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1、尹金亮1000MW超超临界机组轴封系统优化分析Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望 通通过过对对汽汽轮轮机机自自密密封封轴轴封封系系统统的的特特点点分分析析，和和1000MW超超超超临临界界机机组组的的轴轴封封系系统统漏漏汽汽量量的的性性能能试试验验结结果果，证证明明有有效效的的利利用用汽汽轮轮机机轴轴封封系系统统溢溢流流调调节节站站后后溢溢流流蒸蒸汽汽的的热热量量，具具有有较较高高的的经经济济效效益益，从从而而对对中中电电投投平平顶顶山山鲁鲁阳发电厂一期工程轴封系统进行
2、优化。阳发电厂一期工程轴封系统进行优化。1000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析n n平顶山鲁阳发电厂一期工程的汽轮机型号为CCLN1000-25.0/600/600，型式为超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、八级回热抽汽，是哈尔滨汽轮机厂与日本东芝合作生产的。1000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析汽轮机轴封自密封系统的特点汽轮机轴封自密封系统的特点三站式自密封系统三站式自密封系统
3、 n n辅助汽源压力调节站n n高压汽源压力调节站n n轴封蒸汽溢流压力调节站 1000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析三站式自密封系统三站式自密封系统三站式自密封系统三站式自密封系统由辅助汽源压力调节站或高压汽源压力调节站提供轴封用蒸汽，汽轮机由辅助汽源压力调节站或高压汽源压力调节站提供轴封用蒸汽，汽轮机轴封蒸汽压力由各压力调节站控制在恒定的压力，轴封蒸汽溢流压力调轴封蒸汽压力由各压力调节站控制在恒定的压力，轴封蒸汽溢流压力调节站的调节阀处在关闭状态，轴封漏汽靠轴封加热器和轴封加热器的轴节站的调节
4、阀处在关闭状态，轴封漏汽靠轴封加热器和轴封加热器的轴封风机形成的微真空经轴封漏汽母管抽出。封风机形成的微真空经轴封漏汽母管抽出。 机组启动及低负机组启动及低负荷阶段荷阶段汽机各级轴封和主汽阀的蒸汽压力比较高，从高、中压轴封腔室和各主汽机各级轴封和主汽阀的蒸汽压力比较高，从高、中压轴封腔室和各主汽阀门阀杆处向轴封供汽母管倒供汽，向低压缸提供轴封供汽，能维持汽阀门阀杆处向轴封供汽母管倒供汽，向低压缸提供轴封供汽，能维持轴封的用汽量，不需要辅助蒸汽等辅助汽源，轴封系统溢流压力调节站轴封的用汽量，不需要辅助蒸汽等辅助汽源，轴封系统溢流压力调节站的调节阀将多余的蒸汽通过轴封蒸汽切换阀排到的调节阀将多余的
5、蒸汽通过轴封蒸汽切换阀排到#8低加或者凝汽器。低加或者凝汽器。 机组启动或低负机组启动或低负荷运行阶段荷运行阶段 汽机各级轴封和主汽阀的蒸汽压力比较高，从高、中压轴封腔室和各主汽机各级轴封和主汽阀的蒸汽压力比较高，从高、中压轴封腔室和各主汽阀门阀杆处向轴封供汽母管倒供汽，向低压缸提供轴封供汽，能维持汽阀门阀杆处向轴封供汽母管倒供汽，向低压缸提供轴封供汽，能维持轴封的用汽量，不需要辅助蒸汽等辅助汽源，轴封系统溢流压力调节站轴封的用汽量，不需要辅助蒸汽等辅助汽源，轴封系统溢流压力调节站的调节阀将多余的蒸汽通过轴封蒸汽切换阀排到的调节阀将多余的蒸汽通过轴封蒸汽切换阀排到#8低加或者凝汽器。低加或者凝
6、汽器。 机组高负荷时机组高负荷时1000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析平顶山鲁阳发电厂一期的轴封系统平顶山鲁阳发电厂一期的轴封系统 无无末级低压加热器末级低压加热器末级低压加热器末级低压加热器凝汽器凝汽器 末级低压加热器末级低压加热器末级低压加热器末级低压加热器轴封溢流站溢流调节阀轴封溢流站溢流调节阀 n n轴封溢流站溢流调节阀后仅轴封溢流站溢流调节阀后仅接至凝汽器没有接至凝汽器没有至末级低压加热器的设计至末级低压加热器的设计，在，在8号低压加号低压加热器上也没有设轴封溢流蒸汽的管道接口热器上也没
