140MW供熱機(jī)組高背壓技術(shù)改造分析

摘 要：為進(jìn)一步提高熱負(fù)荷，滿足城區(qū)日益擴(kuò)大的供暖需求，提高經(jīng)濟(jì)性，我公司于2012年起分別對#5、6、7機(jī)組進(jìn)行了高背壓改造。改造主要涉及汽輪機(jī)本體改造，凝汽器改造，熱網(wǎng)循環(huán)水及輔機(jī)冷卻水改造等部分。通過改造提高了機(jī)組的供熱能力和經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：140MW汽輪機(jī)；高背壓改造；節(jié)能降耗；供熱

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.189

1 概述

臨沂電廠#5機(jī)是上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的C140-13.24/0.23/535/535型超高壓、中間再熱式、雙缸雙排汽、單軸、抽汽凝汽式汽輪機(jī)，于2003年4月投產(chǎn)。原供熱抽汽從中低壓聯(lián)通管接出，壓力為0.23MPa，額定抽汽量為80t/h，最大120t/h。為了提高供熱期供熱能力，同時提高經(jīng)濟(jì)性，對#5號機(jī)組進(jìn)行了高背壓改造。熱網(wǎng)循環(huán)水首先經(jīng)過凝汽器吸收低壓缸排汽的余熱，進(jìn)行第一級加熱；然后送入換熱器與汽輪機(jī)抽汽進(jìn)行進(jìn)一步換熱，進(jìn)行第二級加熱，并重新送入熱網(wǎng)管道。通過對低壓缸排汽余熱的利用，大大提高了供熱能力，并顯著提高了經(jīng)濟(jì)性。單臺機(jī)組改造后供熱量由約200GJ/h提高到了800GJ/h，機(jī)組冷援損失全部回收用來城市集中供熱，機(jī)組的供熱期發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗由320g/（kW·h）降至170g/（kW·h），每年可以節(jié)約標(biāo)煤6萬余噸。

2 高背壓改造的相關(guān)項(xiàng)目

（1）汽輪機(jī)本體部分改造：去掉低壓轉(zhuǎn)子末級及次末級共四級葉片及相應(yīng)隔板，原葉根槽填充假葉根，將原隔板更換為導(dǎo)流板。

（2）低壓缸噴水降溫裝置改造：考慮低壓缸排汽溫度上升較多，增加一組低壓缸噴水降溫裝置。

（3）凝汽器改造：將進(jìn)出水室改為圓形水室，冷卻水管置換為不銹鋼管，并對殼體進(jìn)行加強(qiáng)，充分考慮管板膨脹，凝汽器膠球沖洗裝置閥門進(jìn)行了更換。

（4）熱網(wǎng)循環(huán)水改造：將原城市熱網(wǎng)回水過濾后引至#5機(jī)凝汽器，在凝汽器吸收汽輪機(jī)乏汽的熱量后送入供熱首戰(zhàn)，進(jìn)入換熱器再次加熱后送入城市熱網(wǎng)，原循環(huán)水至凝汽器A、B側(cè)進(jìn)出水電動蝶閥關(guān)閉，加裝堵板。

（5）輔機(jī)冷卻水改造：原循環(huán)水系統(tǒng)停止運(yùn)行，原循環(huán)水的用戶失去冷卻水源，在#5、6機(jī)循環(huán)水泵房安裝三臺輔機(jī)冷卻水泵，供#5機(jī)主機(jī)冷油器、發(fā)電機(jī)空冷器、給水泵冷卻水等用戶使用。

（6）汽輪機(jī)本體級間汽封及軸封改造：由于排汽溫度升高造成汽缸缸體上抬，為避免動靜部件碰磨，對徑向間隙進(jìn)行調(diào)整并更換了部分汽封。

（7）熱工邏輯改造：高背壓運(yùn)行期間，汽輪機(jī)低真空保護(hù)定值修改為：真空低至55KPa報警并聯(lián)啟備用射水抽氣器，低至41.6KPa機(jī)組跳閘。

3 機(jī)組改造后參數(shù)

機(jī)組型號：C140-13.24/0.23/535/535

主要技術(shù)參數(shù)：

4 高背壓改造后的啟停

（1）#5機(jī)由正常運(yùn)行切換為低真空運(yùn)行應(yīng)該具備以下條件：首站主管網(wǎng)投運(yùn)完畢，主管網(wǎng)供水流量在6000t/h以上，主管網(wǎng)回水溫度不超過50℃。

（2）凝汽器及熱網(wǎng)管道的排氣、暖管、暖體工作，要點(diǎn)是嚴(yán)格控制凝汽器殼體溫升速度不大于2℃/min。

（3）轉(zhuǎn)子改造后，軸系臨界轉(zhuǎn)速可能存在變化，啟停過程中注意監(jiān)視振動、瓦溫。

5 經(jīng)濟(jì)安全調(diào)整

（1）高背壓運(yùn)行期間，應(yīng)堅(jiān)持以熱定電。機(jī)組協(xié)調(diào)控制方式高背壓運(yùn)行，正常運(yùn)行負(fù)荷穩(wěn)定在100MW-110MW之間，可根據(jù)運(yùn)行情況和熱網(wǎng)回水溫度進(jìn)行調(diào)整。機(jī)組不參與調(diào)峰，保證熱負(fù)荷的穩(wěn)定性。

（2）運(yùn)行時應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視真空情況，如果供熱首站循環(huán)泵運(yùn)行正常，真空過低可以通過減負(fù)荷或者加大中壓缸排汽抽汽量使真空恢復(fù)正常，必要時可以采取降低再熱汽溫的方式控制排汽溫度及凝汽器真空。

（3）凝汽器水側(cè)入口壓力維持在0.45-0.55MPa，高背壓運(yùn)行時不再進(jìn)行膠球沖洗工作。

（4）運(yùn)行期間注意監(jiān)視調(diào)節(jié)級壓力、一至五抽壓力等參數(shù)不越限。

（5）保證熱網(wǎng)有足夠的換熱能力，保證熱網(wǎng)回水溫度嚴(yán)格控制機(jī)組在允許背壓下運(yùn)行。

作者簡介：邵長城（1979-），男，山東臨沂人，本科，工程師，研究方向：集中供熱改造及發(fā)電設(shè)備運(yùn)行。