浙能集团600MW汽轮机组通流改造

浙能集团浙能集团600MW600MW汽轮机组通流改造汽轮机组通流改造浙能集团浙能集团600MW600MW汽轮机组通流改造汽轮机组通流改造————浙能技术研究院浙能技术研究院董益华董益华目目录录三通流改造过程中的几个问题一通流改造概况二经济性能结果浙江省能源集团有限公司三通流改造过程中的几个问题通流改造概况通流改造概况通流部分指汽缸内包括诸如隔板静叶、转子动叶、汽封等部件的汽轮机本体蒸汽通道，以600MW汽轮机为例进行变工况计算，高、中、低压缸机本体蒸汽通道，以600MW汽轮机为例进行变工况计算，高、中、低压缸通流效率整体提高1%，机组经济性能可提高约0.85%～0.89%。浙能集团在推进汽轮机通流改造过程中采取了先行先试、持续改进、整体规划、全面推进的实施原则，将7台亚临界、8台超临界600MW等级机组统一列入改造计划：更换内缸、转子动叶，外缸不动、主再热参数不变。浙江省能源集团有限公司2012年9月开始，截止目前，仅剩余2台亚临界600MW等级机组低压缸通流改造。通流改造概况通流改造概况第一台亚临界600MW等级机组引进国外技术成功实施高中压缸改造（2012年9月北仑#3机组），改造厂商为阿尔斯通。（2012年9月北仑#3机组），改造厂商为阿尔斯通。第一台超临界600MW等级机组引进国外技术成功实施高中低三缸改造（2014年3月兰溪#3机组），改造厂商为阿尔斯通。第一台超临界600MW等级机组采用国内技术成功实施高中低三缸改造（2014年9月乐清#1机组），改造厂商为上海汽轮机厂。浙江省能源集团有限公司第一台亚临界600MW等级机组采用国内技术成功实施高中低三缸改造（2015年4月嘉华#5机组），改造厂商为上海汽轮机厂。通流改造概况通流改造概况类型机组投产时间改造时间改造厂家改造范围北仑#32000.092012.09～2012.11阿尔斯通高中压缸2017.03～2017.07阿尔斯通低压缸北仑#42000.072013.12～2014.02阿尔斯通高中压缸亚临界600MW等级北仑#42000.072016.10～2016.12阿尔斯通低压缸北仑#52000.072014.01～2014.03阿尔斯通高中压缸2016.06～2016.08阿尔斯通低压缸嘉华#32004.072015.05～2015.07阿尔斯通高中低压缸嘉华#42004.122014.09～2014.12阿尔斯通高中低压缸嘉华#52005.052015.04～2015.07上汽高中低压缸嘉华#62005.102015.10～2015.12上汽高中低压缸兰溪#12006.042015.09～2015.11阿尔斯通高中低压缸浙江省能源集团有限公司超临界600MW等级兰溪#22006.082016.03～2016.06阿尔斯通高中低压缸兰溪#32006.122014.03～2014.06阿尔斯通高中低压缸兰溪#42007.052015.03～2015.07阿尔斯通高中低压缸乐清#12008.092014.09～2014.12上汽高中低压缸乐清#22008.112015.04～2015.07上汽高中低压缸凤台#12008.082016.06～2016.08阿尔斯通高中低压缸凤台#22008.092015.09～2015.11阿尔斯通高中低压缸通流改造概况通流改造概况北仑高压缸改造（阿尔斯通）北仑中压缸改造（阿尔斯通）浙江省能源集团有限公司北仑低压缸改造（阿尔斯通）通流改造概况通流改造概况兰溪低压缸改造（阿尔斯通）兰溪高中压缸改造（阿尔斯通）改造前后设计参数浙江省能源集团有限公司乐清高中压缸改造（上汽）乐清低压缸改造（上汽）通流改造概况通流改造概况投资：总投资约16.2亿，包括通流部分改造、锅炉发电机等设备适配性改造、设备安装等费用。增容：13台机组600MW增容至660MW，合计增容780MW。节能：100%负荷率供电煤耗下降6.3g/kWh~10.9g/kWh，浙江省能源集团有限公司以4500发电小时计算，年节约标煤约31万吨。