浅析邹县电厂8号汽轮机通流改造方案

翟德乐

（华电国际邹县发电厂，山东济宁273522）

1 项目实施背景

邹县发电厂8号汽轮机是国内最早一批投产的1 000 MW机组，目前已服役13年。随着机组运行时间的增加，该机组存在能效水平下降、设备老化、运行安全可靠性下降等问题。近年来，随着电力设备设计、制造水平的不断提高，该机组各项经济指标与国内同容量、同参数燃煤机组的先进指标存在明显差距。

邹县发电厂在2020年上半年开展的8号机组大修中实施了汽轮机通流改造工作。项目确定后，邹县发电厂面临着百万等级汽轮机通流改造项目在世界范围内没有成功经验可以借鉴、制造厂延期供货而安装工期不能延后的问题。

2 方案实施

2.1 高压模块现场解体工艺流程

高压模块现场解体工艺流程：测量原始数据（全实缸数据）→解体模块上半部分→测量半实缸数据（轴系数据等测量）→解体模块下半部分→割管→吊出。

2.2 全、半实缸数据测量

（1）汽缸解体前全实缸状态测量工作：全实缸状态高压转子推力盘与汽机侧贴紧（未解对轮螺栓），测量各转子相对轴承箱外引值并记录。全实缸状态测量对轮中心（张口、高差、外圆跳动）、各转子轴颈扬度、解对轮螺栓后转子与油档中心的距离；全实缸状态测量高、中压外缸与轴承箱端面开档尺寸。

（2）半实缸状态测量工作：半实缸状态测量对轮中心、A低压转子轴颈扬度、转子与油档中心的距离；半实缸状态测量轴承箱底部与基架间隙并记录；半实缸状态测量轴承箱与汽缸开档尺寸（汽封体下半部分拆卸后进行）；转子定位后，测量转子半实缸状态外引值，并与全实缸状态进行比较。

2.3 主要部件现场解体工序

（1）高压模块解体：拆除轴承箱及汽缸上的测温测压装置，并妥善保存；待汽缸温度冷却到150 ℃后，开始拆汽缸保温材料；拆除#1和#2轴承座上压盖中分面螺栓，揭开轴承盖，拆除前后油档上半部分；拆轴承上半部分，并吊开；待汽缸温度冷却到120 ℃后（根据机组实际情况），进行高压外缸上部各管道拆卸工作；拆卸上半部分，贯穿内外缸的测温、测压管道；妥善保存各部件；封闭高压进汽、抽汽等管口，以防杂物落入；拆卸汽缸前后端并把汽封上半部分吊开；检查轴承箱与基架接触情况并记录（若全实缸接触合格，则不做此工作）；选用合适的电加热器和加热棒热松汽缸中分面螺栓，从汽缸中间间隙最大部位开始热松螺栓，且以左右对称的方式同时热松拆卸。螺母松动前应注入松动剂。热松汽缸螺栓时，不得锤击和强力拆卸，以防发生咬扣问题；螺栓拆下后，用吊车将螺栓及螺母一同吊至检修堆放场地；吊开外缸上半部分，吊出高压转子，拆卸主油泵轴（也可停止盘车后从外侧拆卸），包装并返回厂内。

（2）高压轴承箱解体：解体轴承箱内危急遮断装置等自控部件；切割主油泵进出油管，拆卸主油泵，吊出主油泵，并妥善保存；切割轴承箱周围进、排油管道；吊出轴承箱，打磨轴承箱排油管焊缝，将排油管妥善保存；将轴承箱（包括箱盖）返厂补充加工；封堵轴承箱进、排油管口。

（3）高压主汽阀门解体：停止盘车后即可拆卸高压主汽调节阀各自控部件；拆卸高压主汽阀阀芯部件；确定阀门安装基准线——以主汽阀中心为基准记录阀壳、阀盖安装面的高度，将此基准引到基础部位并标记（为新阀门安装和管道焊接作准备）；当汽轮机汽缸壁金属温度降到150 ℃以下时，拆除汽缸及导管保温材料，温度降到120 ℃以下时，可以拆除导汽管及汽缸结合面螺栓。

