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[中国动力报]东方汽轮机:第三代增容提效改动技艺让煤电老机组焕发新动能

本报记者 胡清

自燃煤电厂全面实施绿色环保改动以来,作为煤电转型的先遣军——东部电厂争相宣告加入超低排放时代。

超低排放是近两年煤电职业的潮流风尚,但并不是清洁煤电的唯一代名词。以神华国华三河电厂为例,三河电厂经过改动成为京津冀地区首家实现全厂超低排放的电厂,与此同时,电厂二期34号汽轮机组成为国产30万机组增容提效改动的标杆机组。

煤电绿色转型离不开新型改动技艺。据记者了解,在三河电厂34号机组节能环保综合升级改动中,采用的是皇家赌场hj883com集团皇家赌场hj883com最新的通流设计方案,并制定了严细的出厂验收准则。

“近年来,东方汽轮机一直致力于提高机组的经济性。”“为打赢经济性的翻身仗,东方汽轮机对标国内外机组经济性指标,制定通流科研的技艺路线,从基础叶型到三维形成科研,再到新型结构都实行了大量的剖析、计算、试验验证,开发出了全新高效通流技艺,并成功应用在三河电厂等其他改动名目上。”东方汽轮机总经理张文峰告诉记者。

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“三河样本”

神华国华三河电厂是冀北电网的主力电源之一、首都东部重要的电源支撑点、京冀两地民生采暖的重要热源,总装机容量130万千瓦,其中二期工程采用了两台东方汽轮机30万千万亚临界热电联产机组,分别于20078月、11月投产发电。

二期工程于201511月完成汽轮机通流及节能环保综合升级改动。“机组在改动完成后,经历了冷态、温态、热态发动方式,发动过临界机组振动小于70微米,带负荷运转机组振动小于40微米;增容5%后汽轮机、发电机运转调整平稳。性能查核试验表明高、中、低压缸效率和热耗均优于东方汽轮机设计值。”三河电厂总工程师郝剑暗示,按照改动前后性能试验报告显示,三河电厂3号和4号机组高、中、低压通流改动后煤耗降低15/千瓦时以上,给电厂带来了巨大的经济效益和环境效益。

记者在采访中了解到,20138月,三河电厂与东方汽轮机正式发动4号机组的增容增效改动工作,经过与国内、国际一流制造商的经济性对标、理论计算和性能试验科研,最终决定以增容5%的方式实行改动。

此次改动范围首要是高、中、低压内缸模块,额定工况下,汽轮机设计高、中压缸效率分别为86%92.6%,热耗为7878千焦/千瓦时。4号机于2015328日停机,614日调试结束,723日完成性能试验;3号机于2015823日停机,10月调试结束,11月完成性能试验。

“机组低压缸采用经过运转验证的成熟模块;高、中压缸则采用全新高效通流设计技艺,运用整缸剖析方法,模拟机组实际运转情况,从提高效率和增补汽密性两方面双管齐下,对通流方案实行了全面优化和整体改动。”东方汽轮机产品研发部部长孙奇先容说。

“采用全新的通流设计技艺,对通流级数、调节级等局部实行优化,对局部部件实行精细化设计、大幅提高了通流效率;在增补汽密性方面,对多个重要零部件实行了全新设计,以三维建模和有限元剖析,包管汽缸强度的同时,增强了中分面的密封性;新型的拂配式隔板,具有更好的精度和强度,可靠性得到了保障。”孙奇进一步补充道。

国网冀北电科院性能试验报告显示,改动后汽轮机在额定工况下高压缸效率(三阀全开)为88.61%,高于设计值2.61%;中压缸效率93.61%,高于设计值1.01%;热耗为7864千焦/千瓦时(排汽压力4.9千帕)。经过性能试验,验证了东方汽轮机新的通流技艺达到国内领先水平。

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横向推广,纵向深刻

?一花独放不是春,百花齐放春满园。三河电厂优化改动的成功实践仅是东方汽轮机第三代汽轮机改动新技艺的一个倩影。

2015年东方汽轮机先后在国华三河、华润常熟、大唐托克托电厂等名目上使用了最新的通流设计技艺。截至此刻,东方汽轮机已成功完成国华三河、大唐安阳、华润常熟、华能上都、大唐托克托等机组通流改动,机组热耗和效率均处于国内同等级机组领先水平。

对现役机组实行优化改动犹如在瓦楞上跳舞,机组参数、规格、工况各异,三河电厂是30万千瓦亚临界热电联产机组增容增效改动,托克托电厂则是60万千瓦亚临界机组升参数改动,常熟电厂又是60万千瓦超临界机组增效升级改动……

