脫硫島煙氣餘熱回收及風機運行優化技術

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汽機本體及汽機設備系統節能措施（1）

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五、六段抽汽溫度高治理方法及措施

適應範圍：美日體系汽輪機

技術原理及特點：

五段和六段抽汽溫度偏高是國產引進型300MW機組低壓缸模塊機組的共性問題。由於低壓缸共有四段抽汽，缸體較大，造成低壓缸剛度不足，運行過程中缸體極易變形，造成中分面漏汽。另外級間漏汽也是造成五、六抽溫度偏高的原因之一。故本技術包括兩部分內容：

(1)在持環（隔板套）進汽側增加阻汽片，減少級間漏汽損失

汽缸（此處為初加工面）

在持環的進汽側開槽鑲阻汽片。阻汽片材質為1Cr18Ni9Ti，厚度為0.5mm。可採用激光切割加工，鑲嵌時使用製造廠鑲汽封齒的軟鐵絲，鐵絲直徑2mm。機組運行中在壓差的作用下，阻汽片將汽缸的軸向壁面貼緊，達到阻止漏汽的目的。由於與阻汽片密封的汽缸軸向端面是初加工面，與持環軸向端面不平行，需要外送加工削平。某機組改造後雖然未達到預期的效果，但也取得了一定的成效，6抽汽溫下降了約16～18℃。下圖為加工後的實例圖片。

（2）中分面法蘭張口處理 大部分低壓內缸變形量雖然較大，但大多數情況，通過擰緊法蘭螺栓，平面間隙一般均可以消除。對於局部間隙無法消除的情況，可考慮在其平面上加密封鍵的辦法防止漏汽。

密封效果最好的方式是在上、下法蘭上相同位置分別開槽，配置緊密配合的密封鍵。但現場實施時，在工藝上很難做到上、下法蘭平面的槽口對準，不錯位。因此，有些電廠採用在下法蘭平面開深8mm寬10mm的方槽，在方槽裡面放置10mm×10mm鎳基石墨盤根，以盤根做密封鍵，阻止漏汽。這個方法簡便易行，但合缸時，盤根在被壓扁的過程中要非常當心，否則盤根很容易自槽子兩側擠出一些纖維，纖維夾在結合面中必然影響密封效果。為了避免這個缺點，有的電廠用圓柱形硅橡膠條取代盤根。改用硅橡膠條雖然解決了密封條被擠壓撲出的問題，但硅橡膠耐熱及老化問題仍是詬病。

可以考慮採用如下方式處理：在上下缸對應位置分別開槽，為解決槽口對不直的錯位問題，上法蘭槽子仍開10mm寬，深度減少到5mm。在其上配置厚8mm的鋼製密封鍵，用螺釘固定。下法蘭槽子可酌情加寬少許，使其能夠接受上、下槽口錯位。銷子槽深度加深至11mm，仍然放置10mm×10mm鎳基石墨盤根。由於盤根低於汽缸平面，合缸時僅被深入到下汽缸的密封鍵擠壓。這樣的改進方法既避開了上下槽口錯位問題，又不會發生盤根被擠撲出的現象，能夠取得更有效的密封作用。結構如下圖所示。

圖 汽缸接合面密封鍵示意圖

因為汽缸的張口為楔形，在試蓋缸時可以用壓鉛絲的辦法，測量沿密封鍵長度方向，間隙的分布。藉此可通過修整密封鍵沿縱向的厚度，使整根盤根蓋缸後壓縮量盡量均勻 。也可以在下汽缸開較淺的槽子，用適當厚度的增強石墨墊片代替盤根。

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汽輪機缸內靜止部件間泄漏治理技術

適應範圍：美日體系汽輪機

技術原理及特點：

「美日體系」汽輪機由於結構方面的原因，內外缸夾層間存在一定的漏汽，這種漏汽主要是由於缸內各靜止部件間密封性能較差引起，如果在安裝檢修時關注度不夠，則會引起漏氣量的大幅上升，這也是目前該類型汽輪機高、中壓缸效率遠低於設計值的主要原因。以下是國外機組通常採用的一些技術措施，值得我們借鑒：

