淺析鄒縣電廠8號(hào)汽輪機(jī)通流改造方案

翟德樂(lè)

（華電國(guó)際鄒縣發(fā)電廠，山東濟(jì)寧273522）

1 項(xiàng)目實(shí)施背景

鄒縣發(fā)電廠8號(hào)汽輪機(jī)是國(guó)內(nèi)最早一批投產(chǎn)的1 000 MW機(jī)組，目前已服役13年。隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的增加，該機(jī)組存在能效水平下降、設(shè)備老化、運(yùn)行安全可靠性下降等問(wèn)題。近年來(lái)，隨著電力設(shè)備設(shè)計(jì)、制造水平的不斷提高，該機(jī)組各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與國(guó)內(nèi)同容量、同參數(shù)燃煤機(jī)組的先進(jìn)指標(biāo)存在明顯差距。

鄒縣發(fā)電廠在2020年上半年開(kāi)展的8號(hào)機(jī)組大修中實(shí)施了汽輪機(jī)通流改造工作。項(xiàng)目確定后，鄒縣發(fā)電廠面臨著百萬(wàn)等級(jí)汽輪機(jī)通流改造項(xiàng)目在世界范圍內(nèi)沒(méi)有成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒、制造廠延期供貨而安裝工期不能延后的問(wèn)題。

2 方案實(shí)施

2.1 高壓模塊現(xiàn)場(chǎng)解體工藝流程

高壓模塊現(xiàn)場(chǎng)解體工藝流程：測(cè)量原始數(shù)據(jù)（全實(shí)缸數(shù)據(jù)）→解體模塊上半部分→測(cè)量半實(shí)缸數(shù)據(jù)（軸系數(shù)據(jù)等測(cè)量）→解體模塊下半部分→割管→吊出。

2.2 全、半實(shí)缸數(shù)據(jù)測(cè)量

（1）汽缸解體前全實(shí)缸狀態(tài)測(cè)量工作：全實(shí)缸狀態(tài)高壓轉(zhuǎn)子推力盤(pán)與汽機(jī)側(cè)貼緊（未解對(duì)輪螺栓），測(cè)量各轉(zhuǎn)子相對(duì)軸承箱外引值并記錄。全實(shí)缸狀態(tài)測(cè)量對(duì)輪中心（張口、高差、外圓跳動(dòng)）、各轉(zhuǎn)子軸頸揚(yáng)度、解對(duì)輪螺栓后轉(zhuǎn)子與油檔中心的距離；全實(shí)缸狀態(tài)測(cè)量高、中壓外缸與軸承箱端面開(kāi)檔尺寸。

（2）半實(shí)缸狀態(tài)測(cè)量工作：半實(shí)缸狀態(tài)測(cè)量對(duì)輪中心、A低壓轉(zhuǎn)子軸頸揚(yáng)度、轉(zhuǎn)子與油檔中心的距離；半實(shí)缸狀態(tài)測(cè)量軸承箱底部與基架間隙并記錄；半實(shí)缸狀態(tài)測(cè)量軸承箱與汽缸開(kāi)檔尺寸（汽封體下半部分拆卸后進(jìn)行）；轉(zhuǎn)子定位后，測(cè)量轉(zhuǎn)子半實(shí)缸狀態(tài)外引值，并與全實(shí)缸狀態(tài)進(jìn)行比較。

2.3 主要部件現(xiàn)場(chǎng)解體工序

（1）高壓模塊解體：拆除軸承箱及汽缸上的測(cè)溫測(cè)壓裝置，并妥善保存；待汽缸溫度冷卻到150 ℃后，開(kāi)始拆汽缸保溫材料；拆除#1和#2軸承座上壓蓋中分面螺栓，揭開(kāi)軸承蓋，拆除前后油檔上半部分；拆軸承上半部分，并吊開(kāi)；待汽缸溫度冷卻到120 ℃后（根據(jù)機(jī)組實(shí)際情況），進(jìn)行高壓外缸上部各管道拆卸工作；拆卸上半部分，貫穿內(nèi)外缸的測(cè)溫、測(cè)壓管道；妥善保存各部件；封閉高壓進(jìn)汽、抽汽等管口，以防雜物落入；拆卸汽缸前后端并把汽封上半部分吊開(kāi)；檢查軸承箱與基架接觸情況并記錄（若全實(shí)缸接觸合格，則不做此工作）；選用合適的電加熱器和加熱棒熱松汽缸中分面螺栓，從汽缸中間間隙最大部位開(kāi)始熱松螺栓，且以左右對(duì)稱(chēng)的方式同時(shí)熱松拆卸。螺母松動(dòng)前應(yīng)注入松動(dòng)劑。熱松汽缸螺栓時(shí)，不得錘擊和強(qiáng)力拆卸，以防發(fā)生咬扣問(wèn)題；螺栓拆下后，用吊車(chē)將螺栓及螺母一同吊至檢修堆放場(chǎng)地；吊開(kāi)外缸上半部分，吊出高壓轉(zhuǎn)子，拆卸主油泵軸（也可停止盤(pán)車(chē)后從外側(cè)拆卸），包裝并返回廠內(nèi)。

