600MW汽轮机低压缸汽封改造

第１８卷　Ｖｏ１．１８　第５期　Ｎｏ．５　重庆电力高等专科学校学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　２０１３年１０月　０ｃｔ．２０１３　

６００ＭＷ汽轮机低压缸汽封改造　

王勇　

（华能珞璜电厂，重庆４０２２８３）　

【摘要】对６００ＭＷ汽轮机组进行低压缸汽封改造，降低了低压缸的蒸汽泄漏量，解决了热耗偏高的问题，大大提　高了机组运行的安全性和经济性。　【关键词】汽轮机组；低压缸；汽封改造；热耗；经济性　【中图分类号］ＴＫ２６３．１　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００８．８０３２（２０１３）０５－００６２－０５　

Ｏ前言　２低压缸汽封改造的必要性　

汽轮机汽封及轴封类型及密封间隙直接关系到　缸的效率及机组启停、运行的安全。珞璜电厂６＃机　组低压缸的汽封、轴封均是传统的背部板弹簧型梳　

齿型汽封。该型汽封的结构决定了其汽封设计间隙　较大，机组启、停时易发生碰磨，易发生卡涩等影响　机组启停安全性和运行经济性的缺点。随着汽封技　术的发展，以及类似机组成功改造经验，有必要通过　

对６＃机组低压缸隔板汽封、叶顶汽封、轴封进行先　进汽封的改造，在保证安全的前提下，切实提高低压　缸的效率，降低汽机热耗。　

１　汽轮机主要技术规范　

华能珞璜电厂三期６＃机组是哈尔滨汽轮机厂　

有限责任公司制造的亚临界、一次中间再热、三缸四　排汽、单轴、双背压、凝汽式汽轮机。其额定功率　（ＥＣＲ）：６００ＭＷ；最大功率（ＭＣＲ）：６４１．６ＭＷ；额定　转速：３０００ｒ／ｍｉｎ；转向：从机头看为顺时针方向；主　蒸汽压力：１６．６７ＭＰａ；主蒸汽温度：５３８ｃＣ；再热蒸汽　压力：３．３０ＭＰａ；再热蒸汽温度：５３８￣Ｃ；额定排汽压　

力：６．１ｋＰａ；额定工况设计热耗：７８４４ｋＪ／ｋＷ・ｈ；回　热系统：３高压加热器＋１除氧器＋４低压加热器；　通流型式：高中压缸合缸，两个低压缸，低压缸双流；　

通流级数：高压缸１Ｏ级＋中压缸６级＋低压缸２×　２×７级；高压缸设计效率：８７．７２％；中压缸设计效　率：９３．２９％；低压缸设计效率：９３．４６％；末级动叶片　长度：１０００ｍｍ；盘车转速：３．３５ｒ／ｍｉｎ。　

收稿日期：２０１３－０８—１２　作者简介：王勇（１９７６一），工程师，研究方向为热能动力工程。　汽轮机通流部分的设计、制造技术日臻完善，漏　气损失已成为制约汽轮机效率提高的主要因素。汽　轮机内部的泄漏可影响到汽轮机热效率损耗的　８０％左右，如果轴封、隔板汽封以及叶顶汽封磨损导　致其间隙过大，其效率损失可超过其余各种效率损　失的总和。另外，高、中压缸轴封间隙过大，蒸汽进　入轴承箱还会使油中带水，油质乳化，润滑油膜质量　变差，破坏动态润滑效果，引起油膜振荡，造成机组　振动，甚至烧轴瓦停机。油中进水还可能造成调节　部件锈蚀卡涩，危及机组安全。低压缸轴封间隙过　大会导致漏入低压缸的空气过多，会使汽轮机的真　空降低，并增大抽汽负荷，严重时影响机组安全运　行。因此，汽封型式和质量的好坏直接关系到机组　

运行的经济性和安全性。　

２．１梳齿型汽封的密封结构以及存在的问题　

２．１．１梳齿型汽封密封结构　利用许多依次排列的汽封齿与轴之间较小的间　隙，形成一个个的小汽室，使高压蒸汽在这些汽室中　压力逐级降低，来达到减少蒸汽泄漏的目的。一般　每圈汽封环分成６～８块，每个汽封块的背部装有平　板弹簧片，弹簧片将汽封块压向汽轮机转子，使得汽　封齿与转子轴向间隙保持较小值，在运行中汽封间　隙不可调整。　２．１．２梳齿型汽封存在的问题　（１）汽轮机在起停机过程中过临界转速时，转　子振幅较大，若汽封径向安装间隙较小，

