摘要：在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大環(huán)境下，電力企業(yè)改革正穩(wěn)步推進(jìn)。為了滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力企業(yè)的實(shí)際需求，企業(yè)必須結(jié)合實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，針對(duì)330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封的實(shí)際狀況，對(duì)其進(jìn)行改造和創(chuàng)新。在改造和創(chuàng)新330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封條件之前，工作人員必須明確330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封的密封原理和工作缺陷進(jìn)行深入了解，才能從根本上實(shí)現(xiàn)330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封改造。成功改造后的330MW汽輪機(jī)低壓缸不僅解決了傳統(tǒng)形式導(dǎo)致蒸汽泄露的問題，還能降低運(yùn)行過程中的熱損耗，是提高機(jī)組運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性的重要保障。

關(guān)鍵詞：330MW 汽輪機(jī) 低壓缸 汽封 改造

為了提高電力企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)針對(duì)實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封進(jìn)行了全方位的改造。筆者工作所在地的大唐琿春發(fā)電廠3、4機(jī)組容量均為330MW，該汽輪機(jī)本體為三缸雙排汽，單軸布置的沖動(dòng)、凝汽式機(jī)組；采用噴嘴配汽方式；汽機(jī)額定功率為330MW，最大功率為345MW，轉(zhuǎn)動(dòng)方向從汽機(jī)向發(fā)電機(jī)看為逆時(shí)針方向。下文從大唐琿春發(fā)電廠3、4機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀況著手，對(duì)330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封改造思路作了簡(jiǎn)單介紹。

1 330MW汽輪機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范

330MW汽輪機(jī)極其軸封類型及密封間隙與汽輪機(jī)的正常運(yùn)行有直接關(guān)系，為了提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，保障汽輪機(jī)能夠正常啟停和運(yùn)行，工作人員必須明確330MW汽輪機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范。大唐琿春發(fā)電廠3、4機(jī)組容量均為330MW，汽機(jī)額定功率為330MW；最大功率為345MW；額定轉(zhuǎn)速為3000r/min；轉(zhuǎn)動(dòng)方向從汽機(jī)向發(fā)電機(jī)看為逆時(shí)針方向；主蒸汽壓力為14.32MPa；主蒸汽溫度為438°C；再熱蒸汽壓力為1.80MPa；再熱蒸汽溫度為438°C；額定排氣壓力為4.8MPa；回?zé)嵯到y(tǒng)以3個(gè)高壓加熱器、1個(gè)除氧器和4個(gè)低壓加熱器為主；通流型式以高中壓缸合缸、2個(gè)低壓缸和低壓缸雙流為主；通流級(jí)數(shù)分別為：高壓缸為10級(jí)、中壓缸6級(jí)、低壓缸2×2×5級(jí)；高壓缸、中壓缸和低壓缸的設(shè)計(jì)效率分別為88.68%、92.98%以及93.45%；末級(jí)動(dòng)葉片長(zhǎng)度為1000mm；盤車轉(zhuǎn)動(dòng)的速度為3.03r/min；該汽輪機(jī)采用噴嘴配汽方式；高、中壓部分為分缸結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的高壓缸和中壓缸；高、中壓缸是頭對(duì)頭布置，低壓部分為一只雙分流雙排汽的低壓缸；高、中壓轉(zhuǎn)子汽流方向相反，低壓缸由中間進(jìn)汽通過導(dǎo)流環(huán)雙向分流，因此軸向推力互相抵消，而且推力軸承的正、反向推力瓦塊的面積是相等的，所以本汽輪機(jī)組推力軸承具有較大的承載余量。

2 汽封密封形式及原理

330MW汽輪機(jī)械的密封形式以被動(dòng)式為主，常見的形式有接觸式和非接觸式兩種類型。其中接觸式與非接觸式相比最大的不同點(diǎn)在于初始密封的泄漏量比較小，是比較理想的密封形式。但是，接觸式密封形式在高溫高壓的環(huán)境下容易出現(xiàn)變形磨損等問題，導(dǎo)致動(dòng)態(tài)間隙，從而影響汽輪機(jī)的正常運(yùn)行。當(dāng)汽輪機(jī)處在動(dòng)態(tài)運(yùn)行的過程中時(shí)，轉(zhuǎn)子與汽封之間必然存在一定縫隙，這時(shí)候汽輪機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下會(huì)形成非接觸式密封。目前，我國(guó)汽輪機(jī)組以梳齒式結(jié)構(gòu)為主。其原理圖如圖1所示。

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圖1 梳齒式汽封結(jié)構(gòu)和原理

3 330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封改造的意義

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)取得飛速進(jìn)步，各種新技術(shù)、新設(shè)備和新工藝在電力行業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中獲得廣泛應(yīng)用。我國(guó)當(dāng)前使用的汽輪機(jī)組已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代社會(huì)的實(shí)際需求，傳統(tǒng)的汽輪機(jī)在降低電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還會(huì)浪費(fèi)大量建設(shè)資源，對(duì)330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封進(jìn)行改造顯得尤為重要。對(duì)330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封進(jìn)行改造是提高汽輪機(jī)使用效益，促進(jìn)電力企業(yè)發(fā)展建設(shè)的重要手段。眾所周知，降低汽輪機(jī)使用效益的原因比較多，工作人員只有清楚了解330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封的實(shí)際狀況，并具有針對(duì)性地采取有效措施進(jìn)行全方位改進(jìn)才能從根本上提高330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封的運(yùn)作效益，并為企業(yè)的發(fā)展建設(shè)提供動(dòng)力保障。