（2）高壓軸承箱解體：解體軸承箱內(nèi)危急遮斷裝置等自控部件；切割主油泵進(jìn)出油管，拆卸主油泵，吊出主油泵，并妥善保存；切割軸承箱周?chē)M(jìn)、排油管道；吊出軸承箱，打磨軸承箱排油管焊縫，將排油管妥善保存；將軸承箱（包括箱蓋）返廠補(bǔ)充加工；封堵軸承箱進(jìn)、排油管口。

（3）高壓主汽閥門(mén)解體：停止盤(pán)車(chē)后即可拆卸高壓主汽調(diào)節(jié)閥各自控部件；拆卸高壓主汽閥閥芯部件；確定閥門(mén)安裝基準(zhǔn)線——以主汽閥中心為基準(zhǔn)記錄閥殼、閥蓋安裝面的高度，將此基準(zhǔn)引到基礎(chǔ)部位并標(biāo)記（為新閥門(mén)安裝和管道焊接作準(zhǔn)備）；當(dāng)汽輪機(jī)汽缸壁金屬溫度降到150 ℃以下時(shí)，拆除汽缸及導(dǎo)管保溫材料，溫度降到120 ℃以下時(shí)，可以拆除導(dǎo)汽管及汽缸結(jié)合面螺栓。

2.4 環(huán)割施工方案

停止盤(pán)車(chē)后，拆除各管道吊架及割管處的保溫層，鎖死與高、中壓外缸相連接的所有管道吊架，鎖死與中壓聯(lián)合閥連接的管道吊架。若各進(jìn)、排管道無(wú)吊架，應(yīng)安裝臨時(shí)支架并鎖死。在管道支撐前檢查中壓閥門(mén)彈簧支架的冷拉值并記錄。在彈簧支架上下板間前后焊接固定板固定彈簧支架；在焊接支架時(shí)，主支撐應(yīng)為工字鋼，輔助筋可根據(jù)實(shí)際情況布置。其余管道固定：將中壓缸下方管道在8.9 m平面處用槽鋼焊接正方形支架進(jìn)行加固，用槽鋼在8.9 m處與主鋼梁進(jìn)行焊接承重，焊接正方形框架將中壓缸下方3抽、4抽管道中壓聯(lián)合閥閥出汽口固定，然后用倒鏈牽引管道。汽缸在8.9 m處用槽鋼焊出基座支架支撐中壓缸重量，具體結(jié)構(gòu)根據(jù)實(shí)際情況而定。高壓缸在8.9 m處制作正方形框架對(duì)下方高壓進(jìn)汽管道、高壓出汽管道、軸封管道進(jìn)行加固，在管壁旁用U型環(huán)進(jìn)行加固，并用倒鏈進(jìn)行牽引。汽缸用槽鋼焊出三角支架支撐高壓缸重量，具體結(jié)構(gòu)根據(jù)實(shí)際情況而定。

用槽鋼或工字鋼在低壓缸內(nèi)壁上進(jìn)行點(diǎn)焊使槽鋼固定在低壓缸內(nèi)，然后用倒鏈或U型環(huán)將低壓缸內(nèi)部管道固定在支撐的槽鋼上。主汽門(mén)環(huán)割前用槽鋼制作支架支撐管道下方，上方用倒鏈掛住管道，用槽鋼制作支架支撐主汽門(mén)重量。