汽封齿很容　重庆电力高等专科学校学报　第１８卷　

间隙调整的影响。　（３）由于本次改造高中压缸未进行揭缸大修，　先要初调整个轴系中心后，再进行汽封和轴封间隙　调整。　（４）低压缸汽封径向间隙标准值如表１所示。　

表１　６｝｝机组低压缸汽封间隙控制表　

序号　汽封位置　汽封径向间隙原厂设计值　改造后汽封径向间隙值　上　下　左　右　上　下　左　右　

低压缸轴封（单位：０．０１ｍｍ；公差：±０．０５ｍｍ）　

１　Ａ、Ｂ低压缸轴封第１、５级　８１　７１　７６　７６　５　５　５　５　

２　Ａ、Ｂ低压缸轴封第３…４　７　８级　５６　４６　５１　５１　５　５　５　５　３　Ａ、Ｂ低压缸轴封第２、６级　５６　４６　５１　５１　未改造，间隙按原设计值下限调整　

低压缸叶顶汽封（单位：０．０１ｍｍ；公差：±０．１０ｍｍ）　

４　Ａ、Ｂ低压缸第１级叶顶汽封　１１０　１１０　１１０　１１０　１００　１００　１００　１００　

５　Ａ、Ｂ低压缸第２级叶顶汽封　１１０　１１０　１１０　１１０　１１０　１００　１００　１００　

６　Ａ、Ｂ低压缸第３级叶顶汽封　１５０　１５０　１５０　１５０　１４０　１４０　１４０　１４０　

７　Ａ、Ｂ低压缸第４级叶顶汽封　１３０　１３０　１３０　１３０　１２０　１２０　１２０　１２０　

８　Ａ、Ｂ低压缸第５级叶顶汽封　１３０　１３０　１３０　１３０　１２０　１２０　１２０　１２０　低压缸隔板汽封（单位：０．０１ｍｍ；公差：±０．０５ｍｍ）　

９　Ａ、Ｂ低压缸第２…３　４　５级隔板汽封　１００　１００　１００　１００　９０　９０　９０　９０　

１０　Ａ、Ｂ低压缸第６、７级隔板汽封　２００　２００　２００　２００　１８０　１８０　１８０　１８０　

４汽封的改进　

在６＃机组低压缸汽封改造中，低压缸轴封汽　封、叶顶汽封以及隔板汽封由传统的梳齿型汽封改　为新型的蜂窝汽封。　４．１低压缸汽封原设计情况　

（１）低压转子末级以及次末级叶顶汽封为嵌在　内缸上固定不变的阻汽片。　（２）低压缸轴封汽封、隔板汽封以及其它叶顶　汽封为汽封块。　（３）密封形式全部为梳齿迷宫密封。　

４．２低压缸汽封改造后的设计情况　

（１）低压转子末级以及次末级叶顶汽封仍为嵌　在内缸上固定不变的汽封片，但叶顶汽封间隙按设　计值下限调整。　（２）低压缸轴封汽封、隔板汽封以及其它叶顶　汽封改为新型的蜂窝汽封。　

５低压缸汽封改造中的重点、难点及　

建议　

（１）６＃汽轮机低压缸汽封改造中，由于改造厂　家提供的整圈汽封块圆周方向上预留的尺寸过大，　导致整圈汽封块上、下半中分面处汽封块需要的切　割量很大，这就大大增加了汽封间隙调整难度和工　作量。建议今后其他电厂在进行类似改造时，对改　造厂家要提出控制好整圈汽封块圆周方向上的　尺寸。　（２）因本次改造中高中压缸没有进行揭缸，在　机组找中心时，高中压转子没有进行调整，只对１＃、　２＃低压转子以及发电机转子进行调整，因此低压转　子和发电机转子的调整量比较大。建议今后其它电　厂在进行类似改造时，最好结合机组三缸全揭大修　进行。　（３）６＃机低压缸汽封改造中，由于改造厂家预　留的叶顶、隔板阻汽片调整余量较大，造成在进行通　流间隙调整时工作量非常大，影响了改造工期和间　隙调整效果。建议今后其他电厂在进行类似改造　时，对改造厂家要提出控制好阻汽片调整余量的　要求。　

６低压缸汽封改造的效果　

珞璜电厂６＃汽轮机低压缸汽封改造后，东北电　力科学研究院对６｝≠

汽轮机进行了性能试验，对低压　第５期　王勇：６００ＭＷ汽轮机低压缸汽封改造　６５　

缸效率以及机组热耗进行了测算。见表２和表３。　表２正常运行工况机组热耗率试验结果汇总表　

６．１　６撑机组低压缸汽封改造前后热耗率及　缸效试验结果　从表２、表３中对６＃机组低压缸汽封改造前后　热耗及低缸缸效数据进行分析，低压通流改造后，６　＃汽轮机低压缸的效率得到了较大幅度的提升，最终　使得机组的热耗得到了较大幅度的下降：６＃机组低　压缸汽封改造后，机组在正常运行状态６００ＭＷ工　况时热耗率降低了１１１　ｋＪ／ｋＷ・ｈ；正常运行状态　４８０ＭＷ工况时，热耗率降低了８９．５　ｋＪ／ｋＷ・ｈ；正　常运行状态３６０ＭＷ工况时，热耗率降低了８７．９　ｋＪ！　ｋＷ・ｈ；修正到设计容积流量低压缸效率比大修前　提高了３．０５％。　６．２经济效益分析　

６＃机组低压缸汽封改造后，６００ＭＷ负荷下降低　供电煤耗为１．６３ｇ／ｋＷ・ｈ，标煤价格按７００　吨，　

机组年运行小时为７０００小时，每年节约成本约４７９　重庆电力高等专科学校学报　第ｌ８卷　

万元，经济效益非常可观。　６．３改造后机组各轴承处的轴振值　

６＃汽轮机低压缸汽封改造后，未进行动平衡的　情况下，机组各轴承处的轴振值均小于技术保证值　（７５ｔａｍ）。　

７低压缸汽封改造后存在的问题　

６＃汽轮机低压缸汽封改造后，计算低压缸效率仍　低于设计值５．３２个百分点，以低压缸变化１个百分　点，影响汽轮机热耗率３６．６２ｋＪ／ｋＷ・ｈ计算，计算低　压缸效率低于设计值，使机组热耗率升高１９４．８ｋＪ／　ｋＷ・ｈ。但根据国内同类型机组的试验数据来看，改　造后６｝｝机的低压缸效率处于正常范围内。　８结论　

华能珞璜电厂６｝｝汽轮机低压缸汽封改造后，提　高了低压缸缸效，机组在各工况下热耗降低，对应供　电煤耗下降，提高了６＃机组经济性，节能降耗效果　显著。同时，６＃汽轮机低压缸汽封改造后，减小了汽　轮机动静之间碰磨及油中进水的可能性，提高了机　组运行的安全性。　

参考文献：　［１］卢广盛．覃小光．黄连辉，等．３３０ＭＷ汽轮机低压缸汽　封改造［Ｊ］．广西电力，２０１１，（２）．　

Ａ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＭｏｄｉｆｉｃａｔｉＯｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓｔｅａｍ　Ｓｅａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｌｏｗ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　６００ＭＷ　Ｔｕｒｂｉｎｅ　ＷＡＮＧ　Ｙｏｎｇ　（Ｈｕａｎｅｎｇ　Ｌｕｏｈｕａｎｇ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０２２８３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｅｓｓａｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｅａｍ　ｓｅａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　６００ＭＷ　ｔｕｒ—　ｂｉｎｅ，ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｓｔｅａｍ　ｌｅａｋａｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ，ｓｏｌｖｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｈｅａｔ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｎｉｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｕｒｂｉｎｅ　ｕｎｉｔ；ｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃｙＪｉｎｄｅｒ；ｍｏｄｉｆｊｃａｔｊｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｅａｍ　ｓｅａｌ；ｈｅａｔ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｅｃｏｎｏｍｙ　

（上接第６１页）　

Ｔｈｅ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ　Ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆｕｒｎａｃｅ　Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ＪＩＡＮＧ　Ｘｉａｏ—ｑｉｕ　（Ｓｈｅｎｈｕａ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｇｕｏｈｕａ　Ｙｕｅｄｉａｎ　Ｔａｉｓｈａｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｓｈａｎ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　５２９２２８０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　２×１００　ＭＷ　ｕｎｉｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ－ｐｈａｓｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃ－　ｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔａｉｓｈａｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　ａｒｅ　ｃｌｏｓｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｌｏｎｇ—ｒａｎｇｅ　ｓｏｏｔ　ｂｌｏｗｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｏｉｌｅｒ．Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｏｏｔ　ｂｌｏ—　ｗｉｎｇ，ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｎｅａｒ　ｔｈｅ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｎｃｅ　ｒｏｓｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｓｗｉｔｃｈｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｐｒｅｓ—　ｓｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ　ｔｈｅ　ａｌａｒｍ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｂｅｉｎｇ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｓｏｏｔ　ｂｌｏｗｉｎｇ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ａｖｏｉ—　ｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ＭＦＴ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｐｏｉｎｔｓ，ｔｈｉｓ　ｅｓｓａｙ　ｇｉｖｅｓ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｌｉｋｅ　ｏｐｔｉ－　ｍｉｚｉｎｇ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｅｖｅｎｌｙ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｐｏｉｎｔｓ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｓｏｏｔ　ｂｌｏｗｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ａｎｄ　ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａ・　ｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ．　Ｋｅｙ　ＷＯｒｄＳ　１　１０００ＭＷ　ｕｎｉｔ；ｆｕｒｎａｃｅ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