可調式汽封在135MW循環流化床機組上的改造

摘要：文章介紹了可調式汽封在廣東寶麗華電力有限公司#1號汽輪機上的改造情況，并通過熱力試驗數據分析說明采用可調式汽封代替原汽封對高中壓缸進行了改造，達到了提高汽輪機內效率、降低熱耗的目的，節約了發電成本，提高了機組的安全性和經濟性。

關鍵詞：循環流化床；可調汽封；熱經濟性

中圖分類號：TK229 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）14-0035-02

廣東寶麗華電力有限公司#1號汽輪機系上海電氣集團汽輪機有限公司生產的，N135-13.24/535/535型超高壓、一次中間再熱、高中壓合缸、雙缸、雙排汽、單軸、反動凝汽式汽輪機。該機組自投運以來，汽封泄漏量偏大，汽輪機的內效率偏低，極大地影響了機組熱經濟性，使發電成本增高。為解決此問題，在2001年5月份的大修中將汽輪機的高壓缸和中壓缸部分軸封、高中壓部分隔板汽封改造為可調式汽封。

1 設備簡介

#1號汽輪機整個通流部分共有39級葉片，其中高壓缸：1級沖動式單列調節級+13反動級，中壓缸：13級反動級，低壓缸：2×6級沖動壓力級。本機共有七級非調整式回熱抽汽，分別供二個高加、一個除氧器和四臺低加。

高壓缸前后及中壓缸前汽封各有四檔漏汽，其中一檔漏汽接入五抽、二檔漏汽接入八抽或軸加，三檔為軸封供汽，四檔為軸抽抽汽。中缸后和低缸前后汽封各只有兩檔漏汽，其作用同高壓軸封三、四檔漏汽。理想狀態下汽封系統運行中，軸端應有微量的空氣被吸入并進入四檔抽汽隨軸抽風機排出。

2 原汽封漏汽量大原因分析及其對經濟性的影響

汽輪機是一種高速回轉式機械，其動靜之間應留有足夠的徑向間隙是必要的，在汽輪機啟停及變工況運行時，由于靜止部分受熱不均勻、轉子熱彎曲及振動等原因，造成局部動靜間隙變小或消失，引起動靜摩擦。因此為避免動靜部分發生碰擦、確保啟停和變工況運行的適應性和安全性，在現場檢修裝配時，往往放大汽封間隙，加上原汽封為不可調式，隨著機組運行時間的增加，不可避免的振動及碰磨，汽封齒倒伏、變形，漏汽量進一步增加。而汽封間隙是影響級效率的主要因素之一，僅此一項，據估算，高、中壓缸功率損失總計約6200kW，相當于機組熱耗約增加2%～2.5%（40～50kcal/kW·h）。

汽機通流部分中，進入級的蒸汽有一部分沒有通過葉片通道作功，而是經汽封間隙漏到后面，就構成了漏汽損失。漏汽損失增大，汽輪機內效率降低，而汽輪機內效率變化引起的熱耗率增加值比其他因素引起的熱耗率增加之和還大，所以汽輪機的內效率是影響熱經濟性的主要

因素。

3 可調式汽封的優點

可調式汽封的工作原理是：汽輪機啟動時，汽封環前后壓差不大，在周向螺旋彈簧力的作用下，汽封環塊張開，使動靜部分達到最大間隙，避免了啟動過程中由于振動及變形而導致的碰磨，隨著機組升速加載，汽封環前后壓差逐步增大，汽封環塊外徑處受進汽側（高壓側）壓力作用，與內徑處壓力的壓差亦逐步增大，最后這一壓差足以克服彈簧力，造成所有汽封環分別在二階臨界轉速之上到運行負荷之下的范圍內逐個閉合，達到設計的汽封

間隙。

采用可跳式汽封在機組啟動時，由于其較特殊的結構，汽封徑向間隙較大（最大的可達3.18mm），避免了動靜摩擦，提高了機組的安全性和啟動靈活性。而當機組正常運行時，又可降低徑向間隙，減少汽封漏汽量。同時由于將葉頂汽封單側間隙改得較小，大大減少了葉頂的漏氣量，從而提高了機組的內效率，降低了循環熱耗，使機組的經濟性得到改善。

4 大修中汽封具體改造情況

未解決汽封漏汽量大的問題，在2001年5月份的大修中對#1汽輪機高壓缸前軸封16圈、后軸封7圈、中壓缸前汽封8圈、高壓隔板汽封14圈、中壓隔板汽封9圈。葉頂汽封在大修中沒作調整。

5 #1號機可調式汽封改造前后的性能對比試驗

為了對可調式汽封改造前后汽輪機效率進行比較，以檢查改造效果，特按照國際標準《汽輪機熱力試驗規程（GB-8117/87）》進行了改造前后的對比熱力試驗，對比熱力試驗共完成了135MW、90WM兩個工況。試驗結果如表2所示。

6 經濟效益分析

通過改造前后對比熱力試驗數據分析表明：額定工況下，機組熱耗比改造前降低了164.7kJ/kW·h，即比改造前降低了1.5個百分點，煤耗下降約4.45g/kW·h。相對于改造前高壓缸內效率提高了2.9個百分點，中壓缸內效率提高了0.6個百分點，機組熱力性能達到了同行業的先進水平。若按年運行6000小時計算，每年可節約標煤0.53萬噸，大大降低了發電成本。

7 結語

綜上所述，可調式汽封在現場實際應用中顯示了很大優越性，其經濟性顯著，隨著電力工業的改革，廠網分開，節能調度排序的逐步推行，可調式汽封具有廣闊的前景。

參考文獻

[1] 電廠汽輪機[M].北京：水利電力出版社

[2] 廣東寶麗華電力有限公司運行規程[S].

作者簡介：廖祥國（1969—），男，河南商城人，廣東寶麗華電力有限公司梅縣荷樹園電廠總工程師，電氣工程師，研究方向：電廠管理。

（責任編輯：周 瓊）