经济性能结果经济性能结果（（ASMEPTC6ASMEPTC6--20042004，，IAPWSIAPWS--IF97IF97））机组高压缸效率（含阀组压损；主汽门前参数，高排管参数）2V3V4V/88.2589.63亚临界（高中压分缸）90.11/87.8389.06/88.0389.4684.4889.3191.0984.7589.3391.30亚临界（高中压合缸）84.9789.0390.5790.4584.5288.5690.3284.0787.8389.6185.3488.5389.09浙江省能源集团有限公司超临界（高中压合缸）89.3485.3488.5389.0986.0789.1890.2984.3187.2288.3584.5488.0989.3580.0685.7487.1587.2480.0685.8787.33经济性能结果经济性能结果（（ASMEPTC6ASMEPTC6--20042004，，IAPWSIAPWS--IF97IF97））机组中压缸效率（含阀组压损；中主门前参数，连通管参数）92.0192.31亚临界（高中压分缸）92.5492.3192.4893.5793.25亚临界（高中压合缸）93.8492.6792.0692.33浙江省能源集团有限公司超临界（高中压合缸）91.2492.1691.9192.8592.82经济性能结果经济性能结果（（ASMEPTC6ASMEPTC6--20042004，，IAPWSIAPWS--IF97IF97））机组一、二类修正后热耗率（包含负荷率修正）（高中低改造机组）设计背压75%THA（495MW）THA（660MW）////////亚临界（高中压分缸）////////4.98001.68001.67777.07777.04.9//亚临界（高中压合缸）4.97938.97940.17842.47833.94.97941.27825.45.57779.97623.25.57773.97622.3浙江省能源集团有限公司超临界（高中压合缸）7793.37631.05.57773.97622.35.57820.07644.25.57799.57634.45.27741.67741.67611.47611.44.97707.37707.87620.87613.14.97708.37605.3经济性能结果经济性能结果（（ASMEPTC6ASMEPTC6--20042004，，IAPWSIAPWS--IF97IF97））类型改造效果（供电煤耗下降g/kWh）类型100%负荷率75%负荷率50%负荷率亚临界600MW等级max:10.9min:7.2max:12min:7.2max:12min:4.1超临界max:8.2max:10max:13.6浙江省能源集团有限公司超临界600MW等级max:8.2min:6.3max:10min:7.4max:13.6min:7.6节能效果通流改造过程中的几个问题通流改造过程中的几个问题#7低加正常疏水不畅现象通流改造后，低压缸级数增加但抽汽口位置未变，#7、#8抽汽仅间隔一个压力级，两者压力差变小，造成#7低加正常疏水不畅。#7、#8抽汽压力差kPa2535线性(通流改造后)线性(通流改造前)浙江省能源集团有限公司515300350400450500550600650700机组负荷MW通流改造过程中的几个问题通流改造过程中的几个问题合缸机组高压内缸内外壁温差问题兰溪#3通流改造后，启动初期内缸内外壁温差超过70℃，正常运行后，温差愈加偏大，三抽温度在THA工况三抽温度偏低约13℃，认为主要原因在于内外缸夹层漏汽偏大，该漏汽由高排蒸汽漏至三抽管路。兰溪#4通流改造采取了一些措施，主要包括：内缸热电偶测量方式优化、内外缸隔热板打孔以及密封装置的改进等。从目前运行数据看：THA额定工况，内缸内外壁温差在20℃以内，三抽温度也基本接近设计值。