600 MW超臨界機組大修后三抽溫度上升原因分析

閆琴

摘 要：自2012—2013年揭缸大修后，3臺機組汽輪機都出現(xiàn)了三抽溫度異常升高的情況，并且隨著運行時間的推移，三抽溫度逐漸下降。結(jié)合設(shè)備的運行參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點等，詳細分析了出現(xiàn)這種情況的原因，為下一步技改找準了方向。

關(guān)鍵詞：超臨界機組；抽汽溫度；運行參數(shù)；運行時間

中圖分類號：TK268 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.114

1 概述

華潤電力（常熟）有限公司的3臺機組汽輪機為東方汽輪機廠引進日立技術(shù)生產(chǎn)制造的超臨界壓力汽輪機，其型號為CLN600-24.2/538/566，是典型的超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、雙背壓、純凝汽式汽輪機。該汽輪機是八級非調(diào)整回?zé)岢槠?，它的高中壓缸?nèi)缸是CrMoV鋼材質(zhì)，采用高中壓缸合缸、內(nèi)外雙層缸的結(jié)構(gòu)形式。高壓缸共八級、中壓缸共六級，三抽自中壓缸第三級抽出。3臺機組分別于2005-03，2015-06，2015-10投產(chǎn)。

2 原因分析

3臺機組三抽溫度的變化情況如下：

1號機組運行期間三抽溫度的變化：①2012-09（修前），負荷620 MW、三抽溫度454.93 ℃、主蒸汽壓力24.2 MPa、調(diào)節(jié)級壓力18.63 MPa、調(diào)節(jié)級溫度485 ℃；②2012-11（修后），負荷620 MW、三抽溫度517.5 ℃、主蒸汽壓力24.1 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.07 MPa、調(diào)節(jié)級溫度490 ℃；③2013-09，負荷617.6 MW、三抽溫度502.7 ℃、主蒸汽壓力22.5 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.7 MPa、調(diào)節(jié)級溫度499.6 ℃；④2013-12，負荷616 MW、三抽溫度501.7 ℃、主蒸汽壓力23.7 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.3 MPa、調(diào)節(jié)級溫度501.7 ℃；⑤2014-09，負荷598.97 MW、三抽溫度497.31 ℃、主蒸汽壓力24.22 MPa、調(diào)節(jié)級壓力16.89 MPa、調(diào)節(jié)級溫度488.79 ℃；⑥2014-12，負荷607 MW、三抽溫度491.85 ℃、主蒸汽壓力23.4 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.1 MPa、調(diào)節(jié)級溫度492.9 ℃。

2號機組運行期間三抽溫度的變化：①2013-04（修前），負荷601.15 MW、三抽溫度454.9 ℃、主蒸汽壓力24.44 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.7 MPa、調(diào)節(jié)級溫度484.6 ℃；②2013-08（修后），負荷605 MW、三抽溫度490 ℃、主蒸氣壓力24.17 MPa、調(diào)節(jié)級壓力18.03 MPa、調(diào)節(jié)級溫度487.8 ℃；③2013-12，負荷604.6 MW、三抽溫度483.9 ℃、主蒸汽壓力24 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.5 MPa、調(diào)節(jié)級溫度487.8 ℃；④2014-02，負荷602.7 MW、三抽溫度483.6 ℃、主蒸汽壓力24.1 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.2 MPa、調(diào)節(jié)級溫度481.1 ℃；⑤2014-10，負荷600 MW、三抽溫度481.71 ℃、主蒸汽壓力24.15 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.26 MPa、調(diào)節(jié)級溫度483.49 ℃；⑥2014-12，負荷604.5 MW、三抽溫度480.2 ℃、主蒸汽壓力24.3 MPa，調(diào)節(jié)級壓力17.4 MPa、調(diào)節(jié)級溫度483.4 ℃。

3號機組運行期間三抽溫度的變化：①2013-09（修前），負荷600 MW、三抽溫度452.05 ℃、主蒸汽壓力24.08 MPa、調(diào)節(jié)級壓力18.33 MPa、調(diào)節(jié)級溫度470.84 ℃；②2013-12月（修后），負荷605 MW、三抽溫度483.2 ℃、主蒸汽壓力22.9 MPa、調(diào)節(jié)級壓力16.8 MPa、調(diào)節(jié)級溫度486.9 ℃；③2014-02，負荷600 MW、三抽溫度484.85 ℃、主蒸汽壓力23.96 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.43 MPa，調(diào)節(jié)級溫度488.72 ℃；④2014-09，負荷593.72 MW、三抽溫度483.35 ℃、主蒸汽壓力24.11 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.25 MPa、調(diào)節(jié)級溫度491.02 ℃；⑤2014-10，負荷599.83 MW、三抽溫度477.17 ℃、主蒸汽壓力23.85 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.38 MPa、調(diào)節(jié)級溫度488.14 ℃；⑥2014-12，負荷605.5 MW、三抽溫度475.9 ℃、主蒸汽壓力24.1 MPa、調(diào)節(jié)級壓力17.3 MPa、調(diào)節(jié)級溫度475.9 ℃。

