某亚临界300MW汽轮机组性能及分析

某亚临界300MW汽轮机组性能及分析

贺小龙李飞

（神华神东电力有限责任公司郭家湾电厂陕西榆林719300）

摘要：本文以某厂300MW汽轮机为研究对象，针对该型汽轮机的结构和回热系统特点,按照ASMEPTC6-2004汽轮机性能试验规程规定的试验方法,对汽轮机本体和回热系统进行了全面的测试,得到了该型汽轮机在五阀全开（5VWO）工况、阀全开（VWO）工况、100%、75%及50%额定负荷工况的试验结果。根据性能试验结果，通过定量分析，指出影响机组经济性的主要因素，为机组检修工作和汽轮机通流部分进行技术改造的的可行性提供可靠的技术数据。

关键词：汽轮机；性能试验；热耗率；通流能力

1、概述

神华神东电力郭家湾电厂2×300MW汽轮机系上海汽轮机有限公司生产的NZK300-16.67/538/538型亚临界、中间再热、直接空冷凝汽式机组。1号机组于2010年6月28日投入商业运营。该机组在运行过程中，一直存在煤耗偏高的现象，为了诊断该汽轮机的热力性能，并为汽轮机通流部分进行技术改造的的可行性提供可靠的技术数据，对该机组进行热力性能测试。

2、试验结果及分析

按照ASMEPTC6-2004汽轮机性能试验规程规定的试验方法对以上试验工况的原始数据进行计算和分析，高、中压合缸处轴封漏汽量试验结果见表1，五阀全开（5VWO）、阀全开（VWO）工况主要计算结果见表2，100%、75%和50%额定工况主要计算结果见表3。

2.1高、中压合缸处轴封漏汽量试验结果

高、中压合缸处轴封漏汽量试验采用保持主蒸汽温度额定、降低再热蒸汽温度和保持再热蒸汽温度额定、降低主蒸汽温度的方法在五阀全开（5VWO）工况下进行，以确定高、中压合缸处轴封漏汽量。

3、结论及建议

3.1THA（热耗率验收工况）下，经过一类、二类修正后的热耗率为8458.2kJ/(kW.h)，较THA工况下热耗率保证值8126.5kJ/(kW.h)高331.7kJ/(kW.h)，较2010年考核试验值8325.8kJ/(kW.h)升高132.4kJ/(kW.h)。汽轮热耗率的上升主要是由于汽轮机缸效率降低和轴封漏汽量增加导致的。

THA（带冷渣器热耗率验收工况）下，经过一类、二类及冷渣器吸热量修正后的热耗率为8430.3kJ/(kW.h)，较THA工况下热耗率保证值8096.2kJ/(kW.h)高334.1kJ/(kW.h)。

3.2阀全开（VWO）工况下，修正到额定参数下的主蒸汽流量为1144.027t/h，大于设计值1065.0t/h，这说明机组通流偏大；与2010年考核试验时（1143.210t/h）基本相当，机组通流能力无明显变化。

3.3100%额定负荷工况（顺序阀控制方式）下，试验电功率为298.434MW，试验热耗率为8594.1kJ/(kW.h)，经过一类、二类修正后的热耗率为8492.3kJ/(kW.h)，电功率为309.934MW。

3.475%额定负荷工况（顺序阀控制方式）下，试验电功率为228.649MW，试验热耗率为8695.7kJ/(kW.h)，经过一类、二类修正后的热耗率为8757.5kJ/(kW.h)。

3.550%额定负荷工况（顺序阀控制方式）下，试验电功率为148.948MW，试验热耗率为9211.3kJ/(kW.h)，经过一类、二类修正后的热耗率为9259.7kJ/(kW.h)。

3.6汽轮机高、中、低压缸效率普遍低于设计值，较2010年考核试验也有一定的下降，缸效率偏低导致热耗率升高约308.3kJ/(kW.h)，是导致机组热耗率偏高的主要因素。与相似类型机组相比，汽轮机高压缸效率明显偏低，中、低压缸效率与平均水平相当。

3.7汽轮机通流能力较设计值偏大，与2010年考核试验时相比，无明显变化。

3.8汽轮各段轴端汽封均差于设计偏差，高、中压合缸处轴封漏汽量偏大（导致热耗率升高约48.7kJ/(kW.h)）。

通过试验结果分析可见机组目前运行方式不合理，冷渣器吸热量远低于设计值，造成机组热耗率上升约40kJ/(kW.h)，冷渣器运行方式需要进行优化。机组热力系统存在部分内漏的阀门，需要对存在泄漏的阀门进行检修或更换。机组日常运行时，尽量保持机组主、再热蒸汽参数接近设计值，以提高机组运行的经济性。按照目前的热耗建议对汽轮机进行必要的检修或通流改造，同时对汽轮机轴封进行修复或更换，以提高汽轮机本体效率。根据国内先进改造技术的改造效果来看，该汽轮机本体经改造的提升潜力约为240kJ/(kW.h)。

参考文献：

[1]美国机械工程师协会ASMEPTC-2004《汽轮机性能试验规程》.

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[4]刘士瑞,张建海,贾乙.电厂汽轮机热力性能分析硅22(2012):59-59.

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