哈三电厂#4机组(600MW)通流改造情况介绍.ppt
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哈三电厂#4机组(600MW)通流改造情况介绍.ppt
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哈三电厂哈三电厂#4机组(机组(600MW)通流改造情况介绍通流改造情况介绍华电能源哈尔滨第三发电厂华电能源哈尔滨第三发电厂摘摘要要哈三电厂哈三电厂#4#4机组是我国首批国产优化型机组是我国首批国产优化型600MW600MW亚亚临界机组,受当时的设计制造技术和工艺原因,机临界机组,受当时的设计制造技术和工艺原因,机组不仅运行经济性偏低,而且安全性方面存在很大组不仅运行经济性偏低,而且安全性方面存在很大隐患,为了彻底解决这些问题,在中国华电集团的隐患,为了彻底解决这些问题,在中国华电集团的支持下,哈三电厂正式立项进行支持下,哈三电厂正式立项进行#4#4机组通流改造工机组通流改造工作;作;20062006年年55月至月至77月间,在哈三电厂各级生产管理月间,在哈三电厂各级生产管理人员的有效协调组织下,经过哈三电厂检修人员的人员的有效协调组织下,经过哈三电厂检修人员的精心施工,以及哈尔滨汽轮机厂、西安热工研究院精心施工,以及哈尔滨汽轮机厂、西安热工研究院的密切配合,按期完成了汽轮机通流改造。
的密切配合,按期完成了汽轮机通流改造。
11四号机组通流改造前的技术状态:
四号机组通流改造前的技术状态:
华电能源哈尔滨第三发电厂华电能源哈尔滨第三发电厂#4#4汽轮机组由哈尔滨汽汽轮机组由哈尔滨汽轮机厂设计制造,型号为:
轮机厂设计制造,型号为:
N600-16.7/537/537-N600-16.7/537/537-型亚型亚临界、中间再热、单轴、四缸、四排汽冷凝式机组。
临界、中间再热、单轴、四缸、四排汽冷凝式机组。
19991999年年1212月份正式投入运行,月份正式投入运行,20022002年年8-108-10月份机组首次月份机组首次进行大修。
该汽轮机组与我厂进行大修。
该汽轮机组与我厂#3#3机组同属哈尔滨汽轮机机组同属哈尔滨汽轮机厂首批完全国产化设计制造的厂首批完全国产化设计制造的600MW600MW机组,受当时设计机组,受当时设计及制造工艺水平限制存在诸多不完善之处,与进口机组及制造工艺水平限制存在诸多不完善之处,与进口机组及现阶段国产及现阶段国产600MW600MW亚临界机组相比在经济性和安全性亚临界机组相比在经济性和安全性上均存在较大差距,通过多年的运行实践,该机组存在上均存在较大差距,通过多年的运行实践,该机组存在的突出问题主要有以下几方面:
的突出问题主要有以下几方面:
1.11.1低压次末级动叶片存在运行中断裂的严重安全隐患低压次末级动叶片存在运行中断裂的严重安全隐患目前低压转子次末级动叶片叶顶采用拱型围带连接,该目前低压转子次末级动叶片叶顶采用拱型围带连接,该型式围带在设计上存在严重不足,其强度、抗冲击、抗疲型式围带在设计上存在严重不足,其强度、抗冲击、抗疲劳能力无法满足机组长期安全运行需要,停机检查多次发劳能力无法满足机组长期安全运行需要,停机检查多次发现数十至上百片拱形围带出现不同程度的破损、裂纹、断现数十至上百片拱形围带出现不同程度的破损、裂纹、断裂等情况,围带的破损或断裂造成叶片振动频率发生改变、裂等情况,围带的破损或断裂造成叶片振动频率发生改变、叶片叶根处的受力状态也将急剧恶化,长期疲劳或发生共叶片叶根处的受力状态也将急剧恶化,长期疲劳或发生共振导致叶片在机组运行中突然断裂,振导致叶片在机组运行中突然断裂,20052005年年1010月月2828日三号日三号机组低压二缸发生次末级叶片断裂的恶性事故。
从安全性机组低压二缸发生次末级叶片断裂的恶性事故。
从安全性考虑为保证低压转子的安全运行,必须尽早对次末级叶片考虑为保证低压转子的安全运行,必须尽早对次末级叶片进行改造,现哈汽已摒弃原有次末级动叶拱型围带设计,进行改造,现哈汽已摒弃原有次末级动叶拱型围带设计,全部更改为具有足够安全强度的自带冠式叶片。