（1）L型擋汽板

L型擋汽板示意圖

在高壓缸固定內缸或持環的槽口內，上、下汽缸分別在進汽方向，各安裝一隻斷面形狀為L型的擋汽板，用螺栓固定在汽缸上。L型的擋汽板伸出槽口的部分較薄，有良好的彈性，在蒸汽壓力作用下與持環貼緊。L型的擋汽板與持環接近線接觸，保持較高壓強，阻止漏汽。

持環出汽側與汽缸的槽口內接觸面處，用螺栓固定了一隻相當於閥線的圓環密封鍵。這樣的設計不但提高了密封質量，而且一旦檢修起吊時被拉毛，可以很方便的拆下來處理。由於L型擋汽板與圓環密封鍵都是獨立部件，因此有條件選擇最適宜的材料製作，非常有利於防止「咬煞」。

（2）鍵槽密封環

鍵槽密封環示意圖

在外缸內壁固定內缸、持環或隔板套的槽口處，設置鍵槽密封環。槽口是內缸或持環的軸向定位點，內缸或持環由此向前後兩側膨脹。由於鍵槽密封環與槽口距離很近，因此不會影響內缸或持環的軸向膨脹，但其膨脹的力量將驅使內缸或持環與其貼緊，提高密封質量。且由於鍵槽密封環的斷面尺寸很小，剛度較低，在密封面平行度有少量偏差時，可以通過鍵槽密封的變形，改善密封情況。

（3）彈性密封環

彈性密封環示意圖

持環或隔板套與汽缸定位的槽口部位，外圓處安裝類似汽封塊的彈性密封環，密封環由兩個半圓組成，其外徑與汽缸的凹部內徑相同，密封環內圓裝有很多彈簧片，因此密封環有位移的能力，可以適應持環或隔板套與汽缸之間的一定程度的不同心。由於密封環為兩個半圓組成，與汽封相比圓周方向沒有接縫，形式上接近活塞環。故密封能力高於其它靜止部件常用的汽封塊型式的密封。

（4）Ｉ型密封環

I型密封環見示意圖

Ｉ型密封環安裝在Ⅰ低壓內缸與Ⅱ低壓內缸之間的夾層處。斷面呈啞鈴狀，兩端的半圓形凸起，分別與內外缸相配，半圓形凸起部分為密封線。其腰部平直部分有良好的彈性。Ｉ型密封環由上下兩半組成，上下半接合處平直部位有重疊放置的連接板，用螺栓連接，使之成為一個整體。扣缸時，先將上半密封環通過連接板固定在下半上，成為一個環形整圓。由於密封環與汽缸之間留有安裝間隙，圓環外緣凸起部份較薄，能起到導向作用，因此不會造成扣缸困難。

運行中在蒸汽的壓差作用下密封環向出汽側貼緊，依靠半圓形凸形成的閥線起到密封作用。密封環腰部平直部分，依靠其良好的彈性，能夠適應Ⅰ內缸與Ⅱ內缸之間安裝及膨脹差等原因形成的錯口。

