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汽轮机的节能改造

2016年(nian)(nian)3月22日国家发(fa)改(gai)委(wei)(wei)等五部委(wei)(wei)联合印(yin)发(fa)的发(fa)改(gai)能源【2016】617号文(wen)件----《热(re)(re)(re)电(dian)联产管(guan)理办法》,大力提(ti)(ti)倡和鼓励发(fa)展集(ji)中(zhong)供热(re)(re)(re)和热(re)(re)(re)电(dian)联产,提(ti)(ti)出:“力争实(shi)现北方大中(zhong)型(xing)以(yi)上(shang)城(cheng)市(shi)热(re)(re)(re)电(dian)联产集(ji)中(zhong)供热(re)(re)(re)率达到60%以(yi)上(shang),20万人口以(yi)上(shang)县城(cheng)热(re)(re)(re)电(dian)联产全覆盖”的目标。在第二章第八(ba)条中(zhong)要求(qiu)“规划建设热(re)(re)(re)电(dian)联产应以(yi)集(ji)中(zhong)供热(re)(re)(re)为前提(ti)(ti)……燃煤机(ji)(ji)组必须采用(yong)(yong)(yong)背(bei)压(ya)机(ji)(ji)组……”;在第十条中(zhong)提(ti)(ti)出:“优先对城(cheng)市(shi)或工业园(yuan)区周边具备改(gai)造条件且运行未满15年(nian)(nian)的在役纯凝发(fa)电(dian)机(ji)(ji)组实(shi)施采暖供热(re)(re)(re)改(gai)造”,“供热(re)(re)(re)改(gai)造要因(yin)厂制宜采用(yong)(yong)(yong)打孔抽汽、低真(zhen)空供热(re)(re)(re)、循(xun)环水余热(re)(re)(re)利(li)用(yong)(yong)(yong)等成熟(shu)、适用(yong)(yong)(yong)技术(shu),鼓励具备条件的机(ji)(ji)组改(gai)造成为背(bei)压(ya)热(re)(re)(re)电(dian)联产机(ji)(ji)组”。

  我(wo)公司成立十七(qi)年来,除(chu)供(gong)应自行设计网信(xin)彩票的(de)(de)(de)高效(xiao)背压式汽(qi)(qi)轮机之外(wai),已为中外(wai)用(yong)户(hu)提供(gong)了450多套的(de)(de)(de)各(ge)种型号(hao)的(de)(de)(de)二手汽(qi)(qi)轮发电机组(zu),还根据业(ye)主的(de)(de)(de)需要,对由我(wo)们(men)供(gong)货的(de)(de)(de)或(huo)者用(yong)户(hu)在役(yi)的(de)(de)(de)、共(gong)计250多台各(ge)种型号(hao)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)轮机,进行了不同内容的(de)(de)(de)节能(neng)改造。用(yong)户(hu)都很满意(yi),有的(de)(de)(de)被列入淘汰清单的(de)(de)(de)机组(zu),通过我(wo)们(men)公司的(de)(de)(de)改造获得“新生”,企(qi)业(ye)重此“焕发青春(chun)”。

我(wo)们根(gen)据(ju)热(re)力学(xue)的(de)规律(lv),通(tong)过改变汽轮机的(de)型式、参数、容量和降低能量转换中的(de)内外部损(sun)失等(deng)有效措施,科学(xue)地设(she)计,精心地网信彩票、安装、调试(shi),实现节能目(mu)标(biao)。

我们改造机组的类型和(he)数量之多,在全国(guo)同行中名列(lie)前茅(mao),改造的类型有(you):

  1、汽轮(lun)机通流性能的优化

  我们改造的每台汽(qi)轮(lun)机(ji)方案(an)各不相同,但(dan)有两个共(gong)同点:一要消除机(ji)组长期运(yun)行,通流(liu)部分(fen)老化造成的效(xiao)率(lv)下降;二(er)通过热力计算、零(ling)件(jian)强度(du)校核(he),调整进(jin)排汽(qi)参数、功率(lv)、级(ji)数、焓(han)降分(fen)配、通流(liu)面积,最佳(jia)速比等要素,改用先进(jin)高(gao)效(xiao)的动静叶(ye)和汽(qi)阀型线,用新技术优化通流(liu)性能。