4 330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封改造思路

4.1 改造前的數(shù)據(jù)狀況 大唐琿春發(fā)電廠3、4機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行過程中已經(jīng)明顯存在較嚴(yán)重的汽封泄露問題，降低汽輪機(jī)使用效率的原因例如有設(shè)備損傷、汽輪機(jī)表面侵蝕、化學(xué)沉淀以及汽封泄露等。其中因?yàn)榱魍ㄖg的間隙偏大產(chǎn)生的汽封泄露對(duì)汽輪機(jī)效益的提升有較大阻礙作用。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，設(shè)備損傷對(duì)汽輪機(jī)效益的影響為1%、汽輪機(jī)表面侵蝕的影響為4%、化學(xué)沉淀的影響為9.3%，其他均為汽封泄露產(chǎn)生的影響。傳統(tǒng)的汽輪機(jī)啟動(dòng)后，缸體、隔板以及汽封等位置受熱不均勻，實(shí)際運(yùn)行過程中摩擦力不斷增加，導(dǎo)致間隙增大，汽輪機(jī)效益因此降低。在進(jìn)行改造之前，大唐琿春發(fā)電廠3、4機(jī)組耗熱量明顯偏高，各種運(yùn)行參數(shù)，如汽機(jī)額定功率、最大功率、額定轉(zhuǎn)速以及主蒸汽壓力等與設(shè)計(jì)要求存在較大差異，通流部分內(nèi)效益很難滿足汽輪機(jī)的運(yùn)行要求。企業(yè)針對(duì)汽輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行了前熱力實(shí)驗(yàn)，大唐琿春發(fā)電廠3、4機(jī)組高壓缸效率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為86.57%，比HTA工況值小2.10%；中壓缸效率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為92.57%，比HTA工況值小1.23%；低壓缸效率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為91.32%，比HTA工況值小3.40%；熱損耗與設(shè)計(jì)值之間也存在較大的偏差。

4.2 改造方案的確立 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：低壓缸效率與設(shè)計(jì)值之間存在明顯的偏差，高壓缸和中壓缸效率與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間偏差較小，技術(shù)人員經(jīng)過討論一致決定應(yīng)該對(duì)汽輪機(jī)內(nèi)低壓缸汽封進(jìn)行改造。汽輪機(jī)低壓缸汽封改造過程以改造軸封、隔板汽封為主，使用的產(chǎn)品以企業(yè)經(jīng)過篩選后的某公司專利產(chǎn)品為主。TK節(jié)點(diǎn)以側(cè)齒汽封為主；葉頂汽封以具有良好除濕效果的蜂窩汽封為主。改造方案確立為：前軸封和后軸封分別有5道；正方向的通流隔板汽封為4道，反方向的通流隔板也為45道，采用側(cè)齒的方式進(jìn)行汽封；葉頂汽封改造要求技術(shù)人員在隔板套上添加形狀為“T”的型槽，改變?cè)械墓潭ㄨ傹X式汽封形式，利用最新的蜂窩汽封為主，在蜂窩汽封背部安裝彈簧，減少運(yùn)行過程中因碰撞摩擦引起的事故。汽封再造部分、數(shù)量及選型如表1所示。

表1 汽封再造部分、數(shù)量及選型

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4.3 通流間隙的調(diào)整值 改造人員應(yīng)該堅(jiān)持汽輪機(jī)安全運(yùn)行的前提下，通過確定同流間隙調(diào)整汽輪機(jī)的汽封效果。軸封間隙的調(diào)整應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；隔板汽封間隙的調(diào)整不能超出0.10mm的范圍；葉頂汽封間隙的調(diào)整以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。為了提高調(diào)整效果，在測(cè)量各數(shù)據(jù)的過程中，工作人員應(yīng)該堅(jiān)持精準(zhǔn)和仔細(xì)的原則，從根本上提高各位置汽封改造的效果。

4.4 汽封改造效果分析 大唐琿春發(fā)電廠3、4機(jī)經(jīng)過改造后，機(jī)組的啟動(dòng)情況得到明顯改善，汽輪機(jī)組沒有發(fā)生傳統(tǒng)氣動(dòng)過程中軸系統(tǒng)不穩(wěn)定、動(dòng)靜碰撞和摩擦以及振動(dòng)幅度大等問題。經(jīng)過對(duì)比可以明顯看出：經(jīng)過改造后的汽輪機(jī)組熱損耗率明顯降低、低壓缸軸封蒸汽壓力也隨之減少、低壓缸效率與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間的差異越來越小，從根本上提高了汽輪機(jī)的安全性和實(shí)用性。

5 結(jié)束語

總之，對(duì)330MW汽輪機(jī)低壓缸汽封進(jìn)行改造是提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要保障。工作人員應(yīng)該在了解330MW汽輪機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范的前提下，明確汽封密封形式及原理，具有針對(duì)性地對(duì)低壓缸進(jìn)行改造，明確改造前各數(shù)據(jù)的實(shí)際狀況，確定合適的改造方案后，對(duì)通流間隙進(jìn)行調(diào)整，為提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：李鵬程（1973-），男，山東諸城人，中級(jí)工程師，大本，研究方向：330MW機(jī)組汽輪機(jī)改造與創(chuàng)新技術(shù)工作。