蒋辉
（华能云南滇东能源有限责任公司滇东电厂 云南曲靖 655508）
摘要：针对汽轮机缸效率低等问题，通过性能诊断，确定合理汽封优化改进方案，把握检修施工中的关键要素，严格通流间隙等数据测量调整，节能效果明显，提高600MW机组汽轮机运行的经济性。
关键词：汽轮机；通流间隙；测量调整；经济性
前言
某火力发电厂4*600MW 机组汽轮机为东汽亚临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。投产以来存在高、中压缸效率偏低，进行性能试验，三阀全开（3VWO）工况，试验主蒸汽压力为15.227MPa，试验电功率为536.664MW，高压缸效率在额定负荷下83.46%，中压缸效率90.75%。试验热耗率为8162.2kJ/kW.h，试验汽耗率为3.139kg/kW.h，经一、二类修正后的热耗率为8085.6kJ/kW.h。高中压缸过桥汽封漏汽量偏大。进行了变汽温试验测定高中压缸间轴封漏汽量为4.23%，使发电煤耗上升约1.5g/kW.h。
鉴于上述问题，对汽轮机进行揭缸检修，同时对汽轮机汽封、阻汽片等做优化改型，降低汽轮机热耗率，减小高中压缸过桥汽封漏汽量，提高缸效率。
1 汽轮机汽封优化改进方案
1.1 高、中压缸部分传统梳齿汽封改进采用布莱登汽封进行优化，具体为高压后轴封内侧1圈，高压2～9级隔板汽封8圈，高中压间汽封1～5级 5圈，中压1～5级隔板汽封5圈，中压后轴封内侧1圈。
1.2 高、中、低压缸叶顶阻汽片重新更换镶嵌，具体为高压缸1至9级叶顶阻汽片计27道；中压缸1至5级计17道；A、B低压缸正、反前三级计52道。
1.3 对1、3、4、5、6、7号轴封体传统梳齿汽封改进为TK侧齿汽封计19圈。
1.4 A、B低压缸隔板传统梳齿汽封改进为柔齿汽封计24圈。
2 检修施工中需考虑的影响因素
2.1 隔板、缸体变形对汽封间隙的影响
制造因素产生的变形，机组运行后，受到高温蒸汽的影响，造成隔板和缸体的变形，使得汽封块定位凸肩与隔板汽封槽的弧形不吻合，使汽封块与汽封槽形成接触点，而在进行汽封间隙调整时，仍把汽封块定位凸肩当作理想的圆弧线进行修刮加工，必然造成加工上的偏差。对于隔板、缸体变形较大的机组，必须查找缸体和隔板的变化量，全实缸状态下盘动转子以检查各汽封块的间隙，确保机组的运行安全和布莱登汽封的关闭效果。
2.2 缸体自重、运行状态对汽封间隙的影响
汽封间隙调整时，气缸的安装状态，考虑气缸的垂弧，即气缸内隔板装入的多少一般来说，增加重量，气缸垂弧增大，另一方面扣上缸后，气缸螺栓的数量多，结合面间隙小，使气缸的刚度增大、垂弧减小。根据以往检修过得电厂经验，每道隔板均有不同程度抬升或下降，与运行时的气缸挠曲曲线不一致，所以为了确保机组运行安全和汽封间隙改造能创造最大的经济效益，所以查找冷态缸体自重、与全实缸状态下的差异是必要的。
2.3 转子垂弧对汽封间隙的影响
转子垂弧对中间平衡环位置的汽封影响最大，尤其是转子垂弧超标的机组，直接影响到汽封的改造成败，故查找转子垂弧对汽封间隙的调整影响也是至关重要的。
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2.4猫爪热膨胀对汽封间隙的影响
高压汽轮机的气缸尽管在汽轮机结构上各不相同，但其支撑分为下气缸猫爪支承和上缸猫爪支撑两种。下气缸支承方式，气缸猫爪的支持平面低于机组的中心线，则运行时猫爪温度将高于轴承座的温度，使缸内汽封洼窝中心太高，造成汽封下部间隙减小，甚至产生碰磨。猫爪支承处轴封洼窝中心抬高的数值大小跟猫爪的尺寸、猫爪的温度和支持形式有关。