       2、单纯发(fa)电(dian)的凝汽机改为热电(dian)联产机组

  凝(ning)汽(qi)机因乏(fa)汽(qi)凝(ning)结向冷(leng)源(yuan)放热(re)(re)的(de)损失占总热(re)(re)量(liang)的(de)60%,能耗最高。抽(chou)汽(qi)机、背压机和抽(chou)背机,分(fen)(fen)别将作过(guo)功的(de)部分(fen)(fen)或(huo)全部蒸汽(qi)供热(re)(re),冷(leng)源(yuan)损失减少或(huo)消除,能耗降(jiang)低。集中供热(re)(re)、热(re)(re)电(dian)联产由于选用容量(liang)较大、参数(shu)较高的(de)锅炉(lu)(lu)和供热(re)(re)机组(zu),特(te)别是背压机,效率比(bi)小锅炉(lu)(lu)分(fen)(fen)散供热(re)(re)高50%,比(bi)热(re)(re)电(dian)分(fen)(fen)产高30%。为(wei)此国家淘汰中小火(huo)电(dian)机组(zu),提倡热(re)(re)电(dian)联产。我们的(de)改造方法有:

2.1 单缸凝汽机改循环(huan)水供热(re)

  机组提高排汽(qi)压(ya)(ya)力,将(jiang)循(xun)环水温度提高到65~70℃,输入供暖系统(tong),相当于凝汽(qi)器(qi)作一级热(re)(re)网加热(re)(re)器(qi)的背(bei)压(ya)(ya)机,电功率(lv)虽减少,但(dan)消(xiao)除了(le)冷源(yuan)损失,热(re)(re)效(xiao)(xiao)率(lv)大(da)幅度提高。我们通过热(re)(re)力计算,调整各(ge)级焓降和通流(liu)面积,比(bi)简单的提高排汽(qi)压(ya)(ya)力或拆除叶轮(lun),效(xiao)(xiao)率(lv)高3%~10%。

  2.2多缸凝(ning)汽机(ji)改为凝(ning)汽采暖两用(yong)机(ji)组(图(tu)E9)

  在中低压(ya)缸的导汽(qi)(qi)管上装(zhuang)一蝶阀(fa)和三通,在抽汽(qi)(qi)管上装(zhuang)安(an)全(quan)阀(fa)、逆止阀(fa)、调节快关阀(fa),采暖(nuan)期以(yi)降低电(dian)功率(lv)换取抽汽(qi)(qi)量(liang)。125~600MW机组(zu)的最大抽汽(qi)(qi)量(liang)在200~800 t/h之(zhi)间,供(gong)汽(qi)(qi)压(ya)力随分缸压(ya)力,在0.25~1Mpa之(zhi)间,温度在245~350℃之(zhi)间。非采暖(nuan)期纯凝汽(qi)(qi)运(yun)行(xing),参数基(ji)(ji)本不(bu)受影响。由于核(he)心部件和基(ji)(ji)础不(bu)改动,改造安(an)全(quan)风险小(xiao),工期短,费用低,四个(ge)月即可收回投(tou)资。

  2.3大型多缸凝汽式汽轮机(ji)(ji)改高背压运行和双(shuang)转子机(ji)(ji)组(图E10)

  例如型号N100-8.83/535的高温(wen)、高压、双缸(gang)、冲动、凝汽(qi)式汽(qi)轮机,主汽(qi)压力8.83mpa,主汽(qi)温(wen)度535℃、额(e)定功率100000KW,额(e)定流(liu)量370t/h,给水温(wen)度226℃、冷却水温(wen)度20℃,凝汽(qi)器(qi)面(mian)积(ji)6820m²。改(gai)造方法:

2.3.1 锅炉(lu)参数及高压(ya)缸通流部(bu)分不变,对(dui)低压(ya)缸通流部(bu)分进行(xing)改造,实现(xian)高背(bei)压(ya)循(xun)环(huan)(huan)水(shui)供热(re),热(re)网循(xun)环(huan)(huan)水(shui)回水(shui)温(wen)度50 ℃,冷(leng)凝器(qi)出(chu)水(shui)温(wen)度72-75℃,热(re)网循(xun)环(huan)(huan)水(shui)量4000-6000t/h。

2.3.2 中低压缸(gang)的(de)壳体、支撑方(fang)式(shi)、各管道接(jie)口位置、转子跨度、轴(zhou)系、汽(qi)(qi)轮机与发电机的(de)联接(jie)方(fang)式(shi)和位置、汽(qi)(qi)轮机基础(chu)、各轴(zhou)承座均不变(bian)。

2.3.3 机(ji)组其他热力系(xi)统(tong)的设备均(jun)能安全运行,能满(man)足高(gao)背压工(gong)况(kuang)(kuang)和纯凝工(gong)况(kuang)(kuang)的安全运行。

2.3.4 为使改(gai)(gai)造后,在采(cai)暖(nuan)期(qi)按(an)高背(bei)压循环(huan)水供热(即作为背(bei)压机(ji)),用(yong)以热定(ding)电(dian)的方式运行(xing);在非采(cai)暖(nuan)期(qi)仍按(an)纯(chun)凝汽工况运行(xing),需网信彩票一根低压转子和其它(ta)必要的零(ling)部件。如(ru)非采(cai)暖(nuan)期(qi)停机(ji),则不(bu)必改(gai)(gai)为双转子机(ji)组。

2.3.5 改(gai)造部(bu)件(jian)(易损(sun)件(jian)除(chu)外)的(de)设计使用寿命(ming)不(bu)(bu)少于30年;叶片在(zai)允许的(de)周波变(bian)化范围内(nei)运(yun)行(xing),不(bu)(bu)产生(sheng)共振;新网信彩票(piao)的(de)高背压运(yun)行(xing)转(zhuan)(zhuan)子(zi)和(he)原有的(de)高压转(zhuan)(zhuan)子(zi)、发电机转(zhuan)(zhuan)子(zi)的(de)联(lian)轴器对轮中心(xin)保(bao)持一致(zhi)性(xing),通用一套联(lian)轴器螺(luo)栓(shuan),更换转(zhuan)(zhuan)子(zi)时不(bu)(bu)需铰孔,直接安(an)装。

改成高背压(ya)供热(re)(re)机(ji)(ji)组(zu)(zu)后的(de)性能(neng),额(e)定功(gong)率(lv)84mw,主(zhu)汽门前(qian)(qian)额(e)定压(ya)力(li)8.83mpa,主(zhu)汽门前(qian)(qian)额(e)定温度(du)535℃,额(e)定功(gong)率(lv)主(zhu)汽流量370t/h,额(e)定背压(ya)43.6kpa,最(zui)高允许背压(ya)48kpa,最(zui)终给(ji)水(shui)温度(du)227℃,工作转速3000r/min,低压(ya)部分(fen)级(ji)数2×3改造(zao)后,取(qu)暖期为背压(ya)式纯(chun)供热(re)(re)机(ji)(ji)组(zu)(zu),热(re)(re)效(xiao)率(lv)接近100%,以热(re)(re)定电运行,热(re)(re)耗3710 kj/kwh,发电功(gong)率(lv)不低于(yu)81mw;低压(ya)缸相(xiang)对内(nei)效(xiao)率(lv)≥85%。纯(chun)凝工况下(xia)运行的(de)性能(neng)和改造(zao)前(qian)(qian)相(xiang)同。详细内(nei)容可看本网(wang)(wang)站《网(wang)(wang)信彩票》中(zhong)的(de)《浅谈(tan)汽轮发电机(ji)(ji)组(zu)(zu)节能(neng)环保之(四(si))》。

