提高北重厂制N100_90_535型汽轮机组效率的改进_李承志

提高北重厂制N 100 一9 0 535型 汽轮机组效率的改进 下花 园发电 总厂 李承志 我厂的一台N 100一9 0 5 3 5型 双缸 冲 动 凝汽 式汽轮发 电机组 北 京重型电机厂第 1 1台产品 于19 8 3年8月投产 该机组累计运 行达7 0 00小时 后 为准 确测 取该机组 热力经济 水平 于第 1次摸底性 大修前后 进行了全面 热力特性试验 测 得 了机组的汽 耗 热耗 热 效 率 发现此台机组热 效率 偏低 3 l 4 8 纬 低于厂家设计值 针对此机组热效率偏低 在 对机 组热力 系统 主辅设备 运行管理的优化 分析发现 机组存在不合 理之处 为此 于 1984年1 2 月的该机组 第 1次摸底性 大修 中 做 了几 项提高机组效率的工作 下面作一简要 介绍 2 调节级 效率偏低 由 于主蒸汽流量偏 大 以致影响 调节级可 用焙降下降 3 调速汽 门重 叠度调整 不合 理 当汽轮发 电机组带1 0 oM W负荷时 4 号 汽 门已开 2 31l l ln 造成主蒸汽 流量增大 4 喷嘴和 调节级面积比偏离设计值 造成 调节级 反 动度变化 增大 了漏 汽量 5 喷 嘴通道面积设计 过大 6 机组动 静叶片严重结垢 7 机组真 空系统严 密性差 真空偏低 增 大 了机组 汽耗 二 提高机组热 效率的措施 1 表 1 表 1 机组大修前的技 术 经 济状况分析 表 2为该机组 的热 力经济数据 制造 厂家设计 经济数据 功率主汽流 量 给水温度 1 在对 4 组喷嘴 的检查 中 发现第 2组 喷 嘴片有 2 片损坏 为 此 更换了第 2组 喷 嘴组 2 对调节级和喷嘴组 通道面积 进行实测 以校核 厂家设计数据 实测值与厂家设计值详 见表 3 表 3 调节级和喷咀组通道面积实 办 抽I才言匕 r 二 启l右吞 才 亩勺d卜卜 MW t h 汽耗 kg kw 一h 热耗 率 k eal kw 一 h 机组 热效率 3 6 85 2 2 0 9 7 表 2 大修前实 测试 验数 据 功率主汽 流量 给水温度 MW t h 汽耗 kg kw 一 h 热耗率 k eal kw 一h 机组 热效率 38 7 73 7 4 8 一 设 计 值 实测值 名称 单位l 1动叶 喷咀 动叶 喷咀 m m 16 8 6 1 8 59 8 675 1 mm 3 63 1 3 5 55 3 6313 5 5 5 11 0 2 1 2 4 l 2 76 1 2 4 mm 1 0 36 3 5 3 6 一 丽 mm 32 2 7 3 2 27 1 c m 281 4 101 8 6 5 7 3 5 47 从 衣 石 中可以看出 实 测调节级面积较厂 家设计值偏小7 7 实测喷嘴面 积较厂家设 计值大约 0 8 实测动静面积比设 计值小约 8 8 由于面积比偏离设计值 造成调节级 反动度 增大 漏 汽损失增 加 从而降低调节级 效率 3 校 核喷 嘴通 汽量 和调 整面积 先按实测 喷嘴组面积 进行 核算 1 2 号喷嘴组通流量 核算值为2 5 7 2t h 3 号嘴 喷 组通流 量 为 n 6 1 8 t h 根 据 校 核喷嘴流 量 当机组带 lo oM W负荷时 1 2号汽 门全 开 3 号汽 门可堵 1个喷嘴 片 共 有5 0片 喷嘴面积为 1一7em 通 流能力为 374 2t h o 考 虑主蒸汽参数降低 即汽门 后 压力 为 79 gk g f c m 主蒸汽温度 为51 0 共需5 8 片 喷嘴面积为 1 3 5 c 6m 可 通 过最大流量 4 17 5t h 机组仍能带 l o oM W 负荷 因此 对第 4 唤嘴组由原设计 1 7片 堵掉了 片 表 4为喷嘴叶 片调 整数值 曲线 调整 了调 速汽 门的开度 从而 减 少 1 3 号调 速汽 门节流损 失 又对 4 号调 速汽门加 大 了小 阀行程 适当推后晚 开 经 过以上调 整 使调节系统特性 更加 稳 定 这对提 高机组 的经济水平起了 良好 的作 用 调速 汽 门的调整 情况详见表 5 表 5 调速汽门调整后情况 汽门 1 2 3 4 一 汽 1行 沙 m 一 34 30 1 2 9 9 界里后压刃 少 Cm 8 5 8 6 5 顶启阀行程 m m 1 8 8 8 0 表 4 喷咀片调整 数 一O八 n 工 产产 扒 工 口 了 O 1 1 孟钧 仲 卜 一 卜 尸 巨 喷咀组号 设计喷 咀数 改后喷 咀数 实际喷咀 面积c m l 7 l 6 l 7 8 37 4 18 4 对调节级间隙进行测量 喷嘴与第 1列 动叶实测间 隙为 1 1们n