2.1 維修后三抽溫度升高的原因

2.1.1 3臺機組三抽溫度升高的共性原因

高中壓缸內(nèi)外缸之間有徑向隔徑支撐，并將內(nèi)外缸之間的間隙沿軸向分隔成幾段腔室。其中，高壓缸排汽是充盈在內(nèi)外缸間隙內(nèi)的后端腔室；中壓進汽導(dǎo)管穿過中壓缸進汽口處的內(nèi)外缸間隙處；三抽的開口在內(nèi)缸三抽蒸汽是通過隔徑與中壓進汽導(dǎo)管所在腔室分隔，四抽蒸汽位于中壓缸排汽尾部，充盈在中壓缸尾部內(nèi)外缸之間，利用隔徑將其與三抽分隔。

結(jié)合機組檢修后調(diào)節(jié)級壓力、溫度上升的情況可知，導(dǎo)致三抽溫度上升的主要原因是機組檢修后，過橋汽封漏汽量減少，中壓缸進汽的冷卻蒸汽量相應(yīng)減少。高中壓內(nèi)缸變形量修正后，充盈在高壓缸內(nèi)外缸之間的高排蒸汽經(jīng)過高中壓缸外缸分隔處漏入中壓缸內(nèi)外缸空間的蒸汽量也就相應(yīng)減少，由三抽隔徑漏入三抽的高排蒸汽也就減少了。機組檢修工藝不到位，中壓缸隔板汽封間隙未調(diào)節(jié)好，都會導(dǎo)致隔板漏汽量增大。

2.1.2 2號機組三抽溫度上升比1號、3號機組多的原因

2號機組三抽溫度上升得比1號、3號機組多，主要是因為2號機組中壓進汽管穿過內(nèi)外缸處有一連接部位，該連接部位的密封件在機組檢修期間未更換，在機組啟動后出現(xiàn)漏汽的情況，導(dǎo)致再熱蒸汽直接漏入中壓缸內(nèi)外缸之間，通過內(nèi)外缸之間的隔徑漏入三抽，導(dǎo)致三抽溫度升高。

2.2 三抽溫度下降的原因

機組檢修一年后，2號機組三抽溫度由517.7 ℃下降到499.7 ℃，共下降了18 ℃；1號機組三抽溫度由490 ℃下降到了481 ℃，共下降了9 ℃；3號機組三抽溫度由482 ℃下降至478 ℃，共下降了4 ℃。機組揭缸檢修后，在一年的時間里，2號機組啟動了12次，1號機組啟動了6次，3號機組啟動了4次。其中，2號機組檢修后，就發(fā)生了因為軸振大而導(dǎo)致機組比正常啟動多了3次的情況，1號機組因脹差大導(dǎo)致比正常啟動多了1次，3號機組正常啟動。三抽溫度下降的幅度與機組啟動次數(shù)有很大的關(guān)系。至此，判斷三抽溫度持續(xù)下降的原因是：①機組啟動次數(shù)越多，高中壓內(nèi)缸在高中壓進汽段累積的張口變形量就越大，過橋漏汽量大，啟動次數(shù)也就逐漸增加；②由于內(nèi)缸變形，導(dǎo)致高壓缸排汽漏入中壓缸內(nèi)外缸間隙，并經(jīng)隔徑進入三抽；③由于2號機組啟動次數(shù)過多，過橋汽封磨損量大，所以，過橋汽封漏汽量增大。

3 結(jié)論

綜上所述，如果600 MW超臨界汽輪機的高中壓缸選用CrMoV鋼材質(zhì)，就會發(fā)生變形。在大修中，還應(yīng)更換中壓進汽導(dǎo)管連接部件的密封件。在大修期間，汽封間隙調(diào)整應(yīng)作為重點驗收環(huán)節(jié)，在檢修期間檢測內(nèi)外缸隔徑的密封。機組啟動時，應(yīng)充分暖缸，并注意溫升速率，從而減小對材質(zhì)的熱沖擊。

Three Pumping Temperature Rises Cause Analysis after 600 MW Supercritical Unit Overhaul

Yan Qin

Abstract： Since the 2012-2013 expose cylinder overhaul， three steam turbine units have appeared three pumping abnormally elevated temperature conditions， and the running time of over three pumping temperature decreased. In this paper， the operating parameters and structural characteristics of equipment， such as a detailed analysis of the reasons for this situation， identify the direction for the next technological transformation.

Key words： supercritical unit； extraction temperature； operating parameters； running time

〔編輯：白潔〕

文章編號：2095-6835（2015）19-0115-02