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高中壓缸汽封系統優化技術

應用範圍：哈汽、上汽、東汽等採用原西屋、三菱、東芝技術生產的各容量等級機組。

技術原理及特點：合理利用高、中壓主汽閥閥桿及軸封漏汽，提高機組運行經濟性。

（1）更改汽封系統中的主汽閥和再熱閥的閥桿漏汽的去向，將高壓主汽閥一段閥桿漏汽由原去往汽封母管改進為去往#3抽汽管道，以減少汽封母管溢流量。

（2）將高壓調節閥3段漏汽由原去往汽封母管改為去往汽封冷卻器，減少調節閥桿泄漏蒸汽的工質損失。

（3）再熱主汽閥和調節閥閥桿漏汽由原設計去地溝改為去往汽封冷卻器，減少工質損失。

（4）將汽封母管溢流由原去往凝汽器改進為僅在機組啟動和停機時去往凝汽器，高負荷切換至8號低壓加熱器，使參數較高的蒸汽能夠得到充分利用。

應用案例：華能沁北電廠2013年9月份將利用#5機組C+檢修機會實施，預計熱耗率下降約50kJ/kWh。

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汽輪機隔板和葉片噴丸技術

適應範圍：各類汽輪機組大修中

技術原理及特點：汽輪機經過一個大修周期，隔板和葉片上不可避免會產生結垢和生鏽等情況，造成通流截面型線變化、表面粗糙、阻力增加而影響效率。利用大修機會，多數電廠都會按排對隔板和葉片進行噴砂除垢。傳統的噴砂技術使用的是硬度和形狀不規則的石英砂，對葉片噴嘴的切削作用較強，使材料產生過量磨損並造成表面布滿細微的切削劃痕，影響表面光潔度，即使經過除垢，也會明顯影響通流效率。

針對這一情況，部分專業公司開發出汽輪機隔板和葉片的噴珠噴丸技術。採用壓縮空氣噴射磨料，高效打磨葉片上的鐵鏽、水垢、氧化皮。其優點是：磨料採用玻璃微珠，微珠表面呈圓球狀、無稜角、處理後葉片金屬表面光滑、亞光效果最好、具有特殊美感，不存在二次生鏽問題。建議各電廠在機組大修中應用這一技術，以進一步提高檢修效果。

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高溫蒸汽氧化和固體顆粒侵蝕（S.P.E）控制

適應範圍：各類汽輪機組，尤其是超（超）臨界機組

技術原理及要點：

近年來，汽輪發電機組高溫蒸汽氧化和固體顆粒侵蝕（S.P.E）問題越來越引起各發電企業的重視，外高橋三廠在1000MW機組建設和運行中，更是將此問題作為重大專項課題進行研究，並採取了許多措施進行防範。

新建機組在安裝過程中，如果對鍋爐受熱面焊接工藝掌握不好，鍋爐化學清洗特別是吹管開展不徹底，以及鍋爐在檢修和技改工作中汽水系統內部產生的垃圾和雜質未能有效清理，在機組啟動時，鍋爐受熱面中的固體雜質在汽輪機沖轉時將進入汽輪通流部分，對高、中壓缸前幾級隔板和轉子葉片產生嚴重衝擊損傷。鍋爐汽水品質控制不好，蒸汽含鹽量、硅溶解量和金屬子攜帶量增加，將對汽輪機通流部分造成蒸汽氧化腐蝕和沉積結垢；機組啟動過程中，汽水系統沖洗、排污不徹底，或洗硅不充分，也將產生以上結果。機組停運後，熱力系統防腐保養工作未做到位，設備系統產生鏽蝕，以及鍋爐受熱面氧化皮生成脫落等，也將產生同樣的損傷。

部分電廠的汽輪機由於S.P.E損傷，在投產或大修後不久，隔板和轉子葉片就產生較大損傷和嚴重結垢、鏽蝕，不僅造成通流效率急劇下降，也將對運行安全造成嚴重威脅，因此必須對S.P.E防控工作引起足夠重視，針對損傷產生的原因，採取綜合防範措施進行治理。一是提高檢修工藝水平，防範鍋爐受熱面產生固體雜質；二是防治金屬氧化皮生成和脫落，在機組啟動前全面檢查、徹底清理；三是加強化學監督工作，做好運行汽水品質控制；四是做好機組停運後的保養工作，防範熱力系統腐蝕；五是機組啟動過程中不得降低汽水品質控制標準，要採取徹底的大流量沖洗和洗硅措施；六是在汽輪機沖轉前，採取開大高、低旁調閥，進行系統降壓力和變流量、大流量沖管，排除熱力系統可能存在的雜質。

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