7、有设轴封溢流蒸汽的管道接口这是一种浪费这是一种浪费机组的运行过程中轴封系统多机组的运行过程中轴封系统多余的蒸汽要全部进入凝汽器，余的蒸汽要全部进入凝汽器，这部分蒸汽没有得到充分利用，这部分蒸汽没有得到充分利用，反而增加了凝汽器的热负荷，反而增加了凝汽器的热负荷，降低了凝汽器真空，影响机组降低了凝汽器真空，影响机组出力出力增加增加 凝汽器热负荷凝汽器热负荷降低降低 凝汽器真空凝汽器真空1000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析高压缸工况严重偏离设计值高压缸工况严重偏离设计值n n根据估算，若能达到设计值
8、，机组热耗率将下降0.8%以上，降低煤耗应在2.4g/(kW.h)以上。1000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析使机组热耗率偏高的原因使机组热耗率偏高的原因1轴封漏汽量偏大轴封漏汽量偏大n n根据估算，轴封漏汽量为设计值的300%。若轴封漏汽量减少至设计值，热耗率将下降0.3%左右，降低煤耗应在0.9g/(kW.h)以上。1000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析使机组热耗率偏高的原因使机组热耗率偏高的原因
9、2热力系统偏差热力系统偏差按设计值计算，该系统的偏差将影响热耗约2.5 kJ/(kW.h)，按设计值的3倍计算，则影响热耗率7.5 kJ/(kW.h)，即煤耗的0.1%，如果按供电煤耗285g/(kW.h)计算,影响煤耗0.285 g/(kW.h)。 1000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析使机组热耗率偏高的原因使机组热耗率偏高的原因3由以上分析可以看出轴封漏汽量在影响机组由以上分析可以看出轴封漏汽量在影响机组由以上分析可以看出轴封漏汽量在影响机组由以上分析可以看出轴封漏汽量在影响机组热耗的各个因素
10、中占有相当的份量。热耗的各个因素中占有相当的份量。热耗的各个因素中占有相当的份量。热耗的各个因素中占有相当的份量。 调整整项目目单位位降低煤耗降低煤耗预计效果效果高、中压缸效率g/(kW.h)2.4轴封漏汽量g/(kW.h)0.9热力系统偏差g/(kW.h)0.285总效果g/(kW.h)3.5851000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析同类型机组轴封漏汽量偏大同类型机组轴封漏汽量偏大的原因及经济性分析的原因及经济性分析 国电泰州电厂国电泰州电厂国电泰州电厂国电泰州电厂安装了两台与平顶山鲁阳发电厂一
11、期工程同型号汽轮机组，安装了两台与平顶山鲁阳发电厂一期工程同型号汽轮机组，安装了两台与平顶山鲁阳发电厂一期工程同型号汽轮机组，安装了两台与平顶山鲁阳发电厂一期工程同型号汽轮机组，以下是泰州电厂轴封漏汽量偏大的几个方面的原因分析。以下是泰州电厂轴封漏汽量偏大的几个方面的原因分析。以下是泰州电厂轴封漏汽量偏大的几个方面的原因分析。以下是泰州电厂轴封漏汽量偏大的几个方面的原因分析。1 1、原设计轴封溢流蒸汽进入、原设计轴封溢流蒸汽进入、原设计轴封溢流蒸汽进入、原设计轴封溢流蒸汽进入#8#8低压加热器，由于各方面的原因，实际安装低压加热器，由于各方面的原因，实际安装低压加热器，由于各方面的原因，实际安
