摘要：本文以某汽轮机为例，讲解了汽轮机供热改造双低压转子互换技术，介绍了高背压循环水供热改造，对低压结构进行了优化，调整了机组辅助系统，经过改造，大大提高了机组供热能力，让汽轮机运行更加安全可靠。
关键词：汽轮机；供热改造；互换技术
在电力系统中，常常采用的节能降耗方法主要有热电联产，其供热主要是汽轮机抽汽产生的。背压供热具有很强的节能功效，在汽轮机的改造中运用非常广泛，就现阶段来看，对汽轮机的改造过程中，已经实现的最大机组为135MW，为了进一步提高节能减排，就需要对300MW机组进行改造。
1改造技术概况
改造技术分别对冬季和夏季采用不同的方案，在冬季时，运用特有的供热转子，实现冬季供热，在供热过程中，对其背压进行控制，标准压力为49KPa，可以运用汽轮机抽汽的方式对循环水进行加热，为用户提供热量；在夏季，可以运用固有的纯凝转子，以实现纯凝工况需要。
1.1高背压运行工况
凝汽器将会为热网循环水加热，充分利用低压缸排汽余热，使其成为第一次加热的热源，将凝汽器背压控制在49KPa左右，低压缸所排出的汽体温度达到79度。通过这次加热，热网循环水的温度将上升到75度，第二次加热，主要是借助于泵提升其压力，让其进入首站热网加热器，实现抽汽加热，让水温达到用户使用要求，用户使用完后，水温将会降低，于是再通过凝汽器进行加热，形成一个循环往复的工程系统[1]。
1.2机组特点
（1）想要让机组在运行过程中，其发电量得到提升，且内部损失有所下降，需要对供热转子进行重新设计。和原有的纯凝转子相比，新设计的供热转子，其流通面积有所降低，这样设计可以增加机组的安全可靠性。这种设计方法，可以避免出现颤振，避免背压的上升，机组的安全性能会得到加强。另外，在这种设计方式下，可完全放开中低压连通管调节阀，进而降低损耗，合理调节低压缸焓降，即使锅炉蒸发量未发生变化，也能够提升发电量，获得更好的经济效益[2]。
（2）机组运行过程中，处于供热工况阶段时，低压缸会因为排汽温度的上升而上升，这会引起低压转子上升，所以，在改造设计过程中，一定要重视轴系稳定性。
2改造后的系统状况
机组改造后在高背压运行时，由于排汽参数的升高，需要进一步对机组的汽封、润滑油等辅助系统进行评估。
2.1轴承及油系统
机组实现改造后，运行机组发现，在供热工况阶段，和改造前相比，轴承座内部温度相对较高，为了机组运行更加安全可靠，需要用耐温能力较强的合金代替轴承合金。另外，需要对轴承环境进行调整，可以用温度不高的润滑油喷到轴承表面，降低轴承表面温度。当然，在纯凝工况阶段，可以停止喷射润滑油。
2.2低压缸喷水系统
和纯凝工况对比发现，供热工况中的控制温度点比较高，将喷水温度预设后，可以结合有关资料对低压缸喷水进行计算，结果得出原来的设置不能达到相关标准，两种工况不能兼顾，这就要求提高低压缸喷水量，所以，这里计划采用两组喷水调节阀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若处于纯凝工况阶段，则保持原有设置；若处于供热工况阶段，则需要提高低压缸喷水强度，同时还要减少对叶片的腐蚀，喷水工作将会由新增的以喷水系统及原有的喷水系统共同完成[3]。
2.3汽封系统
在供热工况下，较高的排汽参数对汽封系统主要有两个方面的影响：
（1）汽封减温装置喷水量校核。汽封蒸汽还没有流经低压轴封时，将会采用一定的方式降低其温度，常用的方式有设立喷水减温器，149度定位减温器的值，这样让蒸汽温度在汽轮机可承受范围内。一般情况下，将附近机组的凝结水取出少量作为减温水。
（2）轴封冷却器面积校核。经核算，原有轴封冷却器面积无法满足供热工况。由于端差太小，轴封冷却器面积加大后仍有59%以上的不凝结气体需要排出，不凝结气体的存