（中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司 吉林长春 130021）
摘要：本文论述了辽宁清河电厂200MW三缸三排汽凝汽式汽轮机组（8号机）进行单侧高背压供热改造及相关配套系统改造的实施技术方案，该方案创造性的解决了高背压机组对最小供热面积的限制问题。本文对机组改造前后经济性指标进行了对比分析，分析显示改造后8号机组采暖期供电煤耗由原来的358.99g/KWh降为303.81g/KWh，整个采暖期全厂综合节约标煤2.94万吨，取得了良好的经济效益。本工程改造技术方案对同类型机组的供热改造具有借鉴和指导意义。
关键词：单侧高背压；供热改造；经济性
一、前言
目前清河发电公司总装机容量为1400MW，由1台200MW机组（8号机组）及2台600MW（1、9号机组）组成。8号汽轮机最早是由哈尔滨汽轮机厂生产的超高压、一次中间再热、单轴、三缸三排汽、凝汽式汽轮机，原机组型号为N200－12.75/535/535。该机于1984年12月投产，后于1997年8月由龙威公司对低压缸进行了通流部分改造，2003年由北京汽轮发电机有限责任公司对高、中压缸进行了通流改造。由于现阶段机组燃烧煤种偏离设计煤种热值较多，目前机组出力范围为120～160MW。虽然经过两次通流改造，8号机的供电煤耗仍较高，为满足《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》中对燃煤发电机组平均供电煤耗要求，2016年7月提出对该机组进行高背压供热改造，改造后主辅机设备运行稳定，机组供电煤耗显著降低，总体效果达到了本次节能改造的预期。
二、改造技术方案
8号机组系统流程如图2-1所示，汽轮机组为高压缸、中低压缸合缸，低压缸合缸的三缸三排汽结构形式，凝汽器分为三个腔室，分别接收不同位置的排汽。
由于清河发电公司2015年冬季实际供暖面积210万平方米，对应一级网供热冷却水量3000t/h左右，远无法满足8号机高背压工况下稳定运行时对冷却水量的要求，经多方分析论证，创造性的提出并编制了8号机组三排汽汽轮机中低压缸后部单侧排汽（对应凝汽器A）实施高背压改造的方案。
该方案涉及改造范围包括8号机组低压转子、8号机组凝汽器及热网系统改造。改造方案原则性系统示意图见图2-22.1 低压转子改造
通过连通管蝶阀控制中压缸排压力在合理范围内，保持双分流低压缸不动，将中压缸后单排汽低压缸末级隔板和动叶去掉，末级叶轮安装假叶根，用以保护轮槽。调试运行阶段，严格监测轴瓦振动情况，在监测到振动超标后及时停机并加装平衡块，反复调整平衡块直至轴瓦振动达到标准可实现机组3000t/min定速平稳运行。机组结束高背压运行改为纯凝运行时，同样需要严格监测轴瓦振动情况，人为调整凝汽器A的背压，保证机组一直处于稳定安全运行状态。
去掉中压缸后单排汽低压缸末级隔板和动叶后，汽轮机效率会有所下降，发电热耗增加。但由于改造后冷源损失大大降低，所以综合能耗还是会得到显著下降。另外，此改造方案相比常见的换转子改造方案具有改造周期短、造价低，不需要每年更换二次转子，可避免由于多次开缸对低压缸及轴承等设备造成损伤。
2.2 凝汽器改造
由于只针对凝汽器A进行高背压改造，所以需要对凝汽器A与凝汽器B之间进行隔断。而且由于凝汽器A的冷却水由厂用循环水改为热网循环水，会对凝汽器带来以下两个方面的影响：
一是凝汽器内排汽温度升高，凝汽器本体热膨胀量发生变化，对低压缸和轴系的运行安全性有一定影响，因此需要对凝汽器底部的支撑弹簧进行核算，确保吸收因温度变化引起的凝汽器膨胀量的变化。经核算确认，本次改造机组不需要对支撑弹簧进行改造即可满足安全运行的需要。
二是热网循环水的压力高于厂用循环水压力，需要对凝汽器整体结构、管板、盖板等进行强度核算。按照热网循环水回水压力0.5MPa进行核算后，凝汽器盖板、凝汽器两侧及上部外围板强度不够，需要对凝汽器局部进行加肋强化。由于改造工期紧张，经论证，最终采用在热网循环水回水管道上加装调压阀，将热网循环水压力降低到凝汽器允许范围内再进入凝汽器的方案。同时为防止凝汽器超压，在调压阀后加装微启式安全阀，凝汽器出口后热网循环水管道上加装水击泄压阀，以确保机组运行安全性，具体系统示意见图2-2。
2.3 热网系统改造
由于本次改造不涉及供热面积的增加，所以热网系统主要设备及管道不需要变更，但由于进入热网首站的热网水温度升高，由9号机提供的热网加热蒸汽量会有所减少。改造中所涉及到的凝汽器A的厂用循环水管道与热网循环水管道具体连接方式见图2-2。
三、改造前后经济性分析
8号机组设计及改造前后运行参数见表1。
另外，在非高背运行期间，由于改造所带来的机组热耗上升部分应相应地在收益中扣除。但由于缺少非高背压工况稳定运行数据，本文不对该部分进行分析。
四、结语
本次针对8号机单侧高背压供热改造及相关配套系统改造，创造性的解决了高背压机组对最小供热面积的要求。通过本次改造，8号机组采暖期供电煤耗由原来的 降为现在的 ，全厂综合节约标煤2.94万吨，可带来直接经济收益1646.4万元。另外，本次改造使清河电厂9号机抽汽量和抽汽运行时间减少，机组可以在更低负荷下运行，为其更具灵活性的参与深度调峰创造了条件。
参考文献：
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[4] 张新雷，姜迪，董蕾.200MW级机组供热改造分析.中国高新技术企业，2017.
论文作者:张新雷,刘焕武,姜迪,董蕾
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/17
标签：凝汽器论文; 机组论文; 低压论文; 清河论文; 煤耗论文; 方案论文; 汽轮论文; 《电力设备》2017年第4期论文;