2.5洼窝中心对汽封间隙的影响
隔板洼窝中心找正，是汽轮机大修的一项重要工作。隔板中心找正，可以保证机组运行时隔板静叶与转子动叶对中，很好的提高汽轮机的内效率，降低机组的煤耗；同时，隔板中心找正，也会大大降低随后汽封间隙调整的工作量。在轴系中心找正后，利用假轴进行隔板洼窝找正，测量隔板左、右、下三个点到假轴的距离，要求这三个值的偏差在0.05mm之内。
2.6轴系中心对机组的缸效和汽机运行的影响
中心不正使转子和轴封磨擦，从而增加轴向间隙；使隔板汽封之间间隙增加，增加漏汽损失，机组效率降低，同时造成轴向推力增大；使动静部件磨擦，使轴产生弯曲变形，引起机组振动等。
3 通流测量调整步骤及关键要素
3.1 变形量的测量
在汽缸清理工作结束后，下汽缸的部件全部就位，测量汽缸平面水平。在轴系中心调整结束后，利用油档洼窝作为监视尺寸，将钢丝调整到转子位置，测量各汽封漥窝中心。测量前应在每个漥窝的测量点上做好标记，以便每一次都在同一个位置上进行测量，以提高测量的准确性。扣上半隔板、内缸，复测自然状态下汽缸平面间隙。
3.2 汽缸洼窝中心的调整
在确认汽缸变形量测量数据准确无误后，开始调整通汽部分洼窝中心。洼窝中心的调整工作应尽力精益求精，洼窝中心必须保证上下左右偏差在0.2mm以内。此项工作也是汽封改造成败的关键要素。洼窝中心是整个机组通流间隙及蒸汽有效做功和布莱登汽封及时准确的闭合开起重要指标。
3.3汽封间隙的调整。
在各汽缸、隔板洼窝中心调整到位，经验收合格后，开始调整汽封。检查汽封间隙采用压橡皮膏方法。测量出了合缸洼窝中心的变形量，即得到了汽封间隙修正量。根据修前测量的汽封间隙，既可以改进汽封厂家要求的间隙标准半缸状态下初调，然后全实缸检查。
4 阻汽片的施工
4.1 原阻汽片的拆除
阻汽片的齿形结构特殊，采用的2.4mm独齿。拆除过程中运用到气焊，注意不要将槽道损伤。同时打磨槽道的时候不能将槽道打磨成斜面造成镶嵌时阻汽片不牢靠，在机组运行时阻汽片蹦出引发设备损坏或事故。
4.2阻汽片的镶嵌及车削
镶嵌时要将阻汽片镶嵌到底，同时封锁点要合理密集，有效的封住阻汽片。车削时将部套上下半合起来后，中分面间隙在0.05mm不入。部套找正，依据转子直径加上预留径向间隙的和作为阻汽片的车削内径进行加工，同时也要考虑洼窝中心的偏心量。阻汽片的倒角工作尽量保证齿尖在中间。
5 优化改进效果
汽轮机汽封优化改造后机组启动调试初期低压缸存在动静碰摩，后经定速暖缸后正常，充分证明各通流间隙调整较为合理，进行全面性性能试验，THA工况下，高中压缸效率为85.4﹪，较修前的83.46﹪提高了1.94﹪；高中压缸合缸处轴封漏汽量占再热蒸汽流量的比例为1.60%、较修前的4.23%降低了2.63%；中压缸效率为91.46﹪，较修前的89.4﹪提高了2.06﹪；汽轮机热耗率为7902.8 kJ/kW.h，较修前8085.6 kJ/kW.h降低182.8kJ/kW.h，总体运行参数明显优于优化前。管道效率按照99％、锅炉效率按照92％计算，通过综合测算，发电标煤耗约6.84g/kW.h。
6 结论
对汽轮机性能进行科学的诊断，提出合理汽封优化改进方案，在实施过程把握关键施工工艺、数据测量与调整，节能效果明显，提高了机组运行的经济性。
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论文作者:蒋辉
论文发表刊物:《河南电力》2018年15期
论文发表时间:2019/1/21
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