国华准电汽轮机组通流改造项目方案优选研究

专业硕士学位论文国华准电汽轮机组通流改造项目方案优选研究Researchonwillflowreconstructionprojectplanoptimizationcompany'ssteamturbineunit刘琦2016年2月国内图书分类号：××××学校代码：10079国际图书分类号：××××密级：公开专业硕士学位论文国华准电汽轮机组通流改造项目方案优选研究硕士研究生：刘琦导师：董玉亮副教授申请学位：工程硕士专业领域：热能工程培养方式：在职所在学院：能源与动力工程学院答辩日期：2017年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex：××××（TimesNewRoman小4字）U.D.C：××××（TimesNewRoman小4字）DissertationfortheDoctoralDegreeResearchonwillflowreconstructionprojectplanoptimizationcompany'ssteamturbineunitCandidate：LiuqiSupervisor：Prof.dongyuliangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ThermalTngineeringSchool：NorthChinaElectricPowerUniversityDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《国华准电汽轮机组通流改造项目方案优选研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：刘琦日期：2016年10月15日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《国华准电汽轮机组通流改造项目方案优选研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在以上相应方框内打“√”）：保密□，在年解密后适用本授权书不保密□作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文I摘要国华准格尔发电有限责任公司330MW汽轮发电机组系由北京北重汽轮电机有限责任公司（简称北重公司）购买的法国的ALSTHOM公司生产的机组，该机组是具有中间再热、单轴、亚临界与三缸两排汽的凝汽式机组。该机组为N330-17.75/540/540型号机组，额定功率为330MW。在热耗率方面，两机热耗平均值为7876kJ/kWh，与机组原设计值7661-7750kJ/kWh相比尚有较大降耗空间。在缸效率方面，由于修后试验为简化试验，只有高、中压缸实测效率，高压缸效率平均值为84.2%；中压缸效率平均值为93.0%。依据汽轮机热耗率与高、中、低压三缸效率内在关系，可推算出两机组平均低压缸效率为82.3%。依据3、4号机组大修后试验数据分析，机组通流尚存较大提效改造空间，改造重点应在高压、低压通流。为了响应相关的国家政策，提高企业在社会上的知名度，为社会建设作出积极贡献，也为了提高企业自身的生产效益，那么开展通流改造就显得尤为重要了。本文基于模糊理论，运用模糊综合评价方法指导国华准电开展通流改造项目方案优选，首先分析了国华准电汽轮机组运行现状，得出该类型机组使用的是比较落后的技术，他是以前GEC-ALSTHOM公司所研发的一种生产技术，与现阶段的基于三维技术的先进技术相比较有着明显的不足，主要表现为以下几个方面：首先，使用这种技术设计的汽轮机属于国外发达国家已经淘汰的技术，这种技术是上个世纪80年代左右所流行的，目前已经远远落后于现阶段的先进技术；其次，该技术所设计的各级速比并没有达到最佳水平，还达不到先进技术的要求；其高压喷嘴组设计成平直型，这就会导致有较大的三维效应损失；在叶轮设计时，没有充分考虑到平衡效应，容易对高、中压的主流运动造成干扰；原叶顶汽封结构型式决定无法进一步压缩汽封间隙，叶顶漏汽损失偏大；传统隔板加工工艺造成隔板汽道变形量难于控制，尤其影响高压缸效率。急需进行通流改造。其次，对拟选方案评价方法进行介绍，通过对专家评价法，运筹学与其他数学方法，新型评价法，组合评价法进行比较分析，得出模糊综合评价法配以专家评价法比较适合对国华准电汽轮机组通流改造项目方案进行优选评价。再次，建立国华准电汽轮机组通流改造项目方案优选评价指标体系，从安全效益，节能效益，经济效益，环保效益四个方面，构建安全性能大大提高，热耗率降低，额定出力增加，煤耗大幅度下降，总投资额，总收益，投资回收期，燃煤量减少，CO2、SO2和烟尘的排放量相应地大大降低等九个详细指标进行优选。最后通过对国华准电汽华北电力大学硕士学位论文—II—轮机组通流改造项目方案拟选方案一和方案二进行评价，得出方案二在安全效益，节能效益，经济效益，环保效益四个方面评分均为优秀，方案二为优选方案。另一方面也验证了该评价指标体系较为科学、合理和适用。关键词：汽轮机组；通流改造；方案优选华北电力大学硕士学位论文IIAbstractGuohuaZhunGeErpowergenerationco.,LTD.Departmentof330mwturbo-generatorsetbyBeijingBeiChongturbomotorco.,LTD.(hereinafterreferredtoasBeiChongcompany)theintroductionofFrenchALSTHOMcompanytechnologyproductionofsubcriticalreheat,threecylindertwoexhaust,uniaxial,condensingsteamturbine.UnitmodelofN330-17.75/540/540,ratedpoweris330mw.Intermsofheatlossrate,averageoftwomachinetheheatconsumptionof7876kJ/kWh,originaldesignandunitvalueof7661-7750kJ/kWhbigenergyandspacearecompared.Efficiencyinthecylinder,theresultoftesttosimplifythetestafterrepair,onlyhighandmiddlepressurecylindertestefficiency,thehighpressurecylinderefficiencyaverageis84.2%;Averagemiddlepressurecylinderefficiencyis93.0%.Onthebasisofthesteamturbineheatconsumptionrateandefficiencyofhigh,mediumandlowpressurecylinderinnerrelations,cancalculatetheaverageefficiencyoflowpressurecylinderunitwas82.3%.Basedonexperimentaldataanalysisafter3,4#unitoverhaul,theunitspacetransformationonflowremaininglargerlifteffect,transformingtheemphasisshouldbeonhighpressureandlowpressureflow.Activelycarryoutflowrenovationprojectisnotonlyacorrespondingnationalpolicy,improvethesocialbenefitsofenterprises,contributetosocietyofakindofperformance,isalsoaformofimprovingeconomicefficiencyofenterpriseitself.Inthispaper,basedonthefuzzytheory,thefuzzycomprehensiveevaluationmethodtoguideflowrenovationprojectwillcompanytocarryouttheplanoptimization,analysisofthecurrentsituationofsteamturbineunitoperationwillcompanyatfirst,itisconcludedthatthetypeofunitistheintroductionoftheoriginalGECALSTHOMcompany-impulsetechnologyproduction,theflowtechnologysrelativelyearly,andnowthewholecomparedthemaincirculationflowtechnologysuchas3ddesign,mainlyhasthefollowingdrawbacks:thesteamturbinedesignmoldingsearlier,bladetypelinedesigntechnologybelongstothequasithreedimensionaldesigntechnologyinthe1980s,haslaggedbehindtheadvancedlevelathomeandabroad;Flowenthalpydropandflowratioofsizeatalllevels,namelyratioU/C0deviatesfromthevalueofthebestatalllevels;Highpressurespraynozzlesetforflatsteam,three-dimensionaleffect,tooheavylosses;High,mediumvoltageatvariouslevelsshallnotopenimpellerbalancehole,diaphragmsealleakagethroughtheclearanceofbladerootintothebladepassage,causedisturbancetothemainstream,especiallyforhighpressureinfluenceatalllevels;Thebladetipsealstructuredecidednottofurthercompresssealclearance,thetipleakagelossislarger;Abstract（TimesNewRoman小5号字）IIITraditionaldiaphragmprocesscausedbysteamdiaphragmdeformationisdifficulttocontrol,especiallyinfluencetheefficiencyofhighpressurecylinder.Bebadlyinneedoftransformationontheflow.Second,t