2.4 环割施工方案

停止盘车后，拆除各管道吊架及割管处的保温层，锁死与高、中压外缸相连接的所有管道吊架，锁死与中压联合阀连接的管道吊架。若各进、排管道无吊架，应安装临时支架并锁死。在管道支撑前检查中压阀门弹簧支架的冷拉值并记录。在弹簧支架上下板间前后焊接固定板固定弹簧支架；在焊接支架时，主支撑应为工字钢，辅助筋可根据实际情况布置。其余管道固定：将中压缸下方管道在8.9 m平面处用槽钢焊接正方形支架进行加固，用槽钢在8.9 m处与主钢梁进行焊接承重，焊接正方形框架将中压缸下方3抽、4抽管道中压联合阀阀出汽口固定，然后用倒链牵引管道。汽缸在8.9 m处用槽钢焊出基座支架支撑中压缸重量，具体结构根据实际情况而定。高压缸在8.9 m处制作正方形框架对下方高压进汽管道、高压出汽管道、轴封管道进行加固，在管壁旁用U型环进行加固，并用倒链进行牵引。汽缸用槽钢焊出三角支架支撑高压缸重量，具体结构根据实际情况而定。

用槽钢或工字钢在低压缸内壁上进行点焊使槽钢固定在低压缸内，然后用倒链或U型环将低压缸内部管道固定在支撑的槽钢上。主汽门环割前用槽钢制作支架支撑管道下方，上方用倒链挂住管道，用槽钢制作支架支撑主汽门重量。

2.5 管道焊接工艺

分别焊接高压进汽管、高压排汽管、中压进汽管、中压缸抽汽管（3段抽汽）、高压补汽管（法兰、管接、补汽管间焊接）。为保证背部熔合良好以避免氧化，注意氩弧焊时应进行背氩保护；焊条焊接过程中，在熔合良好的前提下尽量使用小电流施焊，应采用多人同时进行对称施焊的方式。除打底和盖面层外，每焊接一道、一层都应在焊缝红热的状态下，充分锤击焊缝使其遍布麻点为止，清理干净氧化皮、焊渣等。

2.6 汽缸、转子、汽轮机转子起吊注意事项

起吊转子时在两端轴瓦与轴颈位置架水平仪，安排专人监护行车微吊调整转子前后水平，人工施压在轴瓦上防止起吊时因油膜粘连带起轴瓦，待转子水平调好后方可进行起吊工作，转子吊起10 mm时停止起吊，检查转子各部位轮叶片与静叶持环的前后左右间距情况，必要时给予校正调正，每起吊100 mm停止起吊一次，安排工作人员检查碰磨情况，并汇报给起吊总指挥，待所有人员都确认无误后方可继续起吊，直至转子完全脱离下缸。

3 项目管理措施

邹县发电厂秉承系统治理、整体提效的原则，组织各级技术人员对机组进行全面诊断，提出亟待解决的技术问题32项，形成任务表单《技术方案跟踪落实表》，并借助主机厂、设计院、电科院等单位的技术力量，逐项落实解决方案，确保机组改造效果。

针对设备制造工序繁琐、各毛坯件原产地分散、零部件数量多的特点，邹县发电厂要求制造厂对每一台设备的生产计划都进行分解，设立里程碑节点计划，以保节点的方式来保工期。

邹县发电厂建立了设备生产制造动态管理表，详细列出每台设备的当前制造进展情况、是否滞后、是否影响当前节点、是否采取措施进行整改等内容，并要求监理单位和监造人员每天督促、落实，保证设备按期供货。

4 改造效果

改造后汽轮机热耗率较修之前下降484.66 kJ/kWh，比改造目标值多下降63.66 kJ/kWh，可多降低机组供电煤耗3.07 g/kWh。

此次改造通过回热系统端差治理，使机组供电煤耗降低1.7 g/kWh；通过冷段治理，使真空系统耗电率降低450～950 kW（冬季/夏季工况），同时使机组凝汽器真空度升高1 kPa，降低机组供电煤耗0.4 g/kWh。

此次改造通过动态管理和实时优化，仅用100天就完成了机组通流改造、试运工作，较原计划工期提前了10天竣工，为机组迎峰度夏、多发电量做出了贡献。

5 结语

邹县发电厂在2020年上半年开展的8号机组通流改造项目中，科学谋划、精心组织、创新管理，不断加强改造前的准备工作和改造实施过程中的全过程管理，圆满完成了世界首台百万等级汽轮机通流改造工作。