大型多缸凝汽式汽轮机改为供热发电两用汽轮机

------浅谈汽轮发电机组的节能环保（五）

哈尔滨新时代能源环保设备有限公司  贺志昆  2017年11月1日

2016年3月22日国家发改委等五部委联合印发的发改能源【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,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……”提倡“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，并对其中约半数的汽轮机和业主已有的机组，根据业主的需要，进行了不同内容的节能改造，业主都很满意，有的业主因改造后节能效果显著而获得省、市政府的节能奖状和奖金；还有要淘汰的机组，通过改造获得“新生”，企业从此“青春焕发”。结合本公司的汽轮机改造实践，我们陆续介绍汽轮机的各种节能改造技术。

上次已介绍了单缸或多缸的纯凝汽式汽轮机，怎样改造成高背压循环水供热热电联产汽轮机，即背压式汽轮机；改造成采暖期作背压机运行、非采暖期依旧纯凝运行的双转子汽轮机，今天再向各位介绍大型多缸纯凝机组改供热的另一种形式，即改为供热、发电两用的汽轮机，改造后，采暖期抽汽供热，电功率随抽汽量的增加而相应有所下降；非采暖期关闭调节阀，作纯凝工况运行。

这种供热改造，由于工业抽汽和采暖抽汽的抽汽压力不同，改造方法也不同。用于工业抽汽的压力一般在1mpa左右，需要在中压缸上与抽汽压力符合要求的相应位置上打孔，在汽缸内要将抽汽口后面原有的部分隔板拆除，改装旋转隔板来控制抽汽量，相对较复杂，改造成本高，停机时间长；而改造为采暖抽汽机组就比较简单，改造投资省，停机损失小，供热效果相当好，具体改造方案举例如下：

1、改造前机组（N135-13.2/535/535）的技术规范

2、改造原则

2.1锅炉、发电机原则上不改造。

2.2汽轮机本体基础不动。

2.3利用成熟、可靠的技术对机组进行供热改造设计，通过改造设计确定抽汽量，对通流性能和轴向推力进行校核，确保改造后能平稳、安全运行，把本机改造为进汽量大于或等于额定进汽量时，具有最大供热抽汽量200t/h的供热发电两用汽轮机。

2.4抽汽量可以调整，抽汽压力范围为0.25-0.32mpa(绝对压力)，供热温度235-265℃。

2.5供热回水按80℃设计计算，回水接至某低加出口的主凝结水管道上。

2.6过桥管的高度应充分考虑车间内轿式起重机的起吊高度。

3、改造为采暖发电两用机组的方法

3.1主要是从中、低压缸间连通管上抽汽供热，为现役机组更换带有抽汽的中低缸的连通管，在连通管上加装调节蝶阀，供热抽汽管道从调节蝶阀前连通管上接出，供热管道上依次安装安全阀、快关阀、气动止回阀。安全阀主要防止连通管道超压，安全阀的排放量、启跳压力、回座压力应按汽轮机制造厂的使用规范设置。调节蝶阀用于调节连通管上的抽汽压力，开度应保证低压缸的冷却流量。快速关闭阀的作用是快速关闭，防止汽轮机超速及进水。气动止回阀也具有快速关闭功能。

3.2对于再热式机组，若供汽所需压力、温度高于中低压缸连通管蒸汽的压力、温度，可以选择在再热管的冷段管道上或热段管道上的相应位置开孔抽汽，其方法与在中低压缸连通管上开孔抽汽供热相似，在此不一一赘述。

4、改造后机组纯凝工况的主要技术规范

4.1型号：NC135/123-13.24/0.30/535/535；

4.2额定功率：135MW；

4.3额定蒸汽参数：  13.24MPa、535℃；

4.4额定流量：395t/h；

4.5最大流量：440t/h；

4.6额定转速：3000r/min；

4.7旋转方向：从汽轮机朝发电机方向看，汽轮机转向为顺时针；

4.8背压：4.9kpa；额定热耗8140KJ/KW.h。

4.9改造后各种抽汽工况下的参数：

排汽压力为4.9kpa，供热流量从100t/h增加到200t/h时，中排压力在0.25至0.32mpa范围内变化，温度在230℃-260℃间变化，电功率从123MW，减少到111MW，主蒸汽流量从421t/h增加到440t/h，热耗从7235，降低至6034KJ/KW.h。

5、改造后的其他性能指标

5.1改造后纯凝工况的各项技术参数基本不变。

5.2供热工况下，汽轮机在进汽量大于或等于额定进汽量时的最大供热抽汽量为200t/h。

5.3汽轮机改造部分大修周期不少于5年，强迫停机率小于2%。

5.4轴系临界转速值与工作转速避开15%以上，轴系临界转速的分布保证有安全的暖机转速和进行超速试验。

5.5汽轮机正常运行时，高中、低压转子的各轴承轴瓦振动双振幅值不大于0.03mm，轴振不大于0.076mm；通过临界转速时瓦振不大于0.1mm。

5.6汽轮发电机组轴系失稳转速大于3900r/min。

5.7机组能在周波48.5-50.5Hz的范围内持续稳定运行。

5.8改造后，最大供热工况下通流部分各部件满足长期运行的强度要求。

5.9改造后，实际供热时最大抽汽量不超过设计值（200t/h），同时最低投供热电负荷为101.25MW，即在此负荷以上方允许投入供热，以避免产生零推力或负向推力，并确保抽汽管道的安全，避免影响机组的运行安全。

5.10改造后，供热工况下抽汽对加热器的运行及抽汽管道不产生影响，抽汽后回热系统仍能保持正常运行。

5.11最大供热工况下，低压缸进汽流量满足运行要求。

6、各种不同容量的大型多缸冷凝式汽轮机改发电供热两用汽轮机后的供热参考数值

本公司主要业务：二手汽轮发电机组供货和工程承包、汽轮机节能改造、自行设计和制造的高效背压机供货和工程承包，欢迎业主来电、来函，进行咨询，互相交流节能环保的经验体会。我们本着“诚信为本、技术创新、精益求精、用户至上”的宗旨，竭诚为你们服务好。

本人才疏学浅，不当之处请各位赐教。

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