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  2.4凝汽机改非调或可调抽汽机组

  经热(re)力(li)计(ji)算确(que)定抽(chou)(chou)(chou)汽量、通流(liu)面积、抽(chou)(chou)(chou)汽口(kou)位置(zhi)等(deng),再(zai)打孔、焊抽(chou)(chou)(chou)汽管、装阀门,改非调(diao)整抽(chou)(chou)(chou)汽;改可调(diao)抽(chou)(chou)(chou)汽,常(chang)规需(xu)拆掉一级叶轮、两级隔板(ban),工(gong)艺复杂,费用(yong)(yong)高。我们在机外配置(zhi)具自动调(diao)节功(gong)能的(de)压力(li)匹配器(qi)系统(tong),根据(ju)热(re)力(li)计(ji)算、强度校核及轴向尺寸,确(que)定驱动蒸汽和引(yin)射抽(chou)(chou)(chou)汽口(kou)的(de)位置(zhi)、参(can)数(shu)、抽(chou)(chou)(chou)汽量。此法(fa)可用(yong)(yong)至100MW机组,改后热(re)电(dian)比和能耗(hao)达标(biao)。

  3、热电联产机组的改(gai)造

我国热(re)电行业总体上机(ji)组(zu)容量偏(pian)(pian)小,参(can)(can)数(shu)偏(pian)(pian)低(di),抽凝机(ji)比例偏(pian)(pian)大(da),煤耗偏(pian)(pian)高;部分热(re)电企业的热(re)负荷下(xia)降(jiang),参(can)(can)数(shu)变(bian)化,机(ji)组(zu)运行远离(li)设计工(gong)况;国家限制新建并逐步淘(tao)汰次高压参(can)(can)数(shu)以下(xia)抽汽机(ji)组(zu),提(ti)倡建背压机(ji)组(zu),我们(men)为业主改造汽轮机(ji)的类型有(you):

  3.1抽(chou)汽机改背压机、抽(chou)背机

  某厂为某用(yong)(yong)户抽(chou)改(gai)背,仅拆掉几级(ji)叶轮和加(jia)堵板,结果(guo)汽耗(hao)高,后(hou)汽缸(gang)温(wen)度(du)(du)超过(guo)100℃,没法(fa)用(yong)(yong)。用(yong)(yong)户无(wu)奈来(lai)找我们(men)(men),而我们(men)(men)改(gai)的(de)效(xiao)(xiao)果(guo)大不一(yi)样(yang):通过(guo)热(re)力计算,在(zai)前(qian)汽缸(gang)中加(jia)装内缸(gang),增加(jia)级(ji)数,保(bao)证改(gai)后(hou)汽耗(hao)不高于(yu)(yu)(yu)同(tong)型号新机(ji),符(fu)合国(guo)家热(re)电比大于(yu)(yu)(yu)100%(50MW以下(xia)热(re)电机(ji)组)、总热(re)效(xiao)(xiao)率大于(yu)(yu)(yu)45%的(de)要(yao)求;我们(men)(men)开发的(de)冷却装置,可(ke)使后(hou)汽缸(gang)温(wen)度(du)(du)在(zai)盛夏(xia)低于(yu)(yu)(yu)60℃;在(zai)保(bao)证效(xiao)(xiao)率的(de)前(qian)提下(xia),对(dui)原(yuan)有(you)机(ji)组尽量少改(gai)动,不改(gai)土建基础(chu),做(zuo)到了(le)好、快、省(sheng),改(gai)造的(de)类(lei)型有(you):

3.1.1单抽(chou)机改(gai)背压机(图D8和图E11)

已改19台,其中高(gao)压(ya)机2台、次高(gao)压(ya)机组8台。

3.1.2双抽机改(gai)为抽背机(图D7)

已改2台(tai),其中次高压机1台(tai)。

3.1.3单(dan)抽机(ji)改为抽背机(ji)(图E12)