全部更改为具有足够安全强度的自带冠式叶片。
1.21.2低低压压缸缸一一号号内内缸缸隔隔热热罩罩运运行行中中多多次次断断裂裂、脱脱落落存存在严重安全隐患在严重安全隐患隔热罩的设计是为了保证低压通流部分受热及流动的隔热罩的设计是为了保证低压通流部分受热及流动的均匀性,提高效率、降低损失,但由于隔热罩设计强度均匀性,提高效率、降低损失,但由于隔热罩设计强度不足,抗震、抗冲击能力弱,几乎每次揭缸检查均发现不足,抗震、抗冲击能力弱,几乎每次揭缸检查均发现隔热罩破损、断裂情况,隔热罩破损、断裂情况,20052005年年1010月月2828日三号机组低压日三号机组低压二缸揭缸发现隔热罩碎片落入汽缸底部后长期受气流冲二缸揭缸发现隔热罩碎片落入汽缸底部后长期受气流冲击将缸体磨损的严重情况,若碎片偶然进入通流部分将击将缸体磨损的严重情况,若碎片偶然进入通流部分将产生更为严重的后果。
所以,低压缸隔热罩的重新设计产生更为严重的后果。
所以,低压缸隔热罩的重新设计和改进也必须尽早进行以保证运行安全。
和改进也必须尽早进行以保证运行安全。
1.3叶型设计落后,制造精度较低,机组循环效率偏低叶型设计落后,制造精度较低,机组循环效率偏低受当时设计、制造工艺水平的限制,我厂三、四号机受当时设计、制造工艺水平的限制,我厂三、四号机组通流部分叶型采用准三维设计工艺,叶片型线并不理想,组通流部分叶型采用准三维设计工艺,叶片型线并不理想,而且当时制造精度较低,通流部分尺寸制造后与设计偏差而且当时制造精度较低,通流部分尺寸制造后与设计偏差较大,加之级间漏汽量也较大使得通流部分效率偏低。
三较大,加之级间漏汽量也较大使得通流部分效率偏低。
三号机组号机组0303年大修后试验结果为:
高压缸年大修后试验结果为:
高压缸81.84%81.84%,中压缸中压缸90.32%90.32%,低压缸,低压缸85.42%85.42%,总的循环效率为,总的循环效率为44.03%44.03%;四号机四号机组组0202年大修后试验结果为:
高压缸效率年大修后试验结果为:
高压缸效率82.5%82.5%,中压缸效率,中压缸效率90.8%90.8%,低压缸效率,低压缸效率85%85%,总的循环效率为,总的循环效率为44%44%;而目前采用;而目前采用的全三维设计技术使通流部分更趋合理,能有效提高各缸的全三维设计技术使通流部分更趋合理,能有效提高各缸的效率,加之目前制造工艺水平提高,设计效率能够得到的效率,加之目前制造工艺水平提高,设计效率能够得到有效保证。
有效保证。
22通流改造前的技术准备通流改造前的技术准备2.12.1改改造造的的技技术术原原则则:
改改造造之之前前我我们们与与哈哈尔尔滨滨汽汽轮轮机机厂厂研研究究所所进进行行了了充充分分的的技技术术讨讨论论,根根据据哈哈三三电电厂厂#4#4机机组组的实际情况,初步确定了如下的改造技术原则:
的实际情况,初步确定了如下的改造技术原则:
2.1.12.1.1利利用用新新一一代代亚亚临临界界600MW600MW汽汽轮轮机机采采用用的的成成熟熟的的三三维维流流动动设设计计技技术术,对对高高、中中、低低压压通通流流进进行行改改进进,达达到到节能降耗、提高经济性的目的;节能降耗、提高经济性的目的;2.1.22.1.2增加机组的功率,使铭牌出力达到增加机组的功率,使铭牌出力达到630MW630MW;2.1.32.1.3保持原机组设计蒸汽参数、热力系统不变;保持原机组设计蒸汽参数、热力系统不变;2.1.42.1.4各加热器进口压力满足安全运行要求;各加热器进口压力满足安全运行要求;2.1.52.1.5高高、中中、低低压压缸缸外外缸缸不不变变,高高、中中压压隔隔板板套套原原支撑方式不变;支撑方式不变;2.1.62.1.6改改造造后后的的机机组组,能能适适应应深深度度调调峰峰的的要要求求,在在机机组组变变负负荷荷运运行行时时(50%-100%50%-100%的的负负荷荷范范围围内内)机机组组具具有有较较高的经济性;高的经济性;2.1.72.1.7汽汽轮轮机机的的下下半半缸缸不不动动,改改造造后后对对基基础础负负荷荷无无影影响;响;2.1.82.1.8设设计计、制制造造、检检验验符符合合现现行行的的国国际际、国国家家及及行行业的标准和要求;业的标准和要求;2.1.92.1.9机机组组实实施施改改造造后后设设备备运运行行应应力力控控制制值值能能适适应应原原机组运行参数变化的要求;机组运行参数变化的要求;2.1.102.1.10高压、中压、低压转子采用原转子。
