国华研究院Turbocare汽封改造报告

目标考核监督实施组织协调责权到位信智恒久动力生活技术研究中心2014年5月Turbocare汽封改造汇报目录一、Turbocare汽封二、国内改造实例：丹东、乌沙山电厂三、改造方案四、下一步工作一、Turbocare汽封Turbocare集团成立于1994年。是拥有十多家独资和合资企业的联合实体。隶属西门子旗下能源服务部。于2014年5月7日，伍德集团燃机服务部和西门子公司能源服务部Turbocare集团联合成立合资公司。新公司命名为Ethos能源集团。Ethos能源集团现成为全球最大的针对涡轮机本体效率、出力和可靠性等性能提升一体化解决方案的跨国供应商。Turbocare集团开发并应用了叶顶刷式汽封、可缩放式汽封和可缩放刷式汽封等几种汽封型式。一、Turbocare汽封——三种典型汽封可缩放式汽封可缩放式刷式汽封叶顶刷式汽封可缩放式汽封:可缩放刷式汽封：叶顶刷式汽封：效率提高0.25-1.25%效率提高0.5-2.5效率提高1-3%整体收益：1.5-5.5%Turbocare可缩放汽封是布莱登汽封的改进型，可缩放汽封启停机时汽封靠弹簧力张开，保持较大汽封间隙，避免过临界碰磨。正常运行时在蒸汽压力作用下汽封闭合，维持较小汽封间隙，达到节能效果。迷宫式汽封和缩放式汽封一、Turbocare汽封——可缩放式汽封Turbocare公司拥有可缩放式汽封(布莱登汽封)在美国及欧洲地区的专利所有权。Turbocare公司对用户汽轮机进行汽封改造的同时,对转子的稳定性进行分析,以确定是否加装反旋流汽封。Turbocare公司针对布莱登汽封计算模型中的设计缺陷做了分析和修正，采用蒙特卡洛计算模型等工具进行分析计算。单独选配每一级汽封的弹簧,从而更精确保证汽封的开启及闭合参数。Turbocare公司在汽封改造实施的过程中,由外籍专家在现场,用国外运来的专用工具进行现场汽封间隙配制,保证了所调整的间隙更适合所改造的机组现状。一、Turbocare汽封——可缩放式汽封Turbocare可缩放刷式汽封结合了其刷式汽封和可缩放汽封的优点。机组在启动过程中可缩放刷式汽封的优势一、Turbocare汽封——可缩放刷式汽封一、Turbocare汽封——叶顶刷式汽封改进背板结构平衡刷丝前后压差，改善刷丝头的“柔度”。刷丝顺旋转方向倾斜布置减少对转子径向扰动。刷丝固定采用机械方式进一步降低掉丝可能性。叶顶刷式汽封需与隔板可调式汽封结合使用，提高汽封效果持久性。传统刷丝背板改进刷丝背板一、Turbocare汽封——高效保持性Upto2%ImprovementinHeatRateTurbocare汽封传统汽封二、国内改造实例——丹东电厂2号机组改造二、国内改造实例——丹东电厂2号机组改造二、国内改造实例——乌沙山电厂3号机组改造三、改造方案——1、上汽亚临界600MW通流改造后在上海电气目前提供的台山亚临界600MW汽轮机通流改造方案中，高、中压缸内部结构不适合应用可缩放式隔板汽封和叶顶刷式汽封，仅高压平衡活塞汽封、高压进汽汽封、高压缸电端和调端内两圈汽封可考虑采用可缩放式汽封：13圈可收放式汽封：高压进气侧密封环4级，高压平衡盘5级，高压进气端2级，高压排气侧密封环2级。叶顶汽封齿镶嵌在整体内缸上隔板汽封齿镶嵌在轴上叶顶刷式汽封隔板可缩放式或可缩放刷式汽封过桥可缩放汽封哈汽660MW超临界机组高、中压缸隔板、过桥汽封可使用可缩放式汽封，叶顶可考虑使用叶顶刷式汽封，高中压缸电端和调端内两圈汽封考虑采用可伸缩式汽封。