引言

廣東省粵電集團(tuán)有限公司沙角C電廠建有3×660MW火力發(fā)電機(jī)組,全套設(shè)備國(guó)外進(jìn)口,汽輪機(jī)是GEC-ALSTHOM公司生產(chǎn),型號(hào)為T(mén)2A-650-30-4-46,亞臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、沖動(dòng)凝汽式,一個(gè)單流的高壓缸和中壓缸,兩個(gè)雙流的低壓缸,分別于1996年6月5日、1996年6月24日和1996年6月28日正式移交投入商業(yè)運(yùn)行。

1需重點(diǎn)解決的問(wèn)題

在通流部分改造的同時(shí),還需解決下列問(wèn)題:

(1)汽輪機(jī)部分瓦塊金屬溫度偏高,改造后不超過(guò)保證值。

(2)中壓內(nèi)缸進(jìn)汽口變形,內(nèi)孔圓周跳動(dòng)較大,中壓進(jìn)汽室護(hù)環(huán)損壞出現(xiàn)脫落。

(3)中壓轉(zhuǎn)子頂部圍帶軸向移位較大,出現(xiàn)較大圓周錯(cuò)口,破壞通流。

(4)協(xié)助解決低壓轉(zhuǎn)子軸向瓦振偏大。

(5)中低靠背輪對(duì)中結(jié)果與調(diào)整方案差異大,隨機(jī)跳動(dòng)較大。

(6)低發(fā)靠背輪運(yùn)行中同心度變化,影響軸系振動(dòng)突變。

(7)低壓缸差脹裝置固定方式受低發(fā)靠背輪檢修工作影響。

(8)高壓調(diào)門(mén)進(jìn)汽不具備2+1+1運(yùn)行方式。

(9)高壓進(jìn)汽插管防止蒸汽沖刷、密封部位磨損,拆裝卡澀等問(wèn)題。

2改造原則

(1)在保證現(xiàn)有鍋爐、發(fā)電機(jī)不變的前提下,通過(guò)對(duì)汽輪機(jī)高中低壓缸通流部分進(jìn)行改造,達(dá)到提高汽輪機(jī)熱效率、降低熱耗率、延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行壽命的目的,汽輪機(jī)銘牌出力660MW。在不影響改造效果的前提下,盡可能利用原有設(shè)備(減少改造工作量)。

(2)改造時(shí),高中低壓外缸殼體不變,內(nèi)缸的原支撐方式基本不變。各管道接口位置不變,轉(zhuǎn)子跨度、軸系、汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子與主油泵短軸接口和位置、汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)連接方式和位置、現(xiàn)有的汽輪機(jī)基礎(chǔ)等不變,額定轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向不變。

(3)汽門(mén)進(jìn)汽方式:目前高壓調(diào)門(mén)進(jìn)汽方式為單閥或3+1方式。乙方應(yīng)提出改造后的汽輪機(jī)控制策略和具體要求,機(jī)組改造后按2+1+1的高壓調(diào)門(mén)進(jìn)汽方式運(yùn)行,且EH系統(tǒng)不變。乙方配合甲方進(jìn)行控制邏輯修改調(diào)試直至正常投運(yùn)。

(4)保持現(xiàn)有熱力系統(tǒng)配置不變,改造后的熱力參數(shù)基本保持不變,現(xiàn)有的軸承配置方式不變,設(shè)計(jì)保證推力軸承和徑向軸承在各種運(yùn)行工況下安全運(yùn)行。主機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)主設(shè)備不變。

(5)盤(pán)車速度保持不變。

(6)按照目前機(jī)組的啟動(dòng)曲線控制各狀態(tài)下(冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)、極熱態(tài))的啟動(dòng)時(shí)間限制。

(7)改造后機(jī)組滿足ATC啟動(dòng)要求。

3高中低壓缸改造

高中低壓缸改造范圍如表1所示。

4改造后性能試驗(yàn)

沙角C電廠委托西安熱工研究院有限公司對(duì)2號(hào)汽輪機(jī)進(jìn)行通流改造后性能試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如下:

4.1熱耗率試驗(yàn)結(jié)果

100%THA(3Vwo)工況下,修正后的熱耗率為7610.2kJ/kw·h,比100%THA工況熱耗率保證值7628.2kJ/kw·h低18.0kJ/kw·h,因此2號(hào)汽輪機(jī)在100%THA工況達(dá)到保證值。

75%THA(2Vwo)工況下,修正后的熱耗率為7756.5kJ/kw·h,比75%THA工況熱耗率設(shè)計(jì)值7787.0kJ/kw·h低30.5kJ/kw·h。

50%THA(2Vwo)工況下,修正后的熱耗率為8175.0kJ/kw·h,比50%THA工況熱耗率設(shè)計(jì)值8168.0kJ/kw·h偏高7.0kJ/kw·h。

根據(jù)合同約定的加權(quán)熱耗率計(jì)算公式,計(jì)算得到2號(hào)汽輪機(jī)的加權(quán)熱耗率為7824.5kJ/kw·h,較保證值7842.9kJ/kw·h低18.4kJ/kw·h。因此,100%THA、75%THA和50%THA工況下的加權(quán)熱耗率達(dá)到保證值。

4.2缸效率試驗(yàn)結(jié)果

100%THA工況是在三閥全開(kāi)(3Vwo)下進(jìn)行測(cè)試的,高壓缸效率為89.05%,優(yōu)于保證值88.10%:中壓缸效率為93.95%,優(yōu)于保證值93.28%:排汽容積流量修正后的低壓缸效率(UEEP)為90.56%。

4.3通流能力試驗(yàn)結(jié)果

四閥全開(kāi)工況(4Vwo)下,修正后的熱耗率為7600.2kJ/kw·h,修正后電功率為715.444MW,修正到設(shè)計(jì)參數(shù)下的主蒸汽流量為2081.941t/h,比設(shè)計(jì)通流能力2010.3t/h偏大71.641t/h,汽輪機(jī)實(shí)際通流能力偏大約3.56%。

4.4出力試驗(yàn)結(jié)果

額定出力(TRL)工況下,4個(gè)高壓調(diào)門(mén)的開(kāi)度分別為100%、100%、61%、5%,經(jīng)一、二類修正后的電功率為654.221MW。修正到設(shè)計(jì)參數(shù)下的主蒸汽流量為1939.919t/h,對(duì)應(yīng)于額定出力660MW下的主蒸汽流量為1957.054t/h,小于四閥全開(kāi)工況的主蒸汽流量2081.941t/h。因此,增大高壓調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,機(jī)組出力可以達(dá)到設(shè)計(jì)出力660MW。

最大連續(xù)出力(TMCR)工況下,修正到設(shè)計(jì)參數(shù)下的主蒸汽流量為1961.515t/h,經(jīng)一、二類修正后的電功率為678.490MW,基本達(dá)到設(shè)計(jì)值678.9MW。

4.5改造前后性能參數(shù)對(duì)比

在三閥全開(kāi)(3Vwo)工況下,對(duì)2號(hào)機(jī)組的性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,詳情如表2所示。

5結(jié)論

2號(hào)汽輪機(jī)通流部分改造后,高壓缸效率提高了3.6%,中壓缸效率提高了3.3%,修正后熱耗率降低了344.2kJ/kw·h,機(jī)組經(jīng)濟(jì)性提升約4.3%。試驗(yàn)結(jié)果表明,通流改造后2號(hào)汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性提升效果明顯。