引言

廣東省粵電集團有限公司沙角C電廠建有3×660MW火力發(fā)電機組,全套設備國外進口,汽輪機是GEC-ALSTHOM公司生產,型號為T2A-650-30-4-46,亞臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、沖動凝汽式,一個單流的高壓缸和中壓缸,兩個雙流的低壓缸,分別于1996年6月5日、1996年6月24日和1996年6月28日正式移交投入商業(yè)運行。

1需重點解決的問題

在通流部分改造的同時,還需解決下列問題:

(1)汽輪機部分瓦塊金屬溫度偏高,改造后不超過保證值。

(2)中壓內缸進汽口變形,內孔圓周跳動較大,中壓進汽室護環(huán)損壞出現脫落。

(3)中壓轉子頂部圍帶軸向移位較大,出現較大圓周錯口,破壞通流。

(4)協助解決低壓轉子軸向瓦振偏大。

(5)中低靠背輪對中結果與調整方案差異大,隨機跳動較大。

(6)低發(fā)靠背輪運行中同心度變化,影響軸系振動突變。

(7)低壓缸差脹裝置固定方式受低發(fā)靠背輪檢修工作影響。

(8)高壓調門進汽不具備2+1+1運行方式。

(9)高壓進汽插管防止蒸汽沖刷、密封部位磨損,拆裝卡澀等問題。

2改造原則

(1)在保證現有鍋爐、發(fā)電機不變的前提下,通過對汽輪機高中低壓缸通流部分進行改造,達到提高汽輪機熱效率、降低熱耗率、延長設備運行壽命的目的,汽輪機銘牌出力660MW。在不影響改造效果的前提下,盡可能利用原有設備(減少改造工作量)。

(2)改造時,高中低壓外缸殼體不變,內缸的原支撐方式基本不變。各管道接口位置不變,轉子跨度、軸系、汽輪機高壓轉子與主油泵短軸接口和位置、汽輪機與發(fā)電機連接方式和位置、現有的汽輪機基礎等不變,額定轉速、旋轉方向不變。

(3)汽門進汽方式:目前高壓調門進汽方式為單閥或3+1方式。乙方應提出改造后的汽輪機控制策略和具體要求,機組改造后按2+1+1的高壓調門進汽方式運行,且EH系統(tǒng)不變。乙方配合甲方進行控制邏輯修改調試直至正常投運。

(4)保持現有熱力系統(tǒng)配置不變,改造后的熱力參數基本保持不變,現有的軸承配置方式不變,設計保證推力軸承和徑向軸承在各種運行工況下安全運行。主機潤滑油系統(tǒng)主設備不變。

(5)盤車速度保持不變。

(6)按照目前機組的啟動曲線控制各狀態(tài)下(冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)、極熱態(tài))的啟動時間限制。

(7)改造后機組滿足ATC啟動要求。

3高中低壓缸改造

高中低壓缸改造范圍如表1所示。

4改造后性能試驗

沙角C電廠委托西安熱工研究院有限公司對2號汽輪機進行通流改造后性能試驗,試驗結果如下:

4.1熱耗率試驗結果

100%THA(3Vwo)工況下,修正后的熱耗率為7610.2kJ/kw·h,比100%THA工況熱耗率保證值7628.2kJ/kw·h低18.0kJ/kw·h,因此2號汽輪機在100%THA工況達到保證值。

75%THA(2Vwo)工況下,修正后的熱耗率為7756.5kJ/kw·h,比75%THA工況熱耗率設計值7787.0kJ/kw·h低30.5kJ/kw·h。

50%THA(2Vwo)工況下,修正后的熱耗率為8175.0kJ/kw·h,比50%THA工況熱耗率設計值8168.0kJ/kw·h偏高7.0kJ/kw·h。

根據合同約定的加權熱耗率計算公式,計算得到2號汽輪機的加權熱耗率為7824.5kJ/kw·h,較保證值7842.9kJ/kw·h低18.4kJ/kw·h。因此,100%THA、75%THA和50%THA工況下的加權熱耗率達到保證值。

4.2缸效率試驗結果

100%THA工況是在三閥全開(3Vwo)下進行測試的,高壓缸效率為89.05%,優(yōu)于保證值88.10%:中壓缸效率為93.95%,優(yōu)于保證值93.28%:排汽容積流量修正后的低壓缸效率(UEEP)為90.56%。

4.3通流能力試驗結果

四閥全開工況(4Vwo)下,修正后的熱耗率為7600.2kJ/kw·h,修正后電功率為715.444MW,修正到設計參數下的主蒸汽流量為2081.941t/h,比設計通流能力2010.3t/h偏大71.641t/h,汽輪機實際通流能力偏大約3.56%。

4.4出力試驗結果

額定出力(TRL)工況下,4個高壓調門的開度分別為100%、100%、61%、5%,經一、二類修正后的電功率為654.221MW。修正到設計參數下的主蒸汽流量為1939.919t/h,對應于額定出力660MW下的主蒸汽流量為1957.054t/h,小于四閥全開工況的主蒸汽流量2081.941t/h。因此,增大高壓調節(jié)閥開度,機組出力可以達到設計出力660MW。

最大連續(xù)出力(TMCR)工況下,修正到設計參數下的主蒸汽流量為1961.515t/h,經一、二類修正后的電功率為678.490MW,基本達到設計值678.9MW。

4.5改造前后性能參數對比

在三閥全開(3Vwo)工況下,對2號機組的性能參數進行對比,詳情如表2所示。

5結論

2號汽輪機通流部分改造后,高壓缸效率提高了3.6%,中壓缸效率提高了3.3%,修正后熱耗率降低了344.2kJ/kw·h,機組經濟性提升約4.3%。試驗結果表明,通流改造后2號汽輪機經濟性提升效果明顯。