已改6台,其中次高压机(ji)(ji)1台,中压机(ji)(ji)5台。

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4.背压式汽轮机性能的优化

4.1背压机(ji)通过扩容,提(ti)高效率

已改15台(tai)(包(bao)括抽汽机(ji)改成的背压(ya)机(ji)),其中4台(tai)容量(liang)扩大一(yi)倍以上。

4.2背压机通过提高(gao)进汽参(can)数,提高(gao)效率(图(tu)E13)

已改造6台,其中(zhong)(zhong)4台由(you)次(ci)(ci)中(zhong)(zhong)压、次(ci)(ci)中(zhong)(zhong)温提(ti)高(gao)(gao)到(dao)中(zhong)(zhong)温、中(zhong)(zhong)压,2台由(you)中(zhong)(zhong)温、中(zhong)(zhong)压提(ti)高(gao)(gao)到(dao)次(ci)(ci)高(gao)(gao)压、次(ci)(ci)高(gao)(gao)温。

4.3背压机通过降低(di)排汽参(can)数,提高效率

共(gong)改(gai)21台(tai),其中降(jiang)低(di)排汽压力(li)(li)的(de)17台(tai),平均降(jiang)低(di)3.59at,既增加了焓降(jiang),提高(gao)了效(xiao)率,又使排汽压力(li)(li)更贴近热(re)用户的(de)需要(yao),避免(mian)了浪费。如(ru)塘(tang)栖(qi)热(re)电的(de)B6-3.43/0.981改(gai)成B7-3.43/0.75,压力(li)(li)级(ji)(ji)由(you)2级(ji)(ji)增至5级(ji)(ji),汽耗降(jiang)低(di)了2.3kg/kwh,年(nian)增发电量616万kwh,相当节约标煤1848吨,新增年(nian)收入331万元(yuan),5.8个月收回改(gai)造投资。降(jiang)低(di)排汽温度的(de)4台(tai)效(xiao)果(guo)也很显著。

4.4背(bei)压机(ji)改抽背(bei)机(ji)1台

5.汽轮机改(gai)变用(yong)途

5.1 改变进汽或排汽参数,作后置机(ji)或前置机(ji)

改后置机(ji)的3台、改前置机(ji)的1台。

5.2改(gai)作余(yu)热发电

改2台,特点是降低进汽(qi)参数(shu),扩(kuo)大通流面积,增加流量(liang)。

5.3电站汽(qi)轮(lun)机改拖动

改1台,改拖动压缩机。

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6.汽轮机调节系统的改造和自动化控制

6.1汽轮机数字式电(dian)液调节系统配套、安装(zhuang)调试

6.2将汽轮机的液压(ya)调(diao)节系统改造为数字式电液调(diao)节系统

6.3汽轮发电机组的自动化控制(zhi)、保护系统仪表的配(pei)套、安装和调试(shi)

6.4汽(qi)轮发电机组热工(gong)仪表的配套、安装(zhuang)、调试(shi)

7.发电机的改造

已改50多台,改造内容:⑴额定电压由6300V改为(wei)10500V;⑵扩容,如将(jiang)额定功率12、25MW,分别增(zeng)至15、30MW等;⑶同轴(zhou)直(zhi)流励磁(ci),改为(wei)静(jing)止可控硅励磁(ci)。改后前两项(xiang)达大修国标;末(mo)项(xiang)达新机国标。

我们(men)改(gai)造(zao)的(de)机(ji)(ji)组(zu)都(dou)由我们(men)进行工程(cheng)承包(bao),请看(kan)《产品与(yu)网(wang)信彩票》之(zhi)四(si)《采(cai)用四(si)种方式为(wei)发电工程(cheng)总(zong)承包(bao)》。总(zong)之(zhi)我们(men)改(gai)造(zao)的(de)机(ji)(ji)组(zu),都(dou)使业主降低了运行成本,增加(jia)了利润,他们(men)都(dou)很满意,有的(de)改(gai)了一台(tai),接着改(gai)第二、第三(san)台(tai);请看(kan)《业绩荣誉》中的(de)《汽轮机(ji)(ji)节能改(gai)造(zao)的(de)部分业绩表》。

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