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????? 沙角A 電廠200MW 汽輪機低壓缸通流改造

????? 摘要：沙角A 電廠200MW1號國產(chǎn)三排汽汽輪機，與現(xiàn)代汽輪機相比，性能
已相當落后，嚴重影響了電廠的“創(chuàng)一流”達標，必須對其通流部分進行改造來
提高機組效率、出力及降低能耗。為此，介紹了1 號機汽輪機低壓缸通流部分改
造的方案，改造過程中遇到的問題和對策，改造效果及一些經(jīng)驗性的建議。

????? 關鍵詞：汽輪機低壓缸改造對策效果看法國產(chǎn)三排汽200MW 汽輪機由
于當時技術水平與制造水平的限制，其性能已落后。目前，對國產(chǎn)200MW 汽輪機
實施通流改造來提高機組效率、出力及降低能耗，已成為主流發(fā)展方向。1998年
12月～1999年2 月，在沙角A 電廠1 機大修期間，對汽輪機的低壓缸通流部分進
行了改造，改造工期共用了69d ，比原計劃提前了16d 完成，改造達到了預期目
的，取得了明顯的效益。

????? 1.改造方案1.1 隔板改造低壓5 級隔板全部重新設計，更換新型產(chǎn)品。
低壓1~5 級隔板采用焊接隔板，靜葉采用全三維彎曲造型，低壓1~4 級葉身與兩
端圍帶鑄為一體，加強了隔板的剛性。

????? 1.2 動葉片改造低壓1~4 級動葉更換為新型線產(chǎn)品，動葉自帶圍帶，
汽道做成斜面，汽封齒數(shù)增加，取消原拉筋調(diào)頻，動葉頂部取消鉚接，減少應力
集中，利于安全運行。末級動葉采用三元流可控渦手法設計，出汽邊高度為668mm
，葉頂采用自帶圍帶整圈連接結(jié)構(gòu)，圍帶內(nèi)斜外平。

????? 1.3 重新設計幾個項目分流環(huán)重新設計，使結(jié)構(gòu)更加合理；第23~37
級葉輪重新設計；低壓部分的三個隔板套重新設計。改造后中、低壓轉(zhuǎn)子均需做
高速動平衡試驗。

????? 2.改造前性能試驗大修前，為了準確評價機組改造后的經(jīng)濟性及效果，
對改造需要消除的缺陷及要完善的項目提供正確的方向，特請廣東省電力試驗研
究所對#1機組進行大修前熱效率試驗，結(jié)果見表1 所示。

????? 表11號機熱效率試驗結(jié)果

????? 3.問題及對策3.1 轉(zhuǎn)子跳動量大的問題大修解體后，低壓轉(zhuǎn)子與中壓
轉(zhuǎn)子聯(lián)接的短軸最大跳動為0.23mm，靠背輪瓢偏值為0.08mm. 在轉(zhuǎn)子返廠更換葉
輪及葉片的同時進行處理，瓢偏修正到0.02mm，最大跳動量修正到0.06mm. 
3.2 新隔板中心問題中、低壓缸隔板更換后，在以中壓缸前汽封洼渦和低壓
缸后汽封洼渦為基準拉鋼絲進行中心調(diào)整時，發(fā)現(xiàn)中壓缸后汽封洼渦向左側(cè)偏移
1.12mm，低壓缸前汽封洼渦向左側(cè)偏移0.33mm. 中、低壓缸洼渦中心線不在同一
軸線上，這樣便存在著隔板調(diào)整應該以什么作為中心基準的問題。中、低壓缸洼
渦中心不一致的原因是什么呢？可能在安裝時便存在，也可能是汽缸變形或在運
行中受管道的推拉應力引起。為此對中、低壓缸滑銷系統(tǒng)進行了檢查，未發(fā)現(xiàn)異
常情況。

????? 中、低壓缸中心不一致對機組安全運行是否有不良影響呢？經(jīng)查閱該
機組運行歷史記錄，未發(fā)現(xiàn)異常情況。認真研究汽輪機結(jié)構(gòu)，汽輪機正常運行時
主要保證動靜部分的間隙符合要求，轉(zhuǎn)子中心與隔板和汽封中心一致，即使汽缸
中心有少量偏移對安全運行沒有不良影響。當然三缸中心與轉(zhuǎn)子一致最為理想，
在現(xiàn)有條件下要達到這一理想狀況看來不現(xiàn)實且無必要，故決定新隔板安裝以轉(zhuǎn)
子中心作為基準來調(diào)整。隔板暫不進行找中心工作，待轉(zhuǎn)子從哈爾濱汽輪機廠回
來后，先進行軸系中心調(diào)整，然后以軸系（轉(zhuǎn)子）為基準分別找正各級新隔板、
隔板套等，使隔板、隔板套中心和轉(zhuǎn)子中心一致，但把隔板套調(diào)整工作放在軸系
找中心后進行，使大修后期工作較緊張。

