漏点消除后需进行再注水检漏验证,确保消除真空系统漏点。
        7、水环式真空泵工作水温设计为15℃,超过15℃时,水环式真空泵抽气效率明显下降,定期清理真空泵冷却器,使水环式真空泵工作水温度保持在15℃以下,必要时加装真空泵工作水冷却装置,提供真空泵工作效率。
               
        8、凉水塔的检修:1)将冷却塔雾化喷头更换为离心式自旋转喷头;大小修及具备条件时,检查更换卡涩及脱落的喷头;更换冲刷坏的填料;2)填料层之间加装网格层,增强对流换热效果;3)大修时将所有填料进行清理翻转,清除泥污,更换破损的填料;检查更换所有卡涩、脱落的喷头;补充脱落的填料。
        三、提高热力系统性能,内漏阀门治理
        机组启动过程中及机组启动后要对常闭阀门进行热紧,检查所有通往凝汽器的常闭疏放水门及361至凝汽器电动门、高排通风阀、高旁阀、低旁阀等,如温度超标,应进行紧固,紧固后仍内漏的停机时进行检修。高加出水与锅炉给水温差增大时,应修理消除高加给水三通阀内漏;汽泵最小流量阀等高压易内漏的阀门应定期检修。常闭疏放水阀门等阀门内漏治理,减少系统热耗及工质损耗。
        结论
        汽轮机节能检修在火力发电厂汽轮发电机组中有着不可估量的作用,尤其是汽封改造对汽轮机节能有着重大影响,所以,做好机组节能检修对设备节能和安全十分重要,采用高效有力的检修方法对设备进行检修是十分必要的。
参考文献
[1] 陈再雄.汽机专业检修工艺规程【M】2019.      
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