12、装低压加热器，由于各方面的原因，实际安装的轴封系统是将轴封溢流蒸汽排放至凝汽器。的轴封系统是将轴封溢流蒸汽排放至凝汽器。的轴封系统是将轴封溢流蒸汽排放至凝汽器。的轴封系统是将轴封溢流蒸汽排放至凝汽器。2 2、轴封溢流站的溢流调节阀开度较大，达到、轴封溢流站的溢流调节阀开度较大，达到、轴封溢流站的溢流调节阀开度较大，达到、轴封溢流站的溢流调节阀开度较大，达到80%80%左右。左右。左右。左右。3 3、高压缸轴封漏汽量是设计值的、高压缸轴封漏汽量是设计值的、高压缸轴封漏汽量是设计值的、高压缸轴封漏汽量是设计值的3 3倍左右。根据估算，轴封漏汽量减少至倍左右。根据估算，轴封漏汽量减少至倍左右。根据估
13、算，轴封漏汽量减少至倍左右。根据估算，轴封漏汽量减少至设计值，热耗率将下降设计值，热耗率将下降设计值，热耗率将下降设计值，热耗率将下降0.3%0.3%左右左右左右左右1000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析国电泰州电厂各漏汽的设计值和性能试验结果国电泰州电厂各漏汽的设计值和性能试验结果国电泰州电厂各漏汽的设计值和性能试验结果国电泰州电厂各漏汽的设计值和性能试验结果项目目参数名称参数名称参数单位参数单位设计值设计值性能试验结果性能试验结果标准值标准值1.5倍间隙倍间隙1门杆一段漏汽流量门杆一段漏汽流量
14、kg/h2925419030082门杆二段漏汽流量门杆二段漏汽流量kg/h980179010073门杆三段漏汽流量门杆三段漏汽流量kg/h3159203234高前轴封一漏汽流量高前轴封一漏汽流量kg/h18968/18940287615高前轴封二漏汽流量高前轴封二漏汽流量kg/h32671059099076高前轴封三漏汽流量高前轴封三漏汽流量kg/h2186345060987高前轴封四漏汽流量高前轴封四漏汽流量kg/h1752725308高后轴封一漏汽流量高后轴封一漏汽流量kg/h33349700101109高后轴封二漏汽流量高后轴封二漏汽流量kg/h28212750787210高后轴封三漏汽
15、流量高后轴封三漏汽流量kg/h22542868211中前轴封一漏汽流量中前轴封一漏汽流量kg/h14111130287612中前轴封二漏汽流量中前轴封二漏汽流量kg/h24028065013中后轴封一漏汽流量中后轴封一漏汽流量kg/h14111680287614中后轴封二漏汽流量中后轴封二漏汽流量kg/h24042065015低前轴封一漏汽流量低前轴封一漏汽流量kg/h1650*21480*2200016低前轴封二漏汽流量低前轴封二漏汽流量kg/h800*2700*265017低后轴封一漏汽流量低后轴封一漏汽流量kg/h1650*21480*2200018低后轴封二漏汽流量低后轴封二漏汽流量k
16、g/h800700*265019轴加抽汽轴加抽汽kg/h417020轴封溢流量轴封溢流量kg/h309010520137221000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析 n n以泰州电厂的汽轮机的性能试验报告中有关数据计算，以泰州电厂的汽轮机的性能试验报告中有关数据计算，以泰州电厂的汽轮机的性能试验报告中有关数据计算，以泰州电厂的汽轮机的性能试验报告中有关数据计算，轴封溢流阀开轴封溢流阀开轴封溢流阀开轴封溢流阀开度约度约度约度约80%80%，流量约为，流量约为，流量约为，流量约为13722kg/h137
17、22kg/h，漏汽焓值约为，漏汽焓值约为，漏汽焓值约为，漏汽焓值约为3175kJ/kg3175kJ/kg，若漏汽回若漏汽回若漏汽回若漏汽回收到低加，在额定工况下单机每小时可多发电收到低加，在额定工况下单机每小时可多发电收到低加，在额定工况下单机每小时可多发电收到低加，在额定工况下单机每小时可多发电845kW845kW，分别以东芝公分别以东芝公分别以东芝公分别以东芝公司设计标准轴封间隙和司设计标准轴封间隙和司设计标准轴封间隙和司设计标准轴封间隙和1.51.5倍标准轴封间隙时的溢流流量约为倍标准轴封间隙时的溢流流量约为倍标准轴封间隙时的溢流流量约为倍标准轴封间隙时的溢流流量约为3090/10520
