邸鑫

摘 要：电厂通过对汽轮机本体进行通流改造，不但能降低火电机组的供电煤耗，减少大气污染物排放，而且能提高机组的运行可靠性，提升电厂的经济效益。汽轮机通流改造能否成功，关键在于改造部分设备的质量是否达标。电厂为使生产的产品质量合格，通常采用驻厂监造的手段确保汽轮机通流部分设备的质量。本文以山西河曲发电公司1号机组汽轮机通流改造实例为基础，分析其制造阶段的质量控制相关活动。

关键词：汽轮机;通流改造;质量控制;运行参数

中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）25-0035-04

Abstract： The power plant can not only reduce the coal consumption of power supply and the emission of air pollutants， but also improve the operation reliability of the unit and enhance the economic benefits of the power plant. The key to the success of steam turbine flow path reconstruction lies in whether the quality of some equipment is up to standard. In order to make the quality of products qualified， the power plant usually adopts the means of factory supervision to ensure the quality of steam turbine flow passage equipment. This paper analyzed the quality control activities in the manufacturing stage based on the example of steam turbine flow passage transformation of unit 1 in Shanxi Hequ power generation company.

Keywords： steam turbine;through-flow transformation;quality control;operation parameters

随着我国经济社会的高速发展，许多新兴产业开始发展起来，尽管这些产业的能源需求结构相对于传统的产业已经有所改善，但传统产业的能源需求仍在持续性增长，因此由于高能耗导致的环境方面的问题无法得到根本解決。而在众多产业中，火电企业是煤炭能源消耗量较大的高能耗代表企业之一，因此降低电厂的煤炭消耗量具有重要的社会意义。导致电厂高能耗的关键因素之一是汽轮机的通流部分设备的工作效率低。电厂如果想要实现节能减排的目标，就要对汽轮机进行通流改造，通过先进的技术手段提高汽轮机通流设备的效率，改善机组的热力性能等。同时，企业需要严格把控设备制造质量。但是，由于设备制造的工艺较复杂和周期较长等，企业无法实现对设备制造质量的直接管理，因此大多企业通过驻厂监造的方式督促制造厂家的设备质量管理，从而确保设备质量，并成功实现汽轮机通流改造降耗的指标。

1 汽轮机通流部分对效率的影响及质量控制方法

汽轮机通流部分指的是高温、高压的蒸汽进入和排出汽缸经过的通道，主要包括进汽部件、隔板、汽封部件和排汽缸等。

汽轮机通流部分由于自身存在级外和级内损失，因此会影响汽轮机的效率，从而影响汽轮机运行的可靠性和经济性。因此，可以通过尽量减少汽轮机通流部分的损失来达到提高汽轮机效率的目的，即选择科学合理的叶片型式和密封结构，尽量减少高温、高压蒸汽的泄露和在汽缸通道中流动时因膨胀而产生的损失[1]。

具体来说，提高汽轮机效率的措施有选用高效新型的叶片和分流叶栅，设计三元流场，使用新型的汽封结构、高效的进汽室和排汽缸。工程实践中，应综合考虑改造所需成本和改造面临的风险等，然后决定采用哪种措施对汽轮机进行通流改造。

产品制造过程是指包括准备原材料、将原材料加工为成品、将成品运输至销售地及后续的保存和调试等在内的全过程。而质量控制则是通过对整个过程中每个环节的管理和质量监控，确保最终成品的质量。

在产品生产制造过程中，影响产品质量的因素包括生产者、生产设备、原材料、设备操作、生产环境和后续调试等。因此，产品质量控制可以从这些角度入手，控制好这些因素，对可能发生的问题制定应对方案。

质量控制的方法主要有三大类，分别是策划过程质量控制、识别关键过程和确定质量控制点。首先，策划过程的质量控制主要是指由专业技术人员按照质量控制的要求制定具体方案，并据此实施对产品制造的各个流程配置资源等行为。其次，识别关键过程需要在上述策划阶段完成，主要是指对工艺较复杂和技术要求高的产品质量，以及对使用性能造成关键性影响作用的过程的重点管理。再次，确定质量控制点是质量控制过程中不可缺少的程序，主要是根据《电力设备监造技术导则》（DL/T 586—2008）和国家、行业有关规程标准以及主机厂质量保证体系和技术协议的约定来确定。

