單純發(fā)電的純凝機組怎樣改造成高背壓循環(huán)水供熱機組和雙轉子機組

----淺談汽輪發(fā)電機組的節(jié)能環(huán)保（四）

哈爾濱新時代能源環(huán)保設備有限公司   賀志昆 2016年3月22日

       國家發(fā)改委等五部委聯合印發(fā)了發(fā)改能源【2016】617號文件----《熱電聯產管理辦法》，大力提倡和鼓勵發(fā)展集中供熱和熱電聯產，提出：“力爭實現北方大中型以上城市熱電聯產集中供熱率達到60%以上，20萬人口以上縣城熱電聯產全覆蓋”的目標。在第二章第八條中要求“規(guī)劃建設熱電聯產應以集中供熱為前提……燃煤機組必須采用背壓機組……”；在第十條中提出：“優(yōu)先對城市或工業(yè)園區(qū)周邊具備改造條件且運行未滿15年的在役純凝發(fā)電機組實施采暖供熱改造”，“供熱改造要因廠制宜采用打孔抽汽、低真空供熱、循環(huán)水余熱利用等成熟、適用技術，鼓勵具備條件的機組改造成為背壓熱電聯產機組”。我公司成立十七年來，除供應自行設計制造的高效背壓式汽輪機之外，已為中外用戶提供了近500套的各種型號的二手汽輪發(fā)電機組，對200多臺汽輪機進行了不同內容的節(jié)能改造，用戶都很滿意，有的因改造后節(jié)能效果顯著而獲得市政府的節(jié)能獎狀和資金獎勵；有的被列入淘汰清單的機組，通過改造獲得“新生”，企業(yè)重此“煥發(fā)青春”。我們結合本公司的汽輪機改造實踐，將陸續(xù)介紹汽輪機的各種節(jié)能改造技術。

       本文向各位介紹單純發(fā)電的凝汽式汽輪機怎樣改造成下列兩種機組：1、高背壓循環(huán)水供熱（即背壓式）熱電聯產機組；2、采暖期作背壓機運行，非采暖期依舊純凝運行的雙轉子機組。  

       一、機組改造前的參數型號N100-8.83/535的高溫、高壓、雙缸、沖動、凝汽式汽輪機，7級回熱，參數為：主汽壓力8.83mpa,主汽溫度535℃、額定功率100000KW，額定流量370t/h，給水溫度226℃、冷卻水溫度20℃，凝汽器面積6820m2。

       二、改造方法1、為使改造后，在采暖期按高背壓循環(huán)水供熱（即作為背壓機），用以熱定電的方式運行；在非采暖期仍按純凝汽工況運行，需制造一根低壓轉子和其它必要的零部件。如非采暖期停機，則不必改為雙轉子機組。2、鍋爐參數及高壓缸通流部分不變，對低壓缸通流部分進行改造，實現高背壓循環(huán)水供熱，熱網循環(huán)水回水溫度50 ℃，冷凝器出水溫度72-75℃，熱網循環(huán)水量4000-6000t/h。3、改造中低壓缸的殼體、支撐方式、各管道接口位置、轉子跨度、軸系、汽輪機與發(fā)電機的聯接方式和位置、汽輪機基礎、各軸承座均不變。4、機組其他熱力系統(tǒng)的設備均能安全運行，能滿足高背壓工況和純凝工況的安全運行。5、改造部件（易損件除外）的設計使用壽命不少于30年；葉片在允許的周波變化范圍內運行，不產生共振；新制造的高背壓運行轉子和原有的高壓轉子、發(fā)電機轉子的聯軸器對輪中心的一致性，中心偏差不超過0.01mm，新舊轉子通用一套聯軸器螺栓，更換轉子時不需再次鉸孔，可直接安裝，便于在采暖期和非采暖期交替時更換轉子及一些其他零部件。

       三、改成高背壓供熱機組后的性能額定功率84mw，主汽門前額定壓力8.83mpa，主汽門前額定溫度535℃，額定功率主汽流量370t/h，額定背壓43.6kpa，最高允許背壓48kpa，最終給水溫度227℃，工作轉速3000r/min，低壓部分級數2×3改造后，取暖期為背壓式純供熱機組，熱效率接近100%，以熱定電運行，熱耗3710 kj/kwh，發(fā)電功率不低于81mw；低壓缸相對內效率≥85%。純凝工況下運行的性能和改造前相同。

       四、高背壓供熱改造對機組的影響1、軸向推力，高壓缸推力基本不變，兩低壓缸對置，軸向推力為0。2、脹差，高壓缸基本不變，低壓缸2×3級的參數與改前前三級相近，脹差變化不會對機組產生影響。3、冷凝器，由于循環(huán)水壓力升高，對凝汽器有關部分進行加強。4、汽封加熱器，改為由凝結水冷卻，采取增加旁路和切換閥等措施。5、軸承標高，作適當調整。需要做的其他工作，在此不一一贅述。五、改造工期從設計開始到供貨約120天左右，然后結合大修進行安裝調試。