18、kg/h3090/10520kg/h进行校核计算，以此计算，进行校核计算，以此计算，进行校核计算，以此计算，进行校核计算，以此计算，单机每小时轴封蒸汽溢流单机每小时轴封蒸汽溢流单机每小时轴封蒸汽溢流单机每小时轴封蒸汽溢流回收可多发电回收可多发电回收可多发电回收可多发电190kW190kW和和和和648kW648kW。n n在轴封间隙正常情况下，轴封溢量约为在轴封间隙正常情况下，轴封溢量约为在轴封间隙正常情况下，轴封溢量约为在轴封间隙正常情况下，轴封溢量约为10520kg/h10520kg/h以两台汽轮机按年以两台汽轮机按年以两台汽轮机按年以两台汽轮机按年运行小时数运行小时数运行小时数运行小时数
19、50005000小时计算，小时计算，小时计算，小时计算，每年可多发电每年可多发电每年可多发电每年可多发电648648万度万度万度万度，以每，以每，以每，以每kW.hkW.h平均按平均按平均按平均按0.340.34元上网电价计算，元上网电价计算，元上网电价计算，元上网电价计算，则一年的经济损失就有则一年的经济损失就有则一年的经济损失就有则一年的经济损失就有220.48220.48万元，在完全理万元，在完全理万元，在完全理万元，在完全理想的设计标准轴封间隙下经济损失仍然有想的设计标准轴封间隙下经济损失仍然有想的设计标准轴封间隙下经济损失仍然有想的设计标准轴封间隙下经济损失仍然有64.7964.79
20、万元，尚且万元，尚且万元，尚且万元，尚且没有考虑蒸没有考虑蒸没有考虑蒸没有考虑蒸汽排至凝汽器，增加凝汽器的热负荷，降低凝汽器真空，影响机组出汽排至凝汽器，增加凝汽器的热负荷，降低凝汽器真空，影响机组出汽排至凝汽器，增加凝汽器的热负荷，降低凝汽器真空，影响机组出汽排至凝汽器，增加凝汽器的热负荷，降低凝汽器真空，影响机组出力的部分。力的部分。力的部分。力的部分。1000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析n n结论结论结论结论n n由以上分析的结果，对平顶山鲁阳发电厂一期的由以上分析的结果，对平顶山鲁阳发电
21、厂一期的由以上分析的结果，对平顶山鲁阳发电厂一期的由以上分析的结果，对平顶山鲁阳发电厂一期的轴封系统进行优化，由哈尔滨汽轮机厂负责在轴封系统进行优化，由哈尔滨汽轮机厂负责在轴封系统进行优化，由哈尔滨汽轮机厂负责在轴封系统进行优化，由哈尔滨汽轮机厂负责在8 8号低压加热器上增加轴封溢流蒸汽接口，由设计号低压加热器上增加轴封溢流蒸汽接口，由设计号低压加热器上增加轴封溢流蒸汽接口，由设计号低压加热器上增加轴封溢流蒸汽接口，由设计院在轴封溢流管道上增加切换阀以满足溢流蒸汽院在轴封溢流管道上增加切换阀以满足溢流蒸汽院在轴封溢流管道上增加切换阀以满足溢流蒸汽院在轴封溢流管道上增加切换阀以满足溢流蒸汽在在在
22、在8 8号低压加热器和凝汽器间的切换，在正常运号低压加热器和凝汽器间的切换，在正常运号低压加热器和凝汽器间的切换，在正常运号低压加热器和凝汽器间的切换，在正常运行时通过行时通过行时通过行时通过8 8号低压加热器回收轴封系统溢流蒸汽号低压加热器回收轴封系统溢流蒸汽号低压加热器回收轴封系统溢流蒸汽号低压加热器回收轴封系统溢流蒸汽的热量，从而降低机组的热耗率，降低机组标准的热量，从而降低机组的热耗率，降低机组标准的热量，从而降低机组的热耗率，降低机组标准的热量，从而降低机组的热耗率，降低机组标准煤耗量。煤耗量。煤耗量。煤耗量。n n可选择专业厂家的新型汽封优化机组，以降低轴可选择专业厂家的新型汽封优化机组，以降低轴可选择专业厂家的新型汽封优化机组，以降低轴可选择专业厂家的新型汽封优化机组，以降低轴封漏汽量，如封漏汽量，如封漏汽量，如封漏汽量，如TKTK节能侧齿汽封。节能侧齿汽封。节能侧齿汽封。节能侧齿汽封。1000MW1000MW超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析超超临界机组轴封系统优化分析谢谢 谢谢!
