淺析鄒縣電廠8號汽輪機通流改造方案

翟德樂

（華電國際鄒縣發電廠，山東濟寧273522）

1 項目實施背景

鄒縣發電廠8號汽輪機是國內最早一批投產的1 000 MW機組，目前已服役13年。隨著機組運行時間的增加，該機組存在能效水平下降、設備老化、運行安全可靠性下降等問題。近年來，隨著電力設備設計、制造水平的不斷提高，該機組各項經濟指標與國內同容量、同參數燃煤機組的先進指標存在明顯差距。

鄒縣發電廠在2020年上半年開展的8號機組大修中實施了汽輪機通流改造工作。項目確定后，鄒縣發電廠面臨著百萬等級汽輪機通流改造項目在世界范圍內沒有成功經驗可以借鑒、制造廠延期供貨而安裝工期不能延后的問題。

2 方案實施

2.1 高壓模塊現場解體工藝流程

高壓模塊現場解體工藝流程：測量原始數據（全實缸數據）→解體模塊上半部分→測量半實缸數據（軸系數據等測量）→解體模塊下半部分→割管→吊出。

2.2 全、半實缸數據測量

（1）汽缸解體前全實缸狀態測量工作：全實缸狀態高壓轉子推力盤與汽機側貼緊（未解對輪螺栓），測量各轉子相對軸承箱外引值并記錄。全實缸狀態測量對輪中心（張口、高差、外圓跳動）、各轉子軸頸揚度、解對輪螺栓后轉子與油檔中心的距離；全實缸狀態測量高、中壓外缸與軸承箱端面開檔尺寸。

（2）半實缸狀態測量工作：半實缸狀態測量對輪中心、A低壓轉子軸頸揚度、轉子與油檔中心的距離；半實缸狀態測量軸承箱底部與基架間隙并記錄；半實缸狀態測量軸承箱與汽缸開檔尺寸（汽封體下半部分拆卸后進行）；轉子定位后，測量轉子半實缸狀態外引值，并與全實缸狀態進行比較。

2.3 主要部件現場解體工序

（1）高壓模塊解體：拆除軸承箱及汽缸上的測溫測壓裝置，并妥善保存；待汽缸溫度冷卻到150 ℃后，開始拆汽缸保溫材料；拆除#1和#2軸承座上壓蓋中分面螺栓，揭開軸承蓋，拆除前后油檔上半部分；拆軸承上半部分，并吊開；待汽缸溫度冷卻到120 ℃后（根據機組實際情況），進行高壓外缸上部各管道拆卸工作；拆卸上半部分，貫穿內外缸的測溫、測壓管道；妥善保存各部件；封閉高壓進汽、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；檢查軸承箱與基架接觸情況并記錄（若全實缸接觸合格，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始熱松螺栓，且以左右對稱的方式同時熱松拆卸。螺母松動前應注入松動劑。熱松汽缸螺栓時，不得錘擊和強力拆卸，以防發生咬扣問題；螺栓拆下后，用吊車將螺栓及螺母一同吊至檢修堆放場地；吊開外缸上半部分，吊出高壓轉子，拆卸主油泵軸（也可停止盤車后從外側拆卸），包裝并返回廠內。

（2）高壓軸承箱解體：解體軸承箱內危急遮斷裝置等自控部件；切割主油泵進出油管，拆卸主油泵，吊出主油泵，并妥善保存；切割軸承箱周圍進、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）返廠補充加工；封堵軸承箱進、排油管口。

（3）高壓主汽閥門解體：停止盤車后即可拆卸高壓主汽調節閥各自控部件；拆卸高壓主汽閥閥芯部件；確定閥門安裝基準線——以主汽閥中心為基準記錄閥殼、閥蓋安裝面的高度，將此基準引到基礎部位并標記（為新閥門安裝和管道焊接作準備）；當汽輪機汽缸壁金屬溫度降到150 ℃以下時，拆除汽缸及導管保溫材料，溫度降到120 ℃以下時，可以拆除導汽管及汽缸結合面螺栓。

2.4 環割施工方案

停止盤車后，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，鎖死與中壓聯合閥連接的管道吊架。若各進、排管道無吊架，應安裝臨時支架并鎖死。在管道支撐前檢查中壓閥門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，主支撐應為工字鋼，輔助筋可根據實際情況布置。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行加固，用槽鋼在8.9 m處與主鋼梁進行焊接承重，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，具體結構根據實際情況而定。高壓缸在8.9 m處制作正方形框架對下方高壓進汽管道、高壓出汽管道、軸封管道進行加固，在管壁旁用U型環進行加固，并用倒鏈進行牽引。汽缸用槽鋼焊出三角支架支撐高壓缸重量，具體結構根據實際情況而定。

用槽鋼或工字鋼在低壓缸內壁上進行點焊使槽鋼固定在低壓缸內，然后用倒鏈或U型環將低壓缸內部管道固定在支撐的槽鋼上。主汽門環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重量。

2.5 管道焊接工藝

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

2.6 汽缸、轉子、汽輪機轉子起吊注意事項

起吊轉子時在兩端軸瓦與軸頸位置架水平儀，安排專人監護行車微吊調整轉子前后水平，人工施壓在軸瓦上防止起吊時因油膜粘連帶起軸瓦，待轉子水平調好后方可進行起吊工作，轉子吊起10 mm時停止起吊，檢查轉子各部位輪葉片與靜葉持環的前后左右間距情況，必要時給予校正調正，每起吊100 mm停止起吊一次，安排工作人員檢查碰磨情況，并匯報給起吊總指揮，待所有人員都確認無誤后方可繼續起吊，直至轉子完全脫離下缸。

3 項目管理措施

鄒縣發電廠秉承系統治理、整體提效的原則，組織各級技術人員對機組進行全面診斷，提出亟待解決的技術問題32項，形成任務表單《技術方案跟蹤落實表》，并借助主機廠、設計院、電科院等單位的技術力量，逐項落實解決方案，確保機組改造效果。

針對設備制造工序繁瑣、各毛坯件原產地分散、零部件數量多的特點，鄒縣發電廠要求制造廠對每一臺設備的生產計劃都進行分解，設立里程碑節點計劃，以保節點的方式來保工期。

鄒縣發電廠建立了設備生產制造動態管理表，詳細列出每臺設備的當前制造進展情況、是否滯后、是否影響當前節點、是否采取措施進行整改等內容，并要求監理單位和監造人員每天督促、落實，保證設備按期供貨。

4 改造效果

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

此次改造通過回熱系統端差治理，使機組供電煤耗降低1.7 g/kWh；通過冷段治理，使真空系統耗電率降低450～950 kW（冬季/夏季工況），同時使機組凝汽器真空度升高1 kPa，降低機組供電煤耗0.4 g/kWh。

此次改造通過動態管理和實時優化，僅用100天就完成了機組通流改造、試運工作，較原計劃工期提前了10天竣工，為機組迎峰度夏、多發電量做出了貢獻。

5 結語

鄒縣發電廠在2020年上半年開展的8號機組通流改造項目中，科學謀劃、精心組織、創新管理，不斷加強改造前的準備工作和改造實施過程中的全過程管理，圓滿完成了世界首臺百萬等級汽輪機通流改造工作。