浙江省能源集团有限公司通流改造过程中的几个问题通流改造过程中的几个问题顺序阀投运问题单阀运行时振动数值比较好，但在阀序调整过程中却出现了不同程度振动较高的现象，且四个高调门单独关闭的过程中均出现此现象，顺序阀振动较高的现象，且四个高调门单独关闭的过程中均出现此现象，顺序阀难以投入，严重影响机组经济性能。四个高调门单独关闭期间对机组振动数据进行了测量，并会同厂家进行了分析，并利用停机机会调整了瓦隙，但振动高现象未明显改善。单阀运行状态，严重影响机组经济运行，若“2V+1V+1V”顺序阀运行方式难以实现，则建议采取“2V+2V”折中方式以尽量减小经济性能损失。浙江省能源集团有限公司方式难以实现，则建议采取“2V+2V”折中方式以尽量减小经济性能损失。通流改造过程中的几个问题通流改造过程中的几个问题中压排汽口压损问题中压排汽对应“抽汽口压力”与经中压排汽导流环后的“中低压机组中压缸排汽口压损%1.801.71连通管压力”之间的损失。排汽口压损增加1%，中压缸效率降低0.45%～0.7%亚临界（高中压分缸）1.840.881.18亚临界（高中压合缸）2.082.433.503.60浙江省能源集团有限公司超临界（高中压合缸）2.943.013.313.293.74通流改造过程中的几个问题通流改造过程中的几个问题变负荷运行性能问题（案例1）300320340高调门总开度（%）调节级更换前调节级更换后问题：北仑高中压缸通流改造后VWO工况下通流能力高出设计值约4%，喷嘴组通流面积偏大，导致变负荷性能差。200220240260280200250300350400450500550600650700750修正后机组负荷（MW）调节级更换后8889高压缸效率（%）流面积偏大，导致变负荷性能差。解决：更换调节级。效果：相同负荷、相同滑压压力下，高调门开度增大，高压缸运行效率平均提高约1.1%，折算热耗率平均下降14.2kJ/kWh。浙江省能源集团有限公司8384858687200250300350400450500550600650700750修正后机组负荷（MW）调节级更换前调节级更换后通流改造过程中的几个问题通流改造过程中的几个问题变负荷运行性能问题（案例2）机组改造时间改造范围供电煤耗下降g/kWh100%负荷率75%负荷率50%负荷率100%负荷率75%负荷率50%负荷率乐清#12014.09～2014.12高中低压缸7.69.913.6乐清#22015.04～2015.07高中低压缸8.110.012.8乐清低压缸从原来的7级增加到9级，末级叶片高度由1050mm更换为915mm，排汽面积减少20%。#1汽机改造前后试验结果表明，在机组负荷率从100%降低至50%过浙江省能源集团有限公司#1汽机改造前后试验结果表明，在机组负荷率从100%降低至50%过程中，节能量由7.6g/kWh上升至13.6g/kWh，其中低压缸改造的节能贡献量由4.2g/kWh上升至10.2g/kWh，夏季满负荷时供电煤耗降低幅度也相当可观，适合目前火电机组全年平均负荷率较低的客观现实。通流改造过程中的几个问题通流改造过程中的几个问题变负荷运行性能问题（案例3）两台机组A、B，进汽参数、设计背压（4.9kPa）均一致，均进行了通流改造，在100%负荷率，A热耗率要低于B。通流改造后，根据电厂统计数据，2016年6月份煤耗：A比B高8.4g/kWh（负荷率均修正至65.2%），2016年7月份：A高于B的幅度大于10g/kWh（负荷率均修正至69.4%）。现场重新开展汽缸效率试验，无异常，阀门内外漏检查也未发现异常。原因1：阀序运行方式影响，A处于单阀运行，B处于顺序阀运行，影响煤耗约3g/kWh。原因2：变负荷性能影响，以目前机组的70%～65%平均负荷率区间为例浙江省能源集团有限公司原因2：变负荷性能影响，以目前机组的70%～65%平均负荷率区间为例，A热耗率高于B约65～73kJ/kWh，平均折合煤