大唐洛阳首阳山发电有限责任公司河南471900
摘要:日本日立公司生产的TCDF—33.5型汽轮机是亚临界、中间再热、双缸双排汽凝汽式汽轮机。汽轮机高压缸效率低,热耗偏高,机组出力降低,这其中调节级效率低是重要的原因之一。采用较先进的技术对调节级喷嘴组进行改造,可以显著提高调节级效率,增加机组出力。
关键词:汽轮机;喷嘴;改造
1.概述
大唐洛阳首阳山发电有限责任公司#3汽轮机为日本日立公司生产的亚临界、一次中间再热、单轴双缸双排汽、凝汽式汽轮机,其型号为:TCDF-33.5。
该汽轮机通流部分共26级,高压部分为1级单列调节级加7个压力级;中压部分为6个压力级;低压部分为分流对置结构,由2×6个压力级组成。3号汽轮机除调节级为冲动级外,其余均为反动级。汽轮机高中合缸为双层结构,以便降低内、外缸的应力和温度梯度。低压缸为对称分流双层结构,内缸采用下半支撑,由横销和纵销定位,内外缸之间装有一波纹膨胀节,允许内缸相对外缸移动,并防止空气进入凝汽器。发电机端排汽室侧安装有盘车装置。
2.#3机组存在问题及运行状况
#3机组在运行周期的数次大修后,机组的经济性能不仅与目前300MW机组的先进水平有巨大差距,而且与设计值相比仍存在相当大的差距,根据该机组2011年C修后热力性能试验试验结果可知,机组热耗率偏高,高缸效率偏低。100%、75%、56.5%额定负荷时,对应热耗率分别为8182.7、8267.74、8432.96kJ/kWh,对应高压缸效率81.16%、78.19%、77.03%;高压缸效率低于设计值(84.36%)3个百分点以上,且部分负荷下表现突出。
2.1机组热耗偏高
在300MW负荷情况下,二类修正后热耗为8129.87kJ/kWh,比额定工况下设计热耗率7998.00kJ/kWh偏高131.87kJ/kWh;在部分负荷工况下机组经济性更差,在160MW工况下,其修正后热耗已达到达8432.96kJ/kWh。
2.2高压缸效率偏低
300MW试验工况时,高压缸效率为81.16%,比额定工况设计值84.36%偏低3.2%。
2.3调节级效率偏低
根据提供的参数计算的调节级效率见下表
1)在300MW负荷工况下其调节级效率仅为20.26%和23.32%;
2)在225MW和160MW滑压运行工况调节级效率为50%左右。
2.4对热机热耗影响
根据计算,该机型额定工况下调节级功率占高压缸功率份额的18.28%,占整机功率份额的5.07%,当调节级效率设计值低10%时,高压缸效率降低1.828%,热耗率增加28.78kJ/kWh。随着机组负荷的降低,调节级占高压缸功率份额增加,调节级效率的高低对机组经济性影响更大。
额定负荷下,高压缸效率偏低3.2个百分点,使机组热耗升高51.2kJ/kWh;部分负荷下,调节级做功比例增加,高压缸效率降低致使机组热耗升高加剧。
3.改造内容
本次改造遵循高压缸保持不变,喷嘴室与高压内缸的接口保持不变;调节级动叶片不更换;改造后调节级动静叶片、喷嘴组与喷嘴室匹配良好的原则。优化喷嘴组静叶片型线、优化子午面收缩型线、优化设计喷嘴组通流面积提高机组经济性、完善调节级密封结构,合理缩小汽封间隙,减少漏气损失,提高机组经济性。
5.结语
大唐洛阳首阳山发电有限责任公司#3机日立300MW汽轮机喷嘴组的成功改造,通过汽轮机热力性能试验结果表明,该技术可显著提高300MW汽轮机的调节级效率,提高汽轮机的经济性,具有良好的推广价值。
参考文献:
[1]大唐洛阳首阳山发电有限责任公司企业标准,300MW汽轮机检修规程,Q/CDT—SYSTP1060202—2008.
[2]大型火电机组检修使用技术丛书,汽轮机分册,中国电力出版社,2003.
[3]河北国源电力设备有限公司,龙威公司技术部喷嘴组装配图,北京:2014.01
[4]河南恩湃高科集团有限公司,大唐洛阳首阳山发电有限责任公司#3机大修后热力性能试验,河南:2014.04