MW汽轮机通流部分改造.docVIP

论文 N55-8.83/535型汽轮机通流部分改造 作者： 王怀欣,郭宏武,卢宏源 单位：郑州中岳电力有限公司 55 MW汽轮机通流部分技术改造 王怀欣,郭宏武,卢宏源 (郑州中岳电力有限公司，河南郑州 452477 ) 摘要：针对55MW 汽轮机组原来设计、制造技术落后、实际运行效率低、煤耗高的现状,为实现节能减排的目标，采用先进的全三维技术对其通流部分进行改造升级和汽缸打孔抽汽，消除了设备隐患，提高了机组运行的经济性和安全性，增强了机组的调峰能力，节能降耗效果显著。 关键词：汽轮机；通流部分；改造；打孔抽汽 Abstract: 55MW gas turbine technology behind the original design, fabrication are backward in technique , the actual operating efficiency is low, the status of high coal consumption, in order to achieve the emissions-reduction targets, using advanced technology to its full three-dimensional flow section has been transformed to upgrade and punch extraction, to eliminate hidden dangers of the equipment to improve the security and peaking capacity, energy-saving effect is remarkable. Keyword:steam turbine;steam flow path; transformation; perforated extraction 一、概述 郑州中岳电力有限公司#4 汽轮机是由哈尔滨汽轮机厂生产，型号为N55-8.83/535 凝汽冲动式汽轮机，采用 20 世纪90年代技术设计制造，于 1995年12月投产。此台机组原设计热耗率为9448kJ/(kW·h)，但是受当时制造水平的限制，实际运行热耗一直达不到设计值，后来在大修中进行过多次改进和维护，也没有大的好转。根据#4汽轮机2007年做的热力试验报告，热耗率达到9949 kJ/ ( kW·h )。为了提高机组的热效率，达到节能减排的目的。该厂经过多方考察和论证最终采用北京全三维动力工程有限公司的先进技术，投资1500万元对#4汽轮机进行了通流部分改造和打孔抽汽改造。改造后机组额定出力能增加 5 MW ,煤耗有较大幅度降低, 同时，为了响应国家政策和本地实际需要，对汽缸进行了打孔抽汽供热，使机组具有灵活的热电联供性能。总之通过改造能使机组的经济性、安全性和调峰能力都得到提高。 二、改造的原则和目的 2.1 改造安全可靠性第一，采用的改造技术可靠，结构部件安全可靠。设计、制造、检验符合现行的行业新机出厂标准要求。 2.2 机组改造后，改造范围内的设备寿命至少应不低于30年，而且对改造范围以外的设备寿命无不良影响。 2.3 把纯凝汽式汽轮机改为热电联产机组，改后型号为C55-8.83/(1.1)，负荷在55MW时，抽汽压力1.2MPa，抽汽量35T/h，热电比达到54.5%。 三、改造采用的主要先进技术 3.1 新一代“后加载”高效静叶型 新一代“后加载”高效静叶型（见图1）的突出特点是： 3.1.1叶片表面最大气动负荷在叶栅流道的后部（传统叶片则在前部）。 3.1.2吸力面、压力面均由高阶连续光滑曲线（不是圆弧）构成。 3.1.3叶片前缘小圆半径较小且具有更好的流线形状，在来流方向（攻角）大范围变化时仍能保持叶栅低损失特性。 3.1.4叶片尾缘小圆半径较小，减少尾缘损失。 3.1.5叶型最大厚度增大增强了叶片刚性。 图1： 新叶型 老叶型 “后加载”系列叶型在理论分析和实验验证上均表明其效率大大高于传统叶型。图2、3是新、老叶型及其表面速度分布的比较， “后加载” 图2 前加载叶型和后加载叶型的马赫数分布图 叶型在来流方向±30°的变化范围内都可保持低损失，而老叶型的这一范 围约为±20°，改造后通流部分在负荷（即流量）变化范围较大时仍有较高的效率，这就增强了机组的调峰能力。 图3 后加载(鱼头)叶型与老叶型攻角特性比 3.2 弯扭联合全三维成型静叶栅 弯扭联合全三维成型静叶栅（俗称马刀型叶栅），是第三代汽轮机先进技术的集中体现，世界各国的大量理论与实践都证明采用这一技术可使汽轮机级的效率提高1.5~2%。图4是适用于高、中压缸