高压、中压、低压转子采用原转子。
2.22.2改改造造的的工工艺艺特特点点:
结结合合哈哈三三电电厂厂#4#4机机组组的的实实际际工工艺艺结结构构特特点点,哈哈汽汽厂厂制制定定了了有有针针对对性性的的技技术术工工艺艺方方案案,对对动动叶叶和和静静叶叶的的型型线线、汽汽封封结结构构形形式式、叶叶片片的的加加工工工工艺艺、缸缸体体的的定定位位密密封封方方式式等等进进行行了了全全新新的的设设计计,主主要要有有以以下下技术特点:
技术特点:
2.2.12.2.1高高压压各各反反动动级级、中中压压、低低压压动动叶叶片片型型线线全全部部采采用用新新设设计计的的气气动动性性能能好好的的变变截截面面扭扭曲曲叶叶片片;取取消消动动叶叶围带内拉筋,中、低压动叶中间体和自带围带由斜改直;围带内拉筋,中、低压动叶中间体和自带围带由斜改直;2.2.22.2.2高中压隔板导叶片原加工高中压隔板导叶片原加工方法是依靠液压仿型铣技术,叶方法是依靠液压仿型铣技术,叶冠是沿叶片内背弧型线加工而成,冠是沿叶片内背弧型线加工而成,装焊时变形量大且其值不稳定,装焊时变形量大且其值不稳定,严重影响喉宽及通流的精度。
改严重影响喉宽及通流的精度。
改进后的隔板为导叶片自带菱形叶进后的隔板为导叶片自带菱形叶冠的结构,采用先进的数控机床冠的结构,采用先进的数控机床加工,其加工精度高,装焊时变加工,其加工精度高,装焊时变形量相对较小且其值相对稳定,形量相对较小且其值相对稳定,因此较易保证喉宽及通流的精度;因此较易保证喉宽及通流的精度;改前改前改后改后动叶片结构动叶片结构2.2.52.2.5高中压部高中压部分动叶顶部汽封由原分动叶顶部汽封由原来直通式汽封改为密来直通式汽封改为密封效果好的迷宫式汽封效果好的迷宫式汽封,并在汽封圈上增封,并在汽封圈上增加汽封供汽槽,保证加汽封供汽槽,保证弹性汽封的汽密性,弹性汽封的汽密性,提高机组效率;提高机组效率;2.2.32.2.3低压前五级隔板改为装配式,低压末级静叶采低压前五级隔板改为装配式,低压末级静叶采用弯扭加前掠结构;用弯扭加前掠结构;2.2.42.2.4低压次末级动叶取消拱型围带结构,改为自低压次末级动叶取消拱型围带结构,改为自带冠;带冠;改前改前改后改后高中压叶顶汽封结高中压叶顶汽封结2.2.62.2.6低压末级、低压末级、次末级动叶顶部原次末级动叶顶部原来没有汽封,改进来没有汽封,改进后加三道直通式汽后加三道直通式汽封,动叶顶部间隙封,动叶顶部间隙由由10.5mm10.5mm改为改为7.5mm7.5mm,可减少漏汽量,可减少漏汽量,提高级效率;提高级效率;改前改前改后改后末级次末级叶顶汽封末级次末级叶顶汽封结构结构2.2.72.2.7低压末级低压末级隔板汽封采用悬挂隔板汽封采用悬挂式低直径汽封,汽式低直径汽封,汽封直径降低,减小封直径降低,减小漏汽面积,提高末漏汽面积,提高末级效率;级效率;改前改后末级隔板汽封结构2.2.82.2.8原低压原低压#1#1内缸水平内缸水平中分面法兰上半沉孔直接中分面法兰上半沉孔直接在半环外壁上钻出,沉孔在半环外壁上钻出,沉孔深,螺栓长,并配有套筒,深,螺栓长,并配有套筒,加工装配困难。
现将此孔加工装配困难。
现将此孔改为阶梯形平面,螺栓缩改为阶梯形平面,螺栓缩短,取消套筒,采用热紧短,取消套筒,采用热紧螺栓,保证拧紧螺栓方便。
螺栓,保证拧紧螺栓方便。
此项改进可减少内缸中分此项改进可减少内缸中分面漏汽,降低面漏汽,降低55、66抽温度,抽温度,提高低压缸效率;提高低压缸效率;改前改后低压1
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- 电厂 机组 600 MW 通流 改造 情况 介绍
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