（山东鑫动力节能环保科技有限公司 山东省淄博 256100）
摘要：针对现有背压式汽轮机进行诊断、分析、方案提出等过程，从技术方面进行介绍、总结了对传统能耗较大的背压式汽轮机进行节能改造的技术经验，并通过对通流改造后的汽轮机实际运行参数采集，得出此项目所实施的效果和效益分析，可以作为准备进行汽轮机节能改造的单位一些参考和借鉴。
关键词：背压式汽轮机；通流改造；套缸技术；技术方案；效益分析
前言：
近年来随着能源的减少、环境的恶化引起全球的恐慌，更可怕的是为了争夺资源发动战争。也引起中国政府的高度重视，随着一系列的政策出台，节能减排工作迅速展开，各火力发电企业也加快了汽轮机节能改造的步伐，尤其是通流改造效果十分明显，由于原有的汽轮机设计理念以节约制造成本为原则，而且各个汽轮机厂一直沿用的这些技术，明显的和现在资源短缺时代相悖，因此对于传统的汽轮机的节能改造势在必行。
1.传统的背压式汽轮机存在的问题
1.1为了减小制造成本，尽量减小了汽轮机做功级数。
1.2为了减少做功级数，调节级设计为双列复速级。由于双列复速级效率很低，但是承担的焓降又是最高的，所以大大的影响了汽轮机的效率。
1.3为了减少做功级数增加了叶轮的直径。随着叶轮直径的增大，焓降也随着增大，汽轮机叶轮的摩擦损失、叶高损失、叶顶漏汽损失等都随着增加，影响了汽轮机的效率。
1.4压力级的直径过大。有些背压式汽轮机的压力级过大，造成压力级无法全圆周进汽，影响了汽轮机的效率。
1.5汽轮机的叶顶汽封的间隙过大，汽封齿的级数过小。从而增加了叶顶漏汽量，影响了汽轮机的效率。
1.6各个通流部分的间隙过大造成的损失也很大。
2.改造的思路
对于传统汽轮机存在的问题，经过周密强度计算，汽轮机经过通流改造是可以达到节能减排的效果的。
2.1为了使汽轮机的效率提高，增加汽轮机整个压力级的焓降是最有效的办法，增加压力级的焓降的最好的办法就是增加压力级。
2.2因为空间的问题，压力级无法增加到最合理的级数，压力的焓降无法达到理想的比例，所以必须保留复速级，但是必须尽量减小复速级的焓降。
2.3减小叶轮的直径。减小直径增加叶片的高度，重新设计压力级的叶片叶型，使压力级的做功更加充分以提高压力级的效率。
2.4减少通流部分以及前汽封的漏汽量。增加前汽封、叶顶汽封以及隔板汽封的汽封齿的级数。
3.改造的实施过程（以XXXX公司生产的型号为B12-4.9/0.98背压式汽轮机改造为例）
3.1对原机组的调研
XXXX公司生产的型号为B12-4.9/0.98背压式汽轮机为单缸、单轴、多级、冲动式汽轮机，改造后的型号为B15-4.9/0.98。其通流部分为一级双列复苏级和三级压力级组成。和甲方共同在实际运行过程中测量的数据如下：
3.2对原有的机组的分析
3.2.1对原机组的强度进行强度计算。原机组已经运行了10年，经过对原有的机组进行计算得出，现有的汽轮机本体的寿命在额定负荷范围内还能运行170000小时。
3.2.2能保证改造后各个部位的强度需要。
3.2.3内部空间能符合改造的需要。
3.2.4油系统能满足改造后的润滑、安保、调速的要求。
3.2.5循环水系统的负荷能满足改造后的需要。
3.2.6主汽门通流面积能达到负荷在15MW时的蒸汽流量。
3.2.7主蒸汽管道、导汽管和排汽管道也符合蒸汽流速的要求。
3.2.8调速系统同为DEH电液调速系统，经过和生产厂家的沟通后能满足运行的需要。
3.2.9由于DCS系统没有改变，和生产厂家沟通落实不用更换或者改造。
3.2.10电气仪表部分都在要求范围内，不需要更换或改造。
3.2.11发电负荷不超过15000KW.h/h不需要更换或者改造，需要试验合格后使用。
3.3热力计算
3.4具体的方案
3.4.1汽轮发电机的地面基础不动，以减少工期。
3.4.2汽轮机前后轴承座不动，不改变原有结构。
3.4.3汽轮机汽缸、调速、控制系统不动。
3.4.4汽轮机的油系统、辅机部分进行检修、保养。
3.4.5汽轮机上缸、下缸、转子总成、发电机转子拆除返厂进行生产改造、检测、动平衡试验等工作；
3.4.6汽轮机转子保留复速级，其他三级叶轮全部去掉。
3.4.7在压力级位置加设内缸（套缸），与改造后的转子总成进行匹配。
3.4.8在内缸内增加六级叶轮和隔板。
3.4.9从热力计算书上看复苏级后的压力提高到了3.1Mpa，所以重新更换平衡盘的汽封体并增加一道汽封。
3.4.10复速级级的通流间隙不变，压力级动静叶片的间隙调整为1.5mm。
3.4.11调整喷嘴组、转向导叶环的通流面积并重新设计压力级动、静叶片的叶型。
3.4.12对转子总成进行动平衡试验。
3.4.13对发电机转子总成进行动平衡试验。
3.4.14发电机的耐压试验。
4.改造后和用户共同确认的基本参数
5.改造后的经济效益和社会效益
5.1经济效益（以下是根据某企业的情况计算结果）
该热电厂为对外供热，改造后排出的蒸汽价格不变，所以供暖的效益不受影响，当同样的进汽量为164T/h时多发电2900KW.h/h。每年按照7000小时运行，对外供电的价格税前价格为0.4846元/kw.h计算。
2900×7000×0.4846=9837380（元）
另外本项目申请可观的政府补贴
5.2社会效益
按照国家规定，多发一度电可节约0.35kg标准煤；减少0.272kg碳排放；减少0.872kg二氧化碳排放；减少0.0263kg二氧化硫排放；减少0.0131kg氮氧化物排放；减少0.238kg粉尘排放。
6.总结
从第5项的经济效益和社会效益上看，此项目无论对企业本身的效益还是社会效益是可观的。当然，不同的时间、不同的地点和不同的企业对效益的计算方法不尽相同，但是无论怎么计算都对企业和社会的好处是巨大的。
参考文献：
[1]张岩. 600MW机组汽轮机低压缸改造效果评价研究[D].华北电力大学，2014.
[2]李清，黄竹青，左从瑞，李亮，崔永波. 浅析汽轮机通流部分改造及效果[J]. 华中电力，2011，03：84-86+90.
论文作者:赵俊程
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
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