摘　要：介紹50 MW汽輪發電機組的增容改造的實施方案及運行情況。通過改造，機組的發電出力增加了10 MW，同時降低了汽耗、減少煤耗，大大提高機組的安全性與經濟性。

　　Abstract: The reformation scheme of capacity expansion for 50MW turbo-generator set and the operation condition after the reformation have been introduced. Through the reformation, the generated output of this set has increased by 10MW, and at the same time, steam consumption and coal consumption have been reduced, whi ch has enhanced the security and economy of the set greatly.

　　隨著技術的不斷發展與用戶對抽汽機組要求的提高，早期50 MW抽汽機組在經濟性、自動化程度、電熱負荷調整的靈活性等方面已不能適應部分用戶的要求。為了提高機組的效率、出力及降低機組的發電煤耗，北京全三維動力有限公司與哈爾濱汽輪機廠聯合對某電廠的50 M W機組汽輪機通流部分進行了改造，使機組在原額定參數、額定蒸汽流量下提高了出力，改后機組增容為60 MW，且通過實驗可證實機組運行的安全性和經濟性均得到了相應的提高。

1設備技術規范
　　某電廠5號機為上海汽輪機廠生產的C50-90/13-1型高壓、單缸、沖動、抽汽冷凝汽式汽輪發 電機組，發電機型號為QFS-60-2型。額定主汽溫度535 ℃，額定主汽壓力8.83 MPa，額定蒸 汽量310 t/h，機組共有六段抽汽，第一、三、四、五、六段抽汽為不調整抽汽，其中第四段抽汽已堵死，第二段抽汽為調整抽汽。機組共18級葉輪，第一級為速度級，第八級為中壓單列級，其它15級為壓力級。回熱系統為2個高壓加熱器、3個低壓加熱器、1個除氧器。?

2機組存在問題及改造方案
2.1機組存在問題
　　該機組的額定負荷為50 MW，1981年9月投產，設計最大電負荷為60 MW，最大熱負荷為230 t /h 。該廠熱負荷一直在最大負荷工況下運行，而電負荷卻只能在額定電負荷50 MW工況下運行。其原因是低壓缸部分葉片存在設計強度不足的問題，為避免斷葉片問題出現，只能降低低壓缸出力，允許帶額定負荷50 MW。因此，增容改造的重點是對末四級葉片改型更換。北京全三維動力有限公司與哈爾濱汽輪機廠對該電廠5號機組認真分析和充分論證測算后，決定改造機組的通流部分，以提高機組的安全可靠性及經濟性，同時也解決低壓缸通流部分葉片強度不足的問題。
2.2改造目標、方案及主要技術措施
2.2.1改造目標
　　(1) 提高機組效率：低壓缸通流部分（末四級）改造可降低熱耗約75 kJ/kW·h，若再改造 其余通流部分的隔板靜葉可降低熱耗約250 kJ/kW·h。
　　(2) 增加機組出力：機組設計工況、純凝汽工況的出力均為60 MW，可長期連續安全運行。
　　(3) 提高機組自動化水平。
　　(4) 解決包括低壓缸葉片強度、推力瓦溫度、前汽封漏汽等技術問題。
　　(5) 改造在正常的大修周期內完成。
2.2.2改造方案
　　本次改造采用舊轉子，舊聯軸器，通流其余部分全部采用新設計及制造的零部件，改造內容包括：噴嘴組、全部動葉、全部隔板、隔板汽封、汽封環、徑向推力聯合軸承、第3級隔板套。
　　（1）調節級噴嘴組葉柵，采用子午面收縮靜葉柵。新設計的噴嘴組采用靜葉根部與噴嘴內 環整體銑制，葉頂和外環焊接結構，確保葉片與頂部子午面型線的加工制造精度。
　　（2）調節級動葉片由于噴嘴葉柵采用了子午面收縮型線，相應調整動葉片安裝角；同時光順動葉型線，使型線曲率更加光滑，減少型線損失；動葉頂部采用自帶冠圍帶，并用燕尾形成連接；徑向汽封齒由三道增至四道。
　　（3）壓力級隔板葉柵分別采用分流葉柵、彎扭靜葉柵、“后加載”龜頭等截面和變截面靜葉柵等先進技術，降低葉柵流動損失。
　　（4）壓力級隔板均采用焊接隔板。
　　（5）動葉型線優化，采用高效葉型，減少葉型損失。動葉頂部全部采用自帶冠圍帶，低壓部分采用內斜外平結構，通流子午面光順。
　　（6）為提高葉片的強度，取消全部拉筋。
　　（7）各級動葉片靜強度及動強度Ab值均有較大提高，能適應抽汽量從0～230t/h變工況的需要。
　　（8）末級、次末級根部高反動度設計以及末級靜葉根部子午面設計。末級葉片進汽側鑲焊 司太立合金，次末級動葉進汽側電火花強化。?

3改造后機組的主要技術指標和性能
3.1汽輪機級數
　　1個單列調節級+7級壓力級+1個旋轉隔板調節級+8級壓力級。
3.2性能保證值
　　（1）汽輪機額定工況（出力60 MW,抽汽量160 t/h）下汽輪機熱耗6 537kJ/kW·h，缸效率82%。
　　（2）汽輪機經濟工況下熱耗6 222 kJ/kW·h，缸效率82%。
　　（3）純凝汽60 MW工況熱耗9 695 kJ/kW·h，缸效率82%。
　　（4）最大抽汽量可達230 t/h。
　　（5）帶負荷運行狀態：
　　軸振最大值（峰-峰值）≤80μm
　　各方向瓦振最大值（峰-峰值）≤25μm
　　臨界轉速下：
　　軸振最大值（峰-峰值）≤140μm
　　各方向瓦振最大值（峰-峰值）≤75μm?

4機組改造前后的效益比較
　　由表1可見，改造后在50 MW負荷下熱耗率降低了409 kJ/kW·h，如果該機組年運行8 000 h，按熱耗率每降低1 kJ/kW·h年可節標煤16 t計，全年節煤6 546.4 t；按該廠完成的標煤單價235.87元計，年可節約人民幣154.4萬元。改造后機組在60 MW工況下運行與改前50 MW工況相比，熱耗降低了801.5 kJ/kW·h，由此可見，機組在60 MW工況下運行更經濟。

5結論
　　此次改造，由于采用了更符合蒸汽流動流型設計的葉片，使機組的葉片效率得以提高，同時因取消了葉片拉筋，也使葉片的強度得以改善，機組改造后基本上消除了事故隱患，使機組可用率提高，修理費用大為降低。故安全性與經濟性均不同程度地得以改善。機組改造后，運行工況更趨合理，電負荷調整靈活性、適應性增強，可保證60 MW負荷安全連續進行。故建議為充分發揮機組的效益，改造后的機組盡量保證在60 MW工況下運行。