汽轮机本体通流部分改造及效果分析

周生忠

摘 要：本文分析了机组汽轮机本体通流部分改造的必要性，并分别从高中压通流改造、高中压转子改造、高中压内缸改造以及低压内缸改造等方面，介绍了机组汽轮机本体通流部分改造的主要内容，并对汽轮机改造前后的工作效率进行了对比。

关键词：机组汽轮机;流通部位;改造;效果分析

引言

火力发电厂为了满足人们的用电需求，贯彻落实可持续发展战略，在实际的生产过程中，工作人员不断探索节能减排、提高生产效率的新方法

1机组汽轮机本体通流部分改造的必要性

发电成本的主要影响因素是供电煤耗，相关人员对火力发电厂热经济性进行了研究，发现机组汽轮机本体通流部分效率低下，是电厂煤耗量大的主要原因。近年来，我国不断投产大容量、高参数的机组，但是目前我国电厂中200MW与300MW机组的总量较大，这两种汽轮机组研发时间较早，当时的制造条件有限，设计水平相对较低，再加上这两种机组运行的时间较长，热力系统较为复杂且设备老化现象严重。因此，这两种机组汽轮机本体通流部分，耗煤量与耗热量较大，工作效率較低，热力性能普遍不高，在市场上缺乏竞争力。所以，火力发电厂为了提高企业的经济效益，对机组汽轮机本体通流部分进行改造，降低热能以及煤炭的消耗量，使机组能够稳定运行，提高机组的竞争力，进而提高企业的经济效益。某地区的火力发电厂为了贯彻落实国家下发的节能政策，改造了200MW与300MW机组汽轮机本体通流部分，改造的设计参数如表1所示。

2改造的基本技术原则

通过对近年来国内汽轮机流通部分改造的情况分析可以得出改造时必须遵循以下几点技术原则：一是安全性。安全性改造主要分为两个部分，分别是增强薄弱部位与改善问题部位，从而达到提高机组运行稳定性与安全性的目的。二是控制改造量。改造量的提高意味着改造成本的增加，且高改造量却不代表着改造效果的提高。因此，在改造机组时要尽量在原有机组结构的背景之下进行改造，确保可以充分利用原有的机械结构及设备。三是部分设备位置不变。在改造时，设备位置发生改变较为常见，但部分设备及技术却必须保持不变，如轴承座的位置不变等。四是优化运行模式。企业需要从机组的实际运行情况出发，调整负荷率。五是回热系统。机组与热力系统相关的任何参数不得改变，中压缸添加一级回热抽七，抽汽部分则要安装外置蒸汽冷却机。六是改造机组流通部分。流通部分的改造要尽量选取国际先进技术或者自主研发技术，改造方向要以提高机组效率为主。七是优化设计理念，改造通流部分，以提高机组的节能效果。八是汽轮机改造。汽轮机改造是整个流通部分改造的关键之一，改造后的汽轮机需要达到既定的使用寿命，一般其使用寿命不会低于三十年。改造后需要定期对汽轮机进行维修及调试，一般以5年为一周期进行维护，且在改造后的三十年内汽轮机不会因为改造因素而出现大面积的故障问题。

3机组汽轮机本体通流部分改造的主要内容

3.1AIBT技术概述

在STP技术的基础之上，经过相关人员的不懈努力，研发出了AIBT技术，它属于一种新型的通流设计技术，与传统的通流设计技术相比，AIBT技术包含的内容较为丰富，如优化叶片选型、设计叶根以及设计流通部分的流道等方面的内容，具有较强的灵活性。AIBT技术的功能呈现出多样化的特点，不仅可以根据流通的强度自动配置流通效率，还可以实现流通效率与安全性的自动匹配，降低了工作人员的劳动强度，使用方法简单，可提高火力发电厂的生产效率。此外，利用AIBT技术对机组汽轮机本体通流部分进行设计时，不同的叶片级之间在反动度方面存在着明显的差异，叶片的特性以及尺寸可以对叶片级的反动度造成直接影响，在设计过程中，工作人员必须保证每一个叶片都能处于气动状态最佳的环境下。工作人员在使用AIBT技术改造汽轮机的整体结构时，需要严格按照以下原则进行设计：保证机组汽轮机外缸不变;机组汽轮机的基础不可发生改变;保持机组汽轮机原来的定位方式与装配;不可以改动机组汽轮机的轴承;使机组汽轮机转子的转速保持不变;不可改变发电机的位置以及连接方式。可以改造的区域有高中压内缸中的组件、高中低转子与附件以及流通部位的叶片等，在改造的过程中，可以对高中压流通计数进行调整，使其分别为I+13级、9级、4×9级。

3.2汽封结构

典型的反动式通流技术，动静之间轴向间隙较大，启动和变负荷时基本不需要考虑胀差要求;轴向间隙大径向间隙小，即有利于汽轮机快速启动和变负荷，又能保证机组具有较高的通流效率;重新设计的汽封间隙值将控制在最小范围之内，所有汽封片使用薄的不锈钢异型钢带和哈汽的新型汽封材料;单级焓降较小的反动式叶片能够设计成很小的叶片宽度，实现在有限的通流长度内设置更多的级数;小焓降多级数反动式叶型，通流效率高，转子应力低。

3.3汽缸的检测方法

汽缸的检测包括汽轮机主体结构的检测和螺栓拆除的检测，在检修的时候，要减少汽轮机分面泄漏事件发生，降低各各分面螺栓高度，增大其抗压力与耐受力，一般采用下猫爪安装方式，这样可以增强其支撑力与稳定性。用上猫爪安装方式保持汽缸的平衡。在拆除汽轮机机体时通常用冷热拆除法，但是要综合汽轮机型号与性能，决定最终的拆除方法。

3.4高中压内缸改造

高中压内缸在经过改造后，它的整体结构发生了改变，高中压内缸的结构体系不再是仅包括高中压内缸，还为其增设了蒸汽室以及高压持环，降低结构的复杂性，简化安装步骤，不仅可以避免原设备中存在的漏气问题，还可以降低工作人员的工作强度。除此之外，工作人员将定位销安装在了高中压内缸的底部与顶部位置，保证机组汽轮机的轴线处于合适的位置。为了使内缸的气密性得到提高，工作人员利用插管，实现进气口的有效连接，机组汽轮机吸收内外缸差胀的能力得到了提高。

结语

综合来看，国内对于汽轮机流通部位的改造目前已经初步取得了一定的成绩，但依然存在一定的缺陷与问题。企业在经营的过程中不仅仅要重视生产的效益，更要不断追求技术创新，不断对汽轮机等机械设备进行改造。

参考文献：

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