2.5 管道焊接工藝

分別焊接高壓進(jìn)汽管、高壓排汽管、中壓進(jìn)汽管、中壓缸抽汽管（3段抽汽）、高壓補(bǔ)汽管（法蘭、管接、補(bǔ)汽管間焊接）。為保證背部熔合良好以避免氧化，注意氬弧焊時(shí)應(yīng)進(jìn)行背氬保護(hù)；焊條焊接過(guò)程中，在熔合良好的前提下盡量使用小電流施焊，應(yīng)采用多人同時(shí)進(jìn)行對(duì)稱(chēng)施焊的方式。除打底和蓋面層外，每焊接一道、一層都應(yīng)在焊縫紅熱的狀態(tài)下，充分錘擊焊縫使其遍布麻點(diǎn)為止，清理干凈氧化皮、焊渣等。

2.6 汽缸、轉(zhuǎn)子、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子起吊注意事項(xiàng)

起吊轉(zhuǎn)子時(shí)在兩端軸瓦與軸頸位置架水平儀，安排專(zhuān)人監(jiān)護(hù)行車(chē)微吊調(diào)整轉(zhuǎn)子前后水平，人工施壓在軸瓦上防止起吊時(shí)因油膜粘連帶起軸瓦，待轉(zhuǎn)子水平調(diào)好后方可進(jìn)行起吊工作，轉(zhuǎn)子吊起10 mm時(shí)停止起吊，檢查轉(zhuǎn)子各部位輪葉片與靜葉持環(huán)的前后左右間距情況，必要時(shí)給予校正調(diào)正，每起吊100 mm停止起吊一次，安排工作人員檢查碰磨情況，并匯報(bào)給起吊總指揮，待所有人員都確認(rèn)無(wú)誤后方可繼續(xù)起吊，直至轉(zhuǎn)子完全脫離下缸。

3 項(xiàng)目管理措施

鄒縣發(fā)電廠秉承系統(tǒng)治理、整體提效的原則，組織各級(jí)技術(shù)人員對(duì)機(jī)組進(jìn)行全面診斷，提出亟待解決的技術(shù)問(wèn)題32項(xiàng)，形成任務(wù)表單《技術(shù)方案跟蹤落實(shí)表》，并借助主機(jī)廠、設(shè)計(jì)院、電科院等單位的技術(shù)力量，逐項(xiàng)落實(shí)解決方案，確保機(jī)組改造效果。

針對(duì)設(shè)備制造工序繁瑣、各毛坯件原產(chǎn)地分散、零部件數(shù)量多的特點(diǎn)，鄒縣發(fā)電廠要求制造廠對(duì)每一臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)計(jì)劃都進(jìn)行分解，設(shè)立里程碑節(jié)點(diǎn)計(jì)劃，以保節(jié)點(diǎn)的方式來(lái)保工期。

鄒縣發(fā)電廠建立了設(shè)備生產(chǎn)制造動(dòng)態(tài)管理表，詳細(xì)列出每臺(tái)設(shè)備的當(dāng)前制造進(jìn)展情況、是否滯后、是否影響當(dāng)前節(jié)點(diǎn)、是否采取措施進(jìn)行整改等內(nèi)容，并要求監(jiān)理單位和監(jiān)造人員每天督促、落實(shí)，保證設(shè)備按期供貨。

4 改造效果

改造后汽輪機(jī)熱耗率較修之前下降484.66 kJ/kWh，比改造目標(biāo)值多下降63.66 kJ/kWh，可多降低機(jī)組供電煤耗3.07 g/kWh。

此次改造通過(guò)回?zé)嵯到y(tǒng)端差治理，使機(jī)組供電煤耗降低1.7 g/kWh；通過(guò)冷段治理，使真空系統(tǒng)耗電率降低450～950 kW（冬季/夏季工況），同時(shí)使機(jī)組凝汽器真空度升高1 kPa，降低機(jī)組供電煤耗0.4 g/kWh。

此次改造通過(guò)動(dòng)態(tài)管理和實(shí)時(shí)優(yōu)化，僅用100天就完成了機(jī)組通流改造、試運(yùn)工作，較原計(jì)劃工期提前了10天竣工，為機(jī)組迎峰度夏、多發(fā)電量做出了貢獻(xiàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

鄒縣發(fā)電廠在2020年上半年開(kāi)展的8號(hào)機(jī)組通流改造項(xiàng)目中，科學(xué)謀劃、精心組織、創(chuàng)新管理，不斷加強(qiáng)改造前的準(zhǔn)備工作和改造實(shí)施過(guò)程中的全過(guò)程管理，圓滿(mǎn)完成了世界首臺(tái)百萬(wàn)等級(jí)汽輪機(jī)通流改造工作。