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Up to 2% Improvement in Heat Rate Turbocare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