一、立项背

经综合研究和现场实施，重点解决了以下的问题

汽轮机通流部分老化损伤，热耗偏高

汽缸使用铠装温度测量方式，无法在线检查或更换

优化轴承振动的测量方式，补充X方向轴振和瓦振，完善振动监测体系

优化轴向位移和胀差测量装置的安装固定方式和测量方式

汽轮机部分瓦块金属温度偏高

中压内缸进汽口变形，内孔圆周跳动较大。中压进汽室护环损坏出现脱落

中压转子顶部围带轴向移位较大，出现较大圆周错口，破坏通流

解决低压转子轴向瓦振长期偏大的问题

中低靠背轮对中结果与调整方案差异大，随机跳动较大

低发靠背轮运行中同心度发生变化，影响轴系振动突变

低压缸差胀装置固定方式受低发靠背轮或发动机检修工作影响

高压调门进汽不具备“2+1+1”运行方式

高压进汽插管防止蒸汽冲刷、密封部位磨损，拆装卡涩等问题

二、技术方案、特

本项目对沙角C电厂全进口60万等级汽轮机进行通流升级节能改造，以及实现滑压优化运行功能，主要做了以下工作

汽轮机通流升级节能改造

实现全过程2+1+1滑压优化运行模式

汽缸及法兰温度测点的安装方式优化

轴承振动测量方式的优化调整

按照二十五项重点要求，完善轴系对测速的监视要求

优选末级叶片，提升调峰条件下的性能

采用全新的高压内缸、中压内缸模块和低压通流模块对沙角C电厂2号汽轮机通流进行改造，新内缸模块以及通流将设计的与现有的外缸或内缸相匹配，高、中压缸为冲动式设计和低压缸采用反动式，以提高汽轮机的性能和可靠性。高、中、低压缸各增加一级，新高压缸含10高压级(1调节级和9压力级),中压为10级，冲动式通流设计；低压缸2x6级，反动式设计，两种方式设计的有机组合，既实现最小的轴向推力，又具备最优的通流效率。升级改造后，支持100,000等效运行小时（EOH）维护周期（大约12年）

低压转子为焊接转子,鼓型结构设计, 抗应力腐蚀开裂, 刚性高,惯性矩大, 对扭振以及动叶与轴的耦合方式具有固有的不敏感性。所有叶片,除了低压末级动叶外, 均有整体围带, 避免铆接围带脱落现象的发生。结合电力市场实际情况，升级改造后不增容，低压缸末级和次末级叶片采用阿尔斯通最新型的RS37T,余速损失小，在部分负荷工况下仍可保持相对高的效率

三、应用情况

沙角C电厂“全进口60万等级汽轮机通流升级节能改造及滑压优化的综合研究与实施”项目总投资共9220万元，产生的经济效益计算如下

西安热工研究院出具的试验数据，100%THA（3VWO）工况下，修正后的热耗率为7610.2kJ/(kW.h)，比100%THA工况热耗率保证值7628.2kJ/(kW.h)低18.0kJ/(kW.h)，因此2号汽轮机在100%THA工况达到保证值。 计算得到2 号汽轮机的加权热耗率为7824.5kJ/(kW.h)，较保证值7842.9kJ/(kW.h)低18.4kJ/(kW.h)。因此，100%THA、75%THA和50%THA工况下的加权热耗率达到保证值。三阀全开（3VWO）工况下，高压缸效率为89.05%，优于保证值88.10%；中压缸效率为93.95%，优于保证值93.28%；排汽容积流量修正后的低压缸效率（UEEP）为90.56%。额定出力（TRL）工况下，机组出力可以达到设计出力660MW

一、额定负荷下，按照改造前后热耗提升效果计算，改造前热耗7959.14kJ/(kW.h)，改造后热耗7610.2kJ/(kW.h)，改造后热耗下降了348.9kJ/(kW.h)。折合供电煤耗下降：316.7-302.8=13.9g/(kW.h)，按照每年等效运行3900小时计算，年发电量=660MW×1000×3900/108=25.74亿千瓦时。按照731元/吨的标煤价格计算，每年可以节省标煤3.6万吨，节省燃料成本：731元/吨×13.9g/(kW.h)×25.74亿千瓦时/100=2613万元

投资回报周期：9220/2613=3.5年

如果按照75%额定负荷运行，等效发电25.74亿千瓦时，则改造前后对应热耗下降了442.5kJ/(kW.h)，折合供电煤耗下降：17.6g/(kW.h)，每年可以节省标煤4.5万吨，节省燃料成本：731元/吨×17.6g/(kW.h)×25.74亿千瓦时/100=3313万元

投资回报周期：9220/3313=2.8年

如果按照50%额定负荷运行，等效发电25.74亿千瓦时，则改造前后对应热耗下降了319.7kJ/(kW.h)，折合供电煤耗下降：22.1g/(kW.h)，每年可以节省标煤5.6万吨，节省燃料成本：731元/吨×22.1g/(kW.h)×25.74亿千瓦时/100=4157万元

投资回报周期：9220/4157=2.2年

从2018年4月至2019年10月，已应用18个月

综合以上分析，计算每年度费用节约为2613万元至4157万元之间；从而算得投资回收期约为2.2年至3.5年

四、关键技术及主要创新点

该项目在实际中应用效果显著，是国内乃至国际上，同等设计模块全进口60万亚临界等级机组的升级改造，在目前长期无法满发调峰的电力形势下，更能凸显改造后的成效，既解决了机组通流老化，效率下降的问题，也解决了原有系统配置及多年运行后存在的重点问题。在改造投运后，机组长期保持安全可靠，经济运行，提高了机组运行的安全性，经济效益与安全效益显著