2 现役汽轮机通流部分存在的缺陷和问题

2.1 汽轮机高压缸效率偏低

20世纪80年代，我国从美国引进了300 MW汽轮机发电机组的生产制造技术，投入国内制造厂进行生产制造，并在90年代逐渐投入运行。该汽轮发电机组也逐渐成为我国使用较为广泛的机组之一。但是，由于我国相关领域的研究仍较为薄弱，专业技术水平有限，因此在安装使用该汽轮机发电机组的过程中出现的许多问题仍无法得到根本解决[2]。在实际运行中，汽封漏汽量较大、汽轮机高压缸效率偏低是出现频率较高的问题。

在设备制造阶段的监造工作主要包括以下内容。

制造厂必须事先向监理人员提供有关主要零件和材料的详细信息。如果材料性能低于技术要求或材料的原产地发生变化，必须事先获得监管部门的批准和确保业主方是已知的状态。在开始制造工作之前，监理人员应熟悉相关技术图纸、技术标准和工作规则，检查对设备制造进行监督的必要条件是否齐全以及设备调试计划是否合适。

如果可以确定不符合指定要求的质量问题需要解决，则监督人员必须在向制造厂提交加工要求和更正期限的同时附带上详细的监理记录。如果制造厂未处理设备的质量问题或处理后的设备仍未满足指定的技术要求，或者仍然存在重大质量问题，监理人员必须尽早向制造厂发送违规通知。对不合格设备的处置方法包括接受让步、返工和拒收等，而关于制造厂违规处理的结果，负责监视项目的人員必须在两个工作日内做出回应。

监管部门严格审查制造厂提供的生产计划和实际的制造进度，根据分析结果发布审查报告。如果制造厂提供的时间表或实际生产时间表与合同不符合，则应通知制造厂及时进行调整，若制造厂不进行调整，监理人员就可以采取某些必要措施。

在设备制造过程中的监造中，如果出现制造厂和监理人员双方对设备存在的质量问题的处理方面有分歧，可以按照国家相关技术规范等协商处理。此过程应将设备质量置于首要考虑地位，或者可以选择提交仲裁机构进行裁决。

3.3 对运行参数进行评价

制造厂在完成汽轮机通流部分设备的制造、改造及后续调试之后，就可以将设备交付给发电厂，由电厂完成后续的机组安装和投入运行。之后对完成通流改造的机组进行性能测试和热力性能试验，以验证改造后的机组是否达到了预先期望值;同时，对机组的运行参数进行评价，检验制造和改造设备过程中的质量控制效果。

河曲发电公司1号机组经过通流改造后汽轮机参数如下。

主蒸汽温度：538 ℃;主蒸汽压力：16.7 MPa;再热蒸汽温度：538 ℃;背压：4.9 kPa;额定功率（铭牌功率）：600 MW;额定功率下汽缸效率：改造后机组加权考核热耗率目标值≤7887 kJ/kW·h。100%THA工况下热耗保证值≤7 776 kJ/kW·h（背压4.9 kPa，再热压损按8%计）;75%THA负荷工况下热耗保证值应≤7 924 kJ/kW·h（背压4.9 kPa，再热压损8%）。100%THA工况下高压缸效率（含阀门损失）88%，中压缸效率（含阀门损失）92.8%，低压缸效率（UEEP）90.1%，过桥汽封漏汽率1.1%。

4 结语

我国现阶段运行的汽轮机组大多仍采用的是20世纪90年代的技术。由于技术水平有限，因此这些汽轮机机组普遍存在能耗高而效率低的问题，具体表现为高压缸和中压缸效率低以及中压缸三段抽汽温度高。在当前节能减排的大趋势下，各公司均选择采取有效的措施，如对汽轮机进行通流改造，以降低设备成本，增加其经济性。而汽轮机通流部分设备的质量则是改造成功的关键。为了确保设备的质量在出厂时符合合同要求，驻厂监造形式有利于帮助设备所有者控制设备质量，从而确保汽轮机通流改造成功，提高机组效率和经济性。

参考文献：

[1]陈占鹏.汽轮机通流改造设备制造阶段的质量控制[D].北京：华北电力大学（北京），2018.

[2]李国明，谢澄，郑磊，等.大型汽轮机通流改造中常见问题探讨[J].汽轮机技术，2019（6）：473-475，478.

[3]陈志峰，支德胜.汽轮机通流改造技术探讨[J].中国高新科技，2018（11）：89-91.

[4]吴强，华宇东.国产引进型300 MW汽轮机高压缸效率偏低的原因分析[J].华电技术，2012（S1）：21-25，91-92.

[5]李富云，严正波，沈发荣，等.300 MW机组抽汽温度偏高的经济性分析[J].电力科学与工程，2011（5）：60-62.

[6]韩建春，唐彦东，李文艳，等.基于节能分析技术的汽轮机汽缸效率低原因分析[J].内蒙古电力技术，2016（2）：31-33.