杨超

摘 要： 600MW汽轮机组因为各种各样的原因都会出现实际热耗比设计热耗要高，导致其消耗的煤电等消耗增加，严重降低了机组的经济性，因此笔者以CLN600-24.2/566/566型汽轮机组为例，对600MW汽轮机组热耗高的问题进行了研究，分析了CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的技术要点，随后指出了其热耗高的主要原因，并且根据原因指出了相应的改进措施。

关键词： 汽轮机组；技术要点；热耗；改进措施

引言：600MW汽轮机组发电技术已经有几十年的历史，在科技性上以及环保性上都表现非常优秀，很多国家采用了这种发电技术。美国、俄罗斯等在上个世纪中期就开始对这行技术进行研究，我国在这方面的起步比较晚，在上世纪的90年代才开始引用600MW汽轮机组用于火力发电。CLN600-24.2/566/566型汽轮机组热耗率高达不到设计的标准，这其中的原因有很多，并且这个问题是比较普遍的，因此有必要对此进行深入的讨论。

一、600MW汽轮机组的技术要点

（一）600MW汽轮机组技术参数

CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的主汽压力、温度、流量等分别为24.2MPa、566°C、1660.7T/h，再热蒸汽流量、温度分别为414.1T/h、566°C，低压气缸的排气压力和给水温度分别为11.8KPa和280.4°C。当CLN600-24.2/566/566型汽轮机组在4.3/5.5KPa的设计背压下工作时，其顺时针转速可达3000r/min。

（二）600MW汽轮机组本体结构设计要点

CLN600-24.2/566/566型汽轮机组应用了600MW汽轮机技术制造的低压气缸，其高中压气缸采用改了双层缸的结构，是使用三菱技术制造的，所有气缸的设计都由哈汽和三菱共同完成[1]。CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的冷却蒸汽共有两股，其中一股冷却蒸汽从高压排气区流出，用于进气区高温位置的冷却，另外一股来自机组一级动叶的根部缝隙，这一股冷却蒸汽因为动叶前后的压差不同而产生流动，用于冷却转子的表面，不直接用于冷却566°C的蒸汽[2]。CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的低压动叶片采取的是纵树型叶根结构方式，其中的1级叶片为圆弧形，最后一级叶片的根部采用了三菱设计的1029mm型，在滑销系统上有四个猫爪形的支托位于轴承箱上，支托通过一个可以在上面随意滑动的装置和轴承箱连接在一起，轴承箱和高中压气缸以及低压气缸是通过中心梁连接的。

二、600MW汽轮机组热耗高的主要原因

（一）气缸效率低

气缸的效率在CLN600-24.2/566/566型汽轮机组运行过程中是非常重要的参数，直接对机组的经济性有着影响。考察气缸效率的标准为气缸在运行时真正焓降与理想焓降的比例，通过对CLN600-24.2/566/566型汽轮机组进行观察，其高压气缸、中压气缸、低压气缸工作分别为84.21%、92.13%、81.52%，而相对应的设计效率分别为86.43%、91.31%、93.76%，实际热耗7960.62KJ/kWh，而设计热耗为7564KJ/kWh[3]。可以看出高压缸和低压缸的工作效率都比设计效率要低，中压缸则超出了设计效率，导致整体的的热耗要比设计热耗高很多。

（二）轴封的漏气量大

CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的高压气缸和低压气缸是处在同一个外缸内的，并且都采用了单流双钢的结构模式，为了平衡推力让其内部的蒸汽呈反方向的流动方式。高压气缸和中压气缸通过轴段的过桥气封连接，因此部分气流可以从高压气缸进入到中压气缸用来冷却转子。但是高中压缸之间的连接轴没有支撑，气流从高压气缸向中压气缸流动的时候会产生比较大的晃动，晃动会磨损过桥气封。在CLN600-24.2/566/566型汽轮机组投入使用1年后进行测试得知，机组运行的时候高压气缸漏向中压气缸气流为38.2t/h，比设计漏气量高了27.3t/h，增高的漏气量使得热耗高了12KJ/kWh。

（三）背压偏高

主蒸汽压力、温度以及再热蒸汽温度、背压等都会对CLN600-24.2/566/566型汽轮机组运行时的热耗产生影响，其中背压是对热耗影响最大的一个因素。在CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的运行过程中，凝气设备的作用的是使汽轮机排除的蒸汽凝结，以此来保持汽轮机口的真空状态，当蒸汽在进入汽轮机的时候就可以最大化的膨胀，以此来降低背压，实现机组焓降的理想化，最终提高汽轮机组的经济性。如果想要得到越理想的焓降，背压就要尽量降低，机组就会有更高的工作效率[4]。通过对CLN600-24.2/566/566型汽轮机组进行试验得知，由于凝气设备性能不达标，使其背压达到了8.54kPa，而设计背压为5.88kPa，热耗为3.5.13KJ/kWh，设计热耗为0。

三、600MW汽轮机组热耗高的改进措施

（一）气缸检修

针对热耗高的问题工作人员对气缸了拆解，拆解之后发现高中压缸间得径向间隙过大，其中叶顶组汽片的间隙超过了设计间隙的1.5倍以上，检修人员对所有的叶顶组汽片做了更换，同时为了汽片间的孔隙降至设计值以下，特地雇佣专业人员将汽片间隙值降低了0.1mm，在调整的同时对叶片进行测量，确保其无限接近理想运行状态。

（二）调整轴封以及门杆的漏气量

在檢修气缸的同时对轴封加装了智能监视点，用以检测轴封的气源。具体操作方式就是在原来轴封的管道中加装一个隔气阀门，在阀门上安装轴封调节阀、旁路阀、前后截止阀等设施[5]。同时也在低压气缸的轴封上加装了温度测量系统，前后轴封的其支气流管道上安转了压力表，这样就可以保证高压气缸的轴封不过量漏气，使CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的高中压缸之间蒸汽流量正常，降低热耗。

（三）对背压的热耗率进行修正

经检验，背压升高的主要原因就是因为真空严密性除了问题，因此在检修之前对机组所有的漏点进行检查，可采用检漏率在1.0×10-8mbarL/s以下的UL300型氦质谱检漏仪，经过检查改进后，真空严密性有了明显的提高。此次检查发现3号气缸以及高压气缸轴封与气缸连接位置有缺焊形象，工作人员及时对缺焊位置坐了补充，同时也处理了很多小的漏点，检修完毕后经测试背压和热耗都已经达到了设计值以下。

结束语：综上所述，600MW汽轮机组在运行过程会因为很多原因出现热耗高的问题，本次针对CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的分析发现其存在气缸效率低、轴封漏气量大、背压偏高等问题，严重增高了机组的热耗。经过检修后各项数据都达到了设计值标准，有效提升了CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的经济性。

参考文献

[1]薛清元，李辉，丁常富，等.600MW等级亚临界机组超超临界改造的热力系统设计分析[J].汽轮机技术，2018，06（1）：35-38.

[2]陈显辉，雷晓龙，邓宇，等.东方超临界600MW汽轮机通流改造及性能评价[J].东方汽轮机，2018，21（2）：40-46.

[3]张磊，张俊杰，冯立国，等.亚临界600MW汽轮机通流改造技术方案研究与应用[J].中国电力，2018，23（4）：89-95.

[4]张鹏，从跃磊.600MW亚临界汽轮机提温增效改造效果评价[J].节能技术，2018，16（1）：79-83.

[5]徐星，谭锐.600MW级超临界机组通流改造方案比较[J].热能动力工程，2018，08（2）：148-152.