????? 3.3 低壓轉(zhuǎn)子重新定位問題低壓缸通流改造后，通流間隙須重新
定位，低壓轉(zhuǎn)子相對原來位置往發(fā)電機方向移動了1.87mm；同樣發(fā)電機轉(zhuǎn)子也向
勵磁機方向移動1.87mm. 發(fā)電機轉(zhuǎn)子移動將改變轉(zhuǎn)子與定子的磁場中心，磁場中
心改變后是否會引起轉(zhuǎn)子竄動或振動？經(jīng)電氣維修和汽機維修專業(yè)認真研究，認
為發(fā)電機轉(zhuǎn)子移動1.87mm，磁場變化很小，不會引起不良后果，不過開機后要注
意觀察推力瓦溫度是否正常。

????? 低壓轉(zhuǎn)子向發(fā)電機方向移動1.87mm后，則其與中壓轉(zhuǎn)子連接短軸的墊
片也重新加工相應加厚。

????? 3.4 汽封間隙過大的問題試裝時發(fā)現(xiàn)隔板汽封及中、低壓缸軸封
間隙過大，頂部間隙大部分超過1.80mm（設計值0.65~0.95mm ）。隔板間隙過大
造成大量蒸汽直接從間隙中流過，降低機組效率，中壓缸后軸封及低壓缸軸封間
隙過大，會漏入空氣降低真空直接影響機組效率。為配合本次通流改造，特設計
了一系列專用工具進行大量加工汽封圈，見下圖所示。

????? 4 改造效果改造投運后，1999年3 月8 日～25日，由廣東省電力
試驗研究所、西安熱工研究所、哈爾濱汽輪機廠、北京三維公司對1 機進行了熱
力性能鑒定考核試驗，試驗標準依照美國機械工程師學會《汽輪機性能試驗規(guī)程
》（ASMEPT6.0 －1976）。大修前，低壓缸效率為79.43 ％，改造后為87.53 ％，
達到合同保證值87％的要求。改造前為8888.6kJ/kW.h ，改造后，熱耗值為8522.95kJ/kW.h，
節(jié)約煤約12g/KWh ，其中約8g/kWh歸功于低壓缸改造，另外4g/kWh歸功于高壓加
熱器改造及其他。機組在三閥點試驗工況時的功率，經(jīng)系統(tǒng)修正和參數(shù)修正計算
后為208.226MW ，與大修前設計出力相比，相同的主蒸汽流量機組出力提高5.626MW，
達到了改造后不增加流量而提高出力的目的?？梢姡啓C通流部分改造是個見
效快、經(jīng)濟效益好的項目，為我廠創(chuàng)建一流發(fā)電廠打下了堅實的基礎。

????? 5 分析與建議以下對試驗結(jié)果進行簡要的分析并就改造工作及汽
輪機經(jīng)濟性提出粗淺的一些建議。

????? a ）新隔板找中心的問題使我們改造工作十分被動，但我們在工作中
找對了方法。以后如果進行改造，不管是三缸全改或只改低壓缸，在揭缸后，轉(zhuǎn)
子返廠前先進行軸系找中心工作，軸系找中后，以軸系（轉(zhuǎn)子）為中心基準測量
各隔板、隔板套等的位置。改造時，在轉(zhuǎn)子未返廠時便可通過拉鋼絲或用假軸方
法，按預先測量值來確定隔板、隔板套等的位置，使工作更主動、爭取更多的時
間。

????? b ）大修后高壓缸效率為77.81%，中壓缸效率89.51%，低壓缸效率為
87.53%，與國外同類型機組相比，高壓缸約低10～11% ，中壓缸約低2~3%，低壓
缸約低3~4%. 由此可見，提高機組經(jīng)濟性在高中壓缸方面仍有很大的潛能，建議
以后進行三缸全改的方案。

????? c ）主汽門和調(diào)節(jié)汽門節(jié)流損失在200MW 工況時約5 ～18％。由于采
用凸輪配汽機構(gòu)，其特性曲線只能做得比較平坦，因此，閥門之間重疊度大，一
般在40～50％，這樣高壓進汽因節(jié)流損失大造成高壓缸效率低，所以建議制造廠
在制定通流改造方案時，將主汽門、調(diào)節(jié)汽門型線以及其它降低其壓損的措施一
起給予考慮，或采用計算機控制每個閥門，即將調(diào)節(jié)系統(tǒng)由液壓調(diào)節(jié)改為數(shù)字電
液調(diào)節(jié)。由計算機控制閥門特性曲線就相當容易做，可以做得很陡，大大地減低
各調(diào)節(jié)汽門之間的重疊度，一般只在2 ～3 ％。這樣節(jié)流損失大大地減少了，高
壓缸效率也提高了。

????? 6 結(jié)束語本次低壓缸通流改造是成功，效率也是明顯的，要使整
個機組經(jīng)濟性更上一個水平，還有許多項目要完善。