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1、大唐鸡西热电有限责任公司125MW机组大修及汽轮机通流改造技术方案2015年4月1日目录一、汽轮机节能降耗目标31、汽轮机热耗：32、汽轮机效率：3二、汽轮机揭缸提效工作规划3三、汽轮机节能降耗技术路线41、总体现状42、提效方案4四、汽轮机揭缸提效组织措施方案61汽轮机揭缸人员情况及作业条件62、汽轮机本体检修整体外包6五、汽封及阻汽片形式及特点71、梳齿式汽封72、侧齿汽封83、刷式汽封9六、机组检修及汽封改造具体说明10七、大修及汽封改造后预计效果12八、相应考核12表1.各级叶片及隔板汽封径向间隙 13表2.调节级汽封径向间隙 14表3 .高压端部汽封径向间隙 14表4.低压端部汽封径
2、向间隙 14一、汽轮机节能降耗目标1、汽轮机热耗：1号汽轮机是由哈尔滨汽轮机厂生产的C100/N12513.2/535/535/0.245型汽轮 机，属于90年代末期产品，在哈汽厂125MW系列机组中属于首台，初始设计纯 凝热耗值为8196KJ/kwh,2007年12月鸡西公司致函哈尔滨汽轮机厂要求对两台 125MW机组汽轮机热耗进行核算,哈汽厂研究院复函中对机组的情况进行了说明， 并将汽轮机纯凝额定工况热耗调整为8290KJ/kwh。综合2014年大唐东北试验研究所对1号机组性能诊断，修前汽轮机额定负荷下 试验热耗核算值为8438.7KJ/kwh,较汽轮机设计热耗值高148.7KJ/kwh，
3、按照集 团公司汽轮机揭缸提效节能目标的要求，2015年汽轮机大修热耗控制目标确定 为：“确保汽轮机热耗达到8290KJ/kwh，争取优于设计值”。2、汽轮机效率：2.1高压缸效率目前高压缸效率为80.00%，比设计高压缸效率81.97%低1.97%，高压缸大修 争取效率提高0.97个百分点，控制效率偏离设计值小于1个百分点。2.2中低压缸效率低压缸效率为85.39%，比设计低压缸效率90.65%低5.26%，中低压缸大修争 取效率提高4.26个百分点，控制效率偏离设计值小于1个百分点。二、汽轮机揭缸提效工作规划1、落实责任：根据各企业实际情况，成立机组检修质量管理和过程控制组织机 构，设立测量
4、组、验收组、检修工艺组，每组设两名负责人，并落实到具体人员。2、人员培训：各大修企业要高度重视参修人员的培训工作，首先要保证测量组、 验收组、检修工艺组负责人培训到位，以就地聘请或外出培训的形式，针对机组 检修内容，结合各小组的职责进行培训，培训以实际操作为主，落实责任，培训 要做到过程监督，对没有达到培训要求的人员要及时替换，培训结束后要组织考 试。3、专用工器具：各大修企业盘点好检修工器具是否齐全好用，对起重行车进行 维护保养及载荷试验工作，确保行车使用性能完好可靠，落实专人进行统计和检 验。4、备品配件：结合机组状况，做好机组检修易损件的备件计划，现在计划已经 准备完毕，进入采购阶段同时
5、了解相关部件（如：汽缸螺栓、轴瓦、弹性环等） 生产厂家的加工周期，做好突发状况的应急准备工作。5、修前数据：修前数据记录齐全、准确，结合运行状态做好分析工作，为检修 调整工作提供可靠依据。6、网络图的编制：结合检修工期，协调各专业，合理编排大修网络进度计划， 严格控制节点工期，确保编制的网络图具有可操作性和准确性。7、标准化管理：进一步细化检修作业指导书等管理文件和重大项目施工方案， 指导书、方案必须符合现场实际，质量标准明确、可操性强，真正发挥指导作用。三、汽轮机节能降耗技术路线1、总体现状鉴于汽轮机揭缸提效对公司节能减排的关键作用，综合评定1号汽轮机2010年 大修后状态，并对本公司汽轮机
