中小型凝汽式或抽凝式汽轮机改造成背压式汽轮机的一种新方法.pdf

中小型凝汽式或抽凝式汽轮机改造成背压式汽轮机的 一种新方法 张玉峰1管立君1赵肃铭2 (1．石家庄双联化工公司，2．哈尔滨工业大学) 【内容摘要】：将凝汽式或抽凝式汽轮机改造成背压式汽轮机，由于排汽温度提高导致后汽缸热膨胀过 大而影响汽轮机的正常运行．本文提出了一种新的改造方法。降低了后汽缸的温度，实现了改造后汽 轮机的安全运行． 【关键词】：凝汽式汽轮机，抽凝式汽轮机背压式汽轮机压力匹配器喷水冷却装置 0前言 中、小型凝汽式汽轮发电机组由于其发电煤耗高，按照国家能源政策的要求，属于被淘汰机型， 中、小型拽凝式汽轮发电机组虽属热电联产机组，但对其供热量也有明确的规定，即热电比必须大于 1．热效率必须大于45％，否则也属于关停机组之列．但我国目前许多企业自备发电站，有大量这类 机组存在，其中有些还有相当长的使用寿命，弃置可惜，继续使用发电煤耗居高不下．处于随时被关 停的境地．更换适合企业供热要求的新背压机组，不少企业或者缺乏资金，或者考虑到企业长期规划 要求而暂时搁置．因此，想到要将这类机组改造成符合政策要求的热电比大、热效率高的背压式汽轮 发电机组，这样既能顾及到企业长期发展规划，又能满足企业的供热需求．不改变原机组的位置和主 要结构形式，用很少的投资，就实现了汽轮机的排汽全部被生产所使用，从而大大提高了能源的有效 利用率．是一种投资少，周期短，见效快的一种节能改造方式． 1将凝汽式或抽凝式汽轮机改造成背压式汽轮机组存在的问题、解决途径及改造方法 该类型汽轮机的共同特点是排汽排在冷凝器中，形成较高的真皇因此汽轮机的后汽缸和排汽管承 受的温度和压力较低，一般设计采用铸铁汽缸并和后轴承座成为统一体，如果改为背压式汽轮机后， 蒸汽仍然从原排汽口排出，不采取特殊的措施，势必引起后汽缸温度过高，甚至超出允许温度，导致 汽缸热膨胀过大，轴承座上抬，影响安全运行．这就是问题症结所在，解决问题的途径，就要针对这 一向题找到降低后汽缸温度的方法。 从技术角度。目前．有两种方法行之有效，概括如下： L1加黼板，另开捧汽口 对某些较大型的凝汽式汽轮机，其轴向尺寸较长。按所需的背压，经热力计算确定汽轮机级数， 和各级通流面积．如果要摘除的末几级的级数较多，后汽缸就有较大的空间实施改造，这样可以用盲 板堵去原来的排汽管，并在排气管前加装一个带轴封的隔热挡板，使蒸汽不进入汽缸的后部和排汽管， 便降低了排汽缸后部的温度．因改造后的汽轮机排汽压力较高，比容减小，可以根据排汽量的大小， 确定排汽管的尺寸和数量，再在隔热板前，另外开一个或数个排汽口进行排汽．这就将高温蒸汽局限 在汽缸的较前部位上，保持汽缸后部和原排汽口处的温度较低，使后轴承能在较安全的温度下运行。 同时，由于隔热板本身的轴封承担了一部分压差，使漏汽量保持在正常范围内． 这种改造已经有十年以上的运行历史，实践证明，改造是成功的，可靠的。例如，北京市某热电 厂一台N50一90高压凝汽式汽轮机，改造成排汽压力为0．12Mpa的背压式汽轮机，作为采暖供热汽 轮机，已经运行多年． 1．2利用压力囤毫爝-和晓毋漱置 辛石诧知设协会热士专!蚕会·垒置化工熟工设诗技术中心蟠2∞8年午套论文鬟 对于某些较小的凝汽机组或抽凝机组，由于级数较少，轴向尺寸较短，改造成背压式汽轮机汽缸 内没有足够的尺寸实施隔热挡板和另外开排汽口，在这种情况下，可以采用压力匹配器实施改造。具 体做法是：在汽轮机调节级后或者高压段某一级间打孔抽汽作为压力匹配器(喷射热泵)的驱动蒸汽， 经过其缩放喷管加速到超音速气流，产生低压，用来抽吸汽轮机的排汽，然后两股蒸汽混合后在其扩 压管中升压，达到所需要的供热参数。这里关键技术是在原排汽口处要实现O．1MPa(0表压)左右 的压力，再通过喷水装置将其冷却至饱和蒸汽，以降低汽缸温度。便能达到安全工作要求．为达到此 目标，必须进行汽轮机通流部分详细的热力计算，并与压力匹配器的热力计算设计随时配合，进行反 复的迭代计算，准确的算出抽汽量和排汽量的比例，即用多少压力的驱动蒸汽量能抽吸多少0．1MPa (0表压)左右的排汽量，再根据这一分配比例的汽量和抽汽口、排汽口的压力值确定汽轮机的级数 和各级的喷嘴数，从而实施改造，摘去多余的级数，并在保留级中堵去多余的喷嘴(或增加喷嘴)． 改造后需要重新做动平衡和确定新的临界转速。对喷水装置应以汽缸温度作为反馈信号自动控制喷水 量的多少．