定洲#1、#2机，沧东#1、#2机。三、改造方案——2、哈汽超临界660MW汽轮机方案一方案二方案三安装范围15圈刷式叶顶汽封：高压+中压：9+6级14圈刷式可收放式汽封：高、中压隔板9+5级8圈可收放式汽封：高中压过桥4级，中压密封环1级，高压排气侧密封环3级1圈反漩流传统式汽封：高中压过桥1级14圈刷式可收放式汽封：高、中压隔板9+5级8圈可收放式汽封：高中压过桥4级，中压密封环1级，高压排气侧密封环3级1圈反漩流传统式汽封：高中压过桥1级22圈可收放式汽封：高、中压隔板9+5级，高中压过桥4级，中压密封环1级，高压排气侧密封环3级1圈反漩流传统式汽封：高中压过桥1级收益热耗降低2%，出力增加2.5%热耗降低1%，出力增加1.3%热耗降低0.75%，出力增加0.9%工期方案2周、加工8周、安装20天方案2周、加工8周、安装15天方案2周、加工8周、安装15天备注需主机厂配合加工汽缸开槽及转子相关部位平整工作。需主机厂配合转子相关部位平整工作。三、改造方案——2、沧东、定洲改造方案比较叶顶刷式汽封隔板可缩放式或可缩放刷式汽封过桥可缩放汽封东汽亚临界300MW机组高、中压缸隔板、过桥汽封可使用可缩放式汽封，叶顶可使用叶顶刷式汽封，高中压缸电端和调端内两圈汽封考虑采用可缩放式汽封。三河#3、#4机，惠州#1、#2机。三、改造方案——3、东汽亚临界300MW汽轮机方案一方案二方案三安装范围15圈叶顶刷式汽封：高、中压8+7级14圈可缩放刷式汽封：高、中压隔板8+6级17圈可缩放式汽封：高压隔板3级，高中压过桥5级，中压密封环5级，高压排气侧密封环4级4圈反漩流汽封：高中压过桥4级14圈可缩放刷式汽封：高、中压隔板8+6级17圈可缩放式汽封：高压隔板3级，高中压过桥5级，中压密封环5级，高压排气侧密封环4级4圈反漩流汽封：高中压过桥4级31圈可缩放式汽封：高、中压隔板11+6级，高中压过桥5级，中压密封环5级，高压排气侧密封环4级4圈反漩流汽封：高中压过桥4级收益热耗降低2%，出力增加3%热耗降低1.2%，出力增加2%热耗降低1%，出力增加1.8%工期方案2周、加工8周、安装20天方案2周、加工8周、安装15天方案2周、加工8周、安装15天备注反漩流汽封的具体位置根据后续转子稳定性分析确定。需主机厂配合加工汽缸开槽及转子相关部位平整工作。反漩流汽封的具体位置根据后续转子稳定性分析确定。需主机厂配合加工汽缸开槽及转子相关部位平整工作。反漩流汽封的具体位置根据后续转子稳定性分析确定。三、改造方案——3、三河改造方案比较四、下一步工作对乌沙山、丹东电厂进行Turbocare汽封改造调研。有关发电公司找制造厂为Turbocare公司提供改造方案所需资料，包括沧东二期、定洲二期、惠电、三河二期机组的高中压缸纵剖面图、机组热力平衡图、高中压缸通流间隙数据、调节级后压力流量特性曲线、汽轴封系统图、最近性能实验报告和机组运行数据及存在的问题。TurboCare公司参照上述各发电公司提供的资料完成改造方案设计。有关汽轮机厂根据改造方案进行内缸的强度校核。Turbocare公司与汽轮机厂确定改造过程中汽轮机厂的配合工作，如叶顶汽封槽加工等。三河二期可结合通流改造进行汽封改造。尽早确定改造效果性能考核试验承担者及试验方案。汇报结束