n l 而制造厂家 设计值 为 1 om m 只偏大0 Il l lJl l 未作 调整 径向 阻气片间隙为1 sm m 亦未大于制造厂家设 计值 此外 对高压缸第 2 至第1 0 压 力级 通 流 面积进行了实测 其结果与制造厂家设计值基 本相符 5 在大修前作调速系统试验时 发现 1 2 号调速汽 门开启不 同步 机组带 10 0 MW负 荷时 参数亦正 常的情 况下 4 号调速汽门已 开启 造成 一部分漏流量的情况 这对机组经 济性 有 一定的影 响 对 l 2 3 号调速 汽 门按制造厂家给定 6 合理调整轴封及隔板汽封间隙 减 少漏 汽损失 有 助于合理地控制轴封漏汽量在设计 范 围内 高压缸前后 轴封径 向间隙 在大修前 为0 7幻nr n 而经大修调 整后 为 0 6n n 们n 低 压 缸轴封径向间隙 大修前 为 0 SIn ln 大修后 调 整为 0 4 0 6mm 高压 隔板汽 封 间隙在大修 前为o 7m m 大修后 调整 为 0 4一o 65n n r n 低压 缸隔板汽封间隙大修前为 0 sm m 经大 修调 整后为 0 4 o 7mm 7 清扫 叶片结垢层 细致地检查叶 片出汽 边卷边 再对叶 片进行校正 和修理 这一措施 有利 于减 小汽 道内涡流和 减 小级 的反动 度 提 高单级效率 8 改造短颈 式射水抽 气 器 本机组 配置 2 台短颈式射水器 1台运行 1台备用 汽 机真空只能 达到 63 5 m mHg 运行很不经济 在大修中将短颈式射水器 改造为长颈式射水 器 提 高 了真空 降低了排汽压力和 汽 耗 提 高 了机组的热效率 射水 抽气器改造为 长颈 式 以后 还提高了设备 抽吸 干 空气能 力 当射水 池水温为2 0 抽 吸干空气量为 3 2kg h 而 短颈式射水抽气器抽 吸 干空气量 仅为 2 5kg h 抽吸效率提 高2 8 1 台长 颐 式 射水器运行 时 汽机真空可达 6 9 0n卫11Hg 夏 夭最热季节 也无需 投人 2 台射水抽气器 9 减少汽水阀门泄漏及工质损失 回收热 量 提高回热系统经济性 给水联成阀检修质 量的好坏 对给水温度影响很大 如给水 联成 阀质量 差或垫料厚度 不合适 都会造成联成阀 上口不 严 使给水从 旁路 泄漏 一部分 从而降 低了给水温度 影 响单机煤耗 率上升 此外 对高 低压加热器 进行了查漏 对 加热器内管束结垢进行了清扫 冲洗 上 海 机轮汽厂所研究 三 经济效益 这台机组 大修时所作的提高机组 效率的工 作 取 得了一 定的经济效益 19 85年3 月对大 修 改进 后的该机组进行了热 力特性试验 试验 仪表均按验收试验标准 要求 系统隔离 严格按 标准进行 试验结果的计算 均 按制造厂家保证 值所对应的条件进行换算 该机组热力特性试 验的数据详见表 6 表 6 热力特性试验的数据 上海汽 轮机厂引进 生产 的 3 0 oM丫V机组 低压 转 子 次 末级叶片 叶高 474 62m m 今 后拟采用 国产叶片 由无 锡 叶片厂按照美国西屋 公 司 提供的图纸生产 良好的频率特 性是保证 叶 片安全运行的重 要条件 因此 测定该叶 片的频率并 考核其安全性是 极为关键 的 由于该 叶片 的叶根为松 装结构 而 一度 还采用常规 的测频方法 以至叶片的频 率实测结果很难与西屋 公 司 提供的数据吻合 一 原因分析 魏 先英孔润祥耀余 l夹具体 刚性对叶片频率测试的影响 功率 MW t h 热耗率 kea t kw o h 热效率 乡石 立不妇1 1 几O口Od 刃 工 t nb b了少 人 别 日 r r序七 一的J d口怪越 嘴 kl 一 耗 h 一 19 9 以W一 j汪 汪 汽姚k一3 3 3水度 给汽温量主流 10 0 9 8 4 37 8 4 8 0 5 552 9 6 8 2 2 7 214 38 42 舀丁 89 70 68 2 60 8 206 9 2300 1 3 7 39 十 t 去了 从 由于作了提高机组热效率 的工作 使这台 汽轮机的汽耗率 热耗率等比大修改进前均有 下降 如 汽 耗率下降值 3 57一3 71二0 16k g kw h 热 耗率下降值 2294 5一22 35 56 skeal k w h 机组热效率 560 2 2 3 8X1 0 0 二3 8 42 热 效率提高 3 8 4 2 一3 7 4 8 一0 9 4 由于此机组热效率提高0 9 4 使单机煤 耗下降值为 8 11 9 kw h 按标准煤计算 若以原煤折算单机 煤 耗下降为 1 0 149 k w h 机组 热耗率降低 约 5 0 6 okca l kw h 州卜劝 州卜 一卜闷卜