2017 电力行业节能技术研讨会 420 通过综合改造提高火电机组性能 石家庄良村热电有限公司，战伟、石磊、郑永利 摘要：本文详细介绍了某亚临界 330MW 机组实施的综合改造。分析了调节级喷嘴面积、汽封齿磨损、热力系统内 漏等对机组性能的影响。修后试验结果表明，实施汽轮机综合改造改造能够显著提高机组性能，节能减排效益显著。 关键词：亚临界；330MW 机组；喷嘴改造 1 前言 某 电 厂1号 机 组 为 东 汽 制 造 的 CC330/263-16.7/1.0/0.5/537/537 型亚临界、一次 中间再热、三缸双排汽、单轴、两级可调整供热抽 汽、凝汽式汽轮机。机组于 2011 年 4 月 18 日通过 168 小时试运行，正式投入运行。1 号机组采用的汽 轮机铭牌功率为 330MW， 但由于立项时的报批铭牌功 率为 300MW， 因此机组一直按铭牌功率 300MW 调度运 行。 受安装、调试等多方面因素影响，自投入运行 以来，机组运行状态与设计值存在较大偏差，运行 经济性差。2013 年 A 级检修前试验 [1]表明：1 号机组 300MW 工况（试验条件：机组出力为 300MW，主蒸汽 参数额定排汽压力 11.2kPa）下的试验热耗率达 8611.6kJ/ kWh， 二类修正后热耗率为 8285.45kJ/kWh， 比设计值 7890kJ/kWh 高出 395.5kJ/kWh。为提高机 组运行经济性，电厂于 2013 年 A 级检修期间对机组 实施综合改造。 2 机组存在的问题分析 2.1 调节级喷嘴面积设计过大 1 号机组采用喷嘴配汽（部分进汽） 。高压部分 共有 4 个调节阀，依次对应于 4 组喷嘴组。其中 I 号和 IV 号调门喷嘴组对应 32 个喷嘴，II 号调门对 应 38 个喷嘴，III 号喷嘴对应 28 个喷嘴，4 个喷嘴 组设计总面积为 241.47cm 2。调节阀与喷嘴组的对应 关系见图 1。从实验结果来看，机组 A 修前 300MW 试 验工况，汽论机 4 个高压调门开度分别为 90%、92%、 22%和 0%，即第 3 个调门仅开启了 22%。阀门开度过 小，导致主蒸汽节流损失增加，机组经济性降低。 300MW 工况高压缸平均效率 （包含联合主汽门节流损 失）仅为 79.6%，较设计值低 5.73%也从侧面反映了 喷嘴面积设计偏大，调门开度小的问题。 图 1 高压调门配置示意图 调节级喷嘴面积对机组性能的影响主要体现在 两个方面：其一，调节级喷嘴面积过大导致机组在 部分符合甚至额定负荷工况下高压调门不能完全开 启，造成主蒸汽节流损失。其二，节流造成实际汽 轮机入口的蒸汽参数降低，做功能力下降。图 3 和 图 4 所示为无节流损失和有节流损失时，汽轮机调 节级的热力过程示意图 [2]。其中，图 4 蓝色矩形区域 表示调门部分开启时引起的节流损失。对比两个热 力过程线可以看出：节流损失的存在导致调节级理 想焓降减小，出力能力降低。