针对不同机组迥异有别的改动请求,东方汽轮机量身定策、对症开方。今年初,东方汽轮机率先独创性地完成世界首例亚临界机组升参数改动——大唐安阳电厂230万千瓦汽轮机组、大唐托克托电厂460万千瓦汽轮机组成功投产。

据了解,安阳电厂、托克托电厂亚临界机组升参数改动是在蒸汽压力根本不变的情况下,把汽机端的主蒸汽和再热蒸汽温度从538度提高到566度,这已经达到我国超临界机组遍及使用的温度。

在改动方案上,安阳、托克托电厂采用东方汽轮机第三代全新的通流设计技艺,并采用了整缸完整通流全三元优化技艺、进排汽优化技艺、边界层抽吸技艺等多项先进技艺,这些新技艺是在三河电厂首次应用后的再次成功实践。

挑战持续升级,东方汽轮机在完成30万、60万千瓦等级亚临界机组改动的同时,也在展开60万千瓦等级超临界机组改动。由东方汽轮机承接的华润常熟2号机组通流改动名目是60万千瓦超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、冲动凝汽式汽轮机,于20056月投产。今年初,改动完成的2号机组在顺遂实现3000转满负荷运转后,轴振最大43微米,最高瓦温低于85度,各项指标优良,机组成功投运。4月,西安热工科研院苏州分院对常熟2号机组实行了焓降试验,焓降试验结果显示:高压缸效率90.3%,中压缸效率93.6%

在非东方汽轮机机组改动上,东方汽轮机切合原机组系统运转特点,既达到优化目标,又包管有用融合。神华神头二电厂是捷克制造的50万千瓦汽轮机组,机组共高、中、低、低四个模块,经过健全准则,梳理流程,注重细节,使得现场测绘和设计完美结合,最终现场安装根本实现零失误,包管四模块机组现场安装78天的历史最好成绩。

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技艺办事齐头并进

众多燃煤电厂汽轮机组的成功优化改动,全方位、多角度地验证了东方汽轮机第三代汽轮机改动技艺的革新实践。

据记者了解,东方汽轮机自1987年参与联合国援助名目——20万千瓦火电机组的现代化改动后,在改动技艺上持续实行优化升级。自1991年邢台电厂——国内首台汽轮机组改动开始,至2009年宣威电厂改动前,是东方汽轮机第一代汽轮机改动技艺阶段;自宣威电厂改动开始,至2013年新乡、耒阳等电厂改动,是东方汽轮机第二代汽轮机改动技艺阶段,特点是自主设计了高负荷优化叶型;自2013年三河电厂改动开始,东方汽轮机第三代汽轮机改动新技艺大量推广应用,特点是以高效大刚度叶型DAPL2为代表的新型技艺。

“东方汽轮机第三代汽轮机改动技艺特点首要包括三方面:先进的通流改动技艺,成熟的主机结构优化技艺,热力系统改动优化技艺。”孙奇告诉记者。

“调节级级段优化、先进叶型、高效通流级设计、边界层抽吸、末级叶片优化、进排汽缸优化、汽封、主机结构优化、配汽优化九大通流改动技艺包管了通流改动的先进性。”孙奇先容说,“成熟的主机结构优化技艺是指高中压缸优化提效技艺、自带大冠静叶片及隔板设计技艺、联轴器采用液压螺栓连接;热力系统改动优化技艺首要包括增设0号高加、增设外置式蒸汽冷却器、给水泵汽轮机改动、增设低温省煤器、冷端优化五项办法。”

在张文峰看来,东方汽轮机之所以能形成系统的、领先的第三代汽轮机改动技艺体系,源于对科研的高度重视和持续投入。“大概从2011年开始,东方汽轮机每年有自己的重大专项,每年都会拿出几百万的资金激励技艺人员开发新技艺;在改动方面,近几年用在试验、制造的费用投入就有2000多万元,从去年到今年,仅叶片的科研每年大概有10个项次。”张文峰说。

新的技艺最终要为用户办事,好的方案需要贯彻到名目现场。在新一轮燃煤机组节能减排改动中,技艺是第一竞争力,办事是核心竞争力。东方汽轮机自第一任厂长丁一在30多年前首次提议“24小时办事认识”,已成为东方汽轮机技艺办事工作的灵魂,并延续至今。

所谓“24小时办事认识”,即24小时内给予用户回应,24小时内备品备件发货,24小时内到达办事现场。张文峰认为,在新的时期,“24小时办事认识”为用户着想的理念相承,内涵却产生了新的变化,“现在的‘24小时办事认识’在某种程度上更应该是24小时的全天候办事。

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