俄制500MW超临界机组增容提效关键技术研究

发布时间：2020-04-08 05:52

【摘要】：目前,随着全球及国内经济、能源和环保形势的发展,燃煤发电企业的发展进入了新的关键时期,为适应新的形势,确保电厂技术领先、机组效率高、资源消耗少、经济效益好,应积极创造条件采用先进、成熟的技术对经济性及安全性较差的落后设备进行技术改造,提高机组的可靠性和经济性,降低成本,促进发电厂技术装备水平的提高,减轻对环境的污染。伊敏电厂2机组为俄制500MW超临界燃煤机组,汽轮机为70年代初苏联列宁格勒金属厂设计,受当时技术水平限制,能耗指标明显落后于目前国产600MW机组,存在高中压胀差难控制、高压调门节流损失大、部分轴瓦振动超标等安全问题。伊敏电厂2号汽轮机增容提效的主要目的是通过2号汽轮机通流改造降低汽轮机热耗,提高机组出力能力,解决机组运行中的安全问题。本文根据伊敏电厂2号汽轮机实际情况,结合目前国内先进技术对2号汽轮机的通流改造方案进行对照研究,得出最为经济和安全的改造方案:维持高压缸返流结构不变,保留高压外缸,更换高压联合汽阀、高压各级隔板(含静叶)、高压转子、围带汽封、高压隔板汽封、高压喷嘴室、喷嘴组、高压各级动叶、高压隔板套、高压轴封体及轴封等部件;更换中压转子、中压各级隔板(含静叶)、围带汽封、中压隔板汽封、中压隔板套、中压各级动叶片、中压轴封体及轴封等部件,保留中压缸外缸;更换低压转子及隔板,低压各级套装叶轮、低压轴封体及轴封、低压风流环、低压各级隔板(含静叶)、低压各级动叶、低压隔板汽封、围带汽封等,保留低压缸外缸。并对改造方案进行详细的技术与经济分析,明确此改造方案可以提升此机组的经济效益与环保效益。同时本文阐述了伊敏电厂根据本次改造方案组织招标后由北京全四维公司开展了 2号汽轮机通流改造,改造后汽轮机热耗在100%THA工况汽轮机热耗率达到7732.8kJ/kW.h,高中压胀差难控制、高压调门节流损失大、部分轴瓦振动超标等问题得到彻底解决,机组出力达到554.682MW。表明目前国内在600MW同类型机组通流改造技术已经成熟,能够通过自身技术结合机组特点进行改造,改造后的热耗率能够达到国际先进水平。
【图文】：

结构图,汽轮机通流部分,结构图

缸采用为回流式，调节级和五个压力级位于高压缸左侧，主蒸汽先进入此部分流逡逑通，然后回转１８０°进入位于右侧的六个压力级。中亚缸和低压缸均为双向分流逡逑对称布置结构。图２－１为改造前的汽轮机流通部分结构图。逡逑图２－１汽轮机通流部分结构图逡逑汽轮机总共分为５４级，其中高压缸为１邋＋邋５＋邋６级，中压缸为２ｘ１１级，低逡逑压缸为２邋ｘ邋２邋ｘ邋５级。所有的高、中和低压缸前面两级叶片的页根均为Ｔ型叶根逡逑和双Ｔ型叶根，低压缸最后三级页根形式为叉型。低压缸转子末级页高为９６０ｍｍ。逡逑主蒸汽进入高压缸的管道通过两个高压自动主汽门（阀径为３００ｍｍ）和四逡逑个调速汽门（阀径为２００ｍｍ）共同控制，其高压联合主汽阀由１个主汽阀和２个逡逑调阀组成。类似的，高压缸排汽经过再热器中间再热后进入中压缸，其管道同样逡逑经两个中压自动主汽门（阀径为７００ｍｍ）和四个调速汽门（阀径为４００＿）共逡逑同控制。逡逑高、中压转子由整锻制成，低压转子则为套装转子，所有转子采用刚性联轴逡逑器连接，每两个支持轴承支承一根转子，中压缸的前轴承采用支承推力联合轴承。逡逑１＃、２＃轴承采用可倾瓦，４＃？８＃轴承采用椭圆瓦。转子叶顶、隔板的汽封以及高逡逑压缸、中压缸轴端汽封使用迷宫式汽封

样条曲线,后加载叶栅,叶栅,调节级

逦邋ｂｓ逡逑图２－１典型后加载叶栅与传统叶栅比较逦图２－２叶片表面气动载荷分布比较逡逑除叶型设计落后外，该机组还大量采用直叶片和简单的扭叶片设计。自上世逡逑纪８０年代以来，叶片从以前的圆弧型线，变成了样条曲线型线：从自由涡设计逡逑变成了可控涡设计；从直叶片和扭设计变成了弯扭掠三维设计。目前叶片设计广逡逑泛采用弯扭复合成型叶片，级效率得到了很大的提升。逡逑２号机组采用部分进汽喷嘴调节的汽轮机，由于调节级焓降大，出力份额高，逡逑对整机效率影响较大，同时调节级工作环境恶劣，工况复杂且受负荷波动影响大。逡逑在额定工况下，调节级出力占整机出力５％以上，在部分负荷下，调节级出力占逡逑比更高，因此，调节级效率对整机效率存在较大影响。目前先进的汽轮机设计中，逡逑大量采用无调节级设计或减小调节级焓降、优化提升其通流性能。逡逑汽轮机末级焓降大
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM621

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