单纯发电的纯凝机组怎样改造成高背压循环水供热机组和双转子机组

----浅谈汽轮发电机组的节能环保（四）

哈尔滨新时代能源环保设备有限公司   贺志昆 2016年3月22日

       国家发改委等五部委联合印发了发改能源【2016】617号文件----《热电联产管理办法》，大力提倡和鼓励发展集中供热和热电联产，提出：“力争实现北方大中型以上城市热电联产集中供热率达到60%以上，20万人口以上县城热电联产全覆盖”的目标。在第二章第八条中要求“规划建设热电联产应以集中供热为前提……燃煤机组必须采用背压机组……”；在第十条中提出：“优先对城市或工业园区周边具备改造条件且运行未满15年的在役纯凝发电机组实施采暖供热改造”，“供热改造要因厂制宜采用打孔抽汽、低真空供热、循环水余热利用等成熟、适用技术，鼓励具备条件的机组改造成为背压热电联产机组”。我公司成立十七年来，除供应自行设计制造的高效背压式汽轮机之外，已为中外用户提供了近500套的各种型号的二手汽轮发电机组，对200多台汽轮机进行了不同内容的节能改造，用户都很满意，有的因改造后节能效果显著而获得市政府的节能奖状和资金奖励；有的被列入淘汰清单的机组，通过改造获得“新生”，企业重此“焕发青春”。我们结合本公司的汽轮机改造实践，将陆续介绍汽轮机的各种节能改造技术。

       本文向各位介绍单纯发电的凝汽式汽轮机怎样改造成下列两种机组：1、高背压循环水供热（即背压式）热电联产机组；2、采暖期作背压机运行，非采暖期依旧纯凝运行的双转子机组。  

       一、机组改造前的参数型号N100-8.83/535的高温、高压、双缸、冲动、凝汽式汽轮机，7级回热，参数为：主汽压力8.83mpa,主汽温度535℃、额定功率100000KW，额定流量370t/h，给水温度226℃、冷却水温度20℃，凝汽器面积6820m²。

       二、改造方法1、为使改造后，在采暖期按高背压循环水供热（即作为背压机），用以热定电的方式运行；在非采暖期仍按纯凝汽工况运行，需制造一根低压转子和其它必要的零部件。如非采暖期停机，则不必改为双转子机组。2、锅炉参数及高压缸通流部分不变，对低压缸通流部分进行改造，实现高背压循环水供热，热网循环水回水温度50 ℃，冷凝器出水温度72-75℃，热网循环水量4000-6000t/h。3、改造中低压缸的壳体、支撑方式、各管道接口位置、转子跨度、轴系、汽轮机与发电机的联接方式和位置、汽轮机基础、各轴承座均不变。4、机组其他热力系统的设备均能安全运行，能满足高背压工况和纯凝工况的安全运行。5、改造部件（易损件除外）的设计使用寿命不少于30年；叶片在允许的周波变化范围内运行，不产生共振；新制造的高背压运行转子和原有的高压转子、发电机转子的联轴器对轮中心的一致性，中心偏差不超过0.01mm，新旧转子通用一套联轴器螺栓，更换转子时不需再次铰孔，可直接安装，便于在采暖期和非采暖期交替时更换转子及一些其他零部件。

       三、改成高背压供热机组后的性能额定功率84mw，主汽门前额定压力8.83mpa，主汽门前额定温度535℃，额定功率主汽流量370t/h，额定背压43.6kpa，最高允许背压48kpa，最终给水温度227℃，工作转速3000r/min，低压部分级数2×3改造后，取暖期为背压式纯供热机组，热效率接近100%，以热定电运行，热耗3710 kj/kwh，发电功率不低于81mw；低压缸相对内效率≥85%。纯凝工况下运行的性能和改造前相同。

       四、高背压供热改造对机组的影响1、轴向推力，高压缸推力基本不变，两低压缸对置，轴向推力为0。2、胀差，高压缸基本不变，低压缸2×3级的参数与改前前三级相近，胀差变化不会对机组产生影响。3、冷凝器，由于循环水压力升高，对凝汽器有关部分进行加强。4、汽封加热器，改为由凝结水冷却，采取增加旁路和切换阀等措施。5、轴承标高，作适当调整。需要做的其他工作，在此不一一赘述。五、改造工期从设计开始到供货约120天左右，然后结合大修进行安装调试。