6、本体检修技术能力的评估。该汽轮机轴系及洼窝 中心在上次大修中调整状态较好，汽轮机运行4年各项振动数值优良，做好常规 检修项目的同时，对本台汽轮机检修的基本思路是进行汽轮机本体的整体外包， 提效的方式通过调整优化汽轮机通流间隙修正各段抽汽压力达到设计值，使汽轮 机级间效率趋于设计参数。2、提效方案其中高压缸重点进行动静叶的清理及间隙的调整，高压隔板汽封采用侧齿汽封， 端部汽封使用梳齿式汽封与刷式汽封相结合（降低造价保证密封效果），叶顶汽 封更换；中低压缸重点进行叶顶汽封更换，端部汽封及低压隔板汽封更换梳齿汽 封，低压排汽侧汽封采用刷式汽封，中压隔板采用侧齿汽封，排汽缸结合面的治 漏工作。2.1高
7、压缸效率偏差大，热耗高解决方案：动静叶片喷砂处理，增大通流面积；叶顶汽封修复、隔板采用侧齿汽封调整，减少级间漏气；高压缸前、后轴端汽封更换，共计30圈汽封，选择普通梳齿汽封与少量的刷式 汽封即可，减少轴端漏气；2.2中低压缸效率偏差大，热耗高解决方案：中压部分动静叶片喷砂处理，减小喷嘴损失和动叶损失；中低压转子叶片尺寸较大，重点对中低压叶顶汽封修复，减少叶顶漏气损失； 中压隔板采用侧齿汽封并且调整间隙，减少级间漏气；中压缸前汽封更换，共计11圈汽封，选择普通梳齿汽封与少量的刷式汽封相结 合，减少轴端漏气；低压隔板汽封更换，共计6圈汽封，选择普通侧齿汽封，减少级间漏气损失； 低压缸后汽封更换，共
8、计4圈，更换为刷式汽封，提高排汽缸真空严密性； 2.3其他改造方案因为叶顶汽封的泄漏量是隔板汽封的4倍，效益可观机组低压末级原来结构没有密封齿结构，在该处加装密封齿对机组的效率提高也 有一定的帮助。具体图示如下：加装阻汽片的数量根据揭缸后具体尺寸确定。四、汽轮机揭缸提效组织措施方案1汽轮机揭缸人员情况及作业条件鸡西热电公司125MW机组A级检修标准工期38天，考虑停机降温时间及油循环、 恢复保温时间，揭缸作业时间约为30天，现场配有一台桥式起重机进行大修起 吊作业。汽机检修专业现有人员32人，汽机主机班11人，其中参加两次以上汽轮机本体 检修的3人（组长1人、检修工1人、吊车工1人），汽机专业
9、参加过一次汽轮 机本体检修的10人，检修技术力量不足以承担揭缸提效目标。2、汽轮机本体检修整体外包从技术能力构成上讲，整体外包以质量、工期目标为验收标准，我公司检修人员 不参与汽轮机本体检修，负责现场的安全管理，协助设备部进行进度、质量的跟 踪，具体工作组织方式如下：2.1外包单位人员作业范围汽轮机化妆板拆除及恢复工作；汽轮机保温拆除工作；大修必须的检修工器具及起吊用具准备；现场胶皮的铺设及围栏设置；关键节点的数据验收；2.2外包单位的作业范围汽轮机本体检修的组织协调汽轮机本体揭缸作业；汽轮机轴系调整、包括轴瓦修刮；汽轮机洼窝中心测量及组织调整；高中压动静叶的喷砂除垢工作；主油泵及润滑油箱清理
10、；汽轮机滑销系统检修；汽轮机结合面的间隙控制；扣半实缸、扣实缸检验；相关间隙数据的测量与记录；发电机密封瓦检修；汽轮机本体拆、装中未尽事宜；2.3需要外包单位供货、安装及调整服务项目叶顶汽封由厂家负责更换并进行调整，费用核算在大修费用内。隔板及轴端汽封由外包单位更换与调整，费用核算在大修费用内。2.3.4工作组织形式及费用需求汽轮机本体检修承包单位为作业主体，所聘专家组织进行项目监理，需要协调的 外委单位只有阻汽片、汽封厂家，节能降耗的目标与总承包单位详细签订。前期与火电一公司人员进行了沟通，125MW汽轮机本体大修全部承包的费用报价 约为110万元，该方案整体费用需求较高，优势在于可以集中精
11、力进行质量、进 度的监督管理。节能降耗的目标控制有承包单位承担，进行合同约定。故该方案的整体费用约为220万元，不包括汽轮机大修材料。五、汽封及阻汽片形式及特点本次揭缸提效调整的汽封型式，包括普通梳齿汽封、侧齿汽封、刷式汽封、叶顶 汽封。1、梳齿式汽封目前被广泛应用于大、中、小型汽轮机的传统汽封主要为迷宫式汽封。迷宫式汽 封中根据断面的形状不同常用的有枞树型汽封和梳齿式汽封。其中梳齿式汽封因 其汽封成本低、结构简单、安全可靠且易于安装而被广泛应用。其结构如下图：梳齿式迷宫汽封简图传统梳齿式汽封安装时径向间隙一般为0.600.80mm，根据转子不同情况，有时 间隙更大。梳齿汽封主要有以下缺点：（
12、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，汽封齿很容易磨损；（2）由于轴封漏汽量较大（尤其在汽封齿被磨损后），蒸汽对轴的加热区段长 度有所增加，并且温度也有所升高，使胀差变大，轴上凸台和汽封块的高、低齿 发生相对位移而倒伏，造成漏气量增加，密封效果得不到保证。（3）汽封齿与轴发生碰磨时，瞬间产生大量热量，造成轴局部过热，甚至可能 导致大轴弯曲，所以在机组检修时，电厂只能把汽封径向间隙调大，以牺牲经济 性为代价来确保机组的安全性。曲径汽封环形腔室的不均匀性，是产生汽流激振的重要原因，而汽轮机高压转子 产生的汽流激振一旦发生就很难解决，危及机组的安全运行。2、侧
13、齿汽封侧齿汽封侧齿汽封可按照梳齿汽封间隙进行调整。梳齿汽封主要有以下特点：（1）侧齿汽封在迷宫汽封腔室中增加侧齿及顶齿，增大了汽封的热力学效应和 摩阻效应。侧齿汽封由于其良好的阻汽特性和减振效果，以及在结构、安装方面 的优势，在机组改造和新机组的使用上有广泛的应用前景。（2）高低齿汽封及侧齿汽封的数值计算表明，相比高低齿汽封，采用综合改进 措施的侧齿汽封漏汽量可减少28.39%,侧齿汽封阻汽效果明显。必须指出，相 比高低齿汽封，侧齿汽封漏汽量的减少与齿隙变化、齿宽变化、腔室结构、侧齿 汽封等多个因素相关。要获得良好的效果，选择专业的侧齿汽封设计生产商尤为 重要。（3）侧齿汽封是在齿式汽封的基础
14、上变化而来，它与原齿式汽封的特性和阻汽 特性密切相关。应进一步加强系统的齿式汽封及侧齿汽封的研究，特别是阻气特性的试验研究。3、刷式汽封汽帥、 關书繼I、x刷式汽封间隙可以控制到小于厂家设计值。刷式汽封其结构原理为：刷握式密封由前面板、后面板和夹装与两者之间的高密 度的高温合金细金属丝组成的刷毛构成，刷毛沿转子旋转方向有一定的倾角，以 吸引转子的径向偏移，形成闭合状态。刷握式密封使介质泄漏主要发生在密集排 列的细金属丝之间形成的微小缝隙中，这些缝隙所形成的曲折路径保了流体在其 中流动的不均匀性，使流体产生自密封效应，从而减少泄漏。刷式汽封属于小间隙汽封范畴，在国外的新机设计时采用，并对轴面进行
15、硬化处 理。因进口价格极高，目前国内少有采用。国内使用刷子汽封多为国产，其缺点 主要有以下几方面：刷子汽封在安装时，汽封间隙无法准确的测量；因安装时对应的轴面未做硬化处理，如果安装间隙过小或过盈时，长期运行会导 致磨轴；由于刷丝密度很大，焊接工艺无法保证100%焊牢，因此运行中会出现掉丝的现 象。脱落的刷丝在蒸汽系统内循环，会对阀门等精密设备产生研磨、损坏，不利 于系统设备的稳定运行。4、叶顶汽封（围带汽封）围带汽封设置在叶片顶部与隔板外缘的凸缘之间，常采用镶嵌片式或薄片式平齿 汽封，汽封片直接镶嵌在凸缘上。也有在围带上直接车出汽封齿，对应的静止部 分嵌上软金属制成的汽封环。在末几级无围带的叶片上，将叶顶削薄，使动静部 分保持最小的径向间隙。一般在叶片进汽侧顶部和根部设置轴向汽封。叶顶的轴 向汽封由围带端部车薄而成；叶根的轴向汽封通常在叶片进汽侧根部车出牙齿形 汽封齿。六、机组检修及汽封改造具体说明根据我公司情况，在大修中对各项汽轮机检修标准项目进行严格控制，另外决定 按照三个部分进行汽封改造：高压缸活动式汽封进行侧齿汽封改造；中低压缸活 动汽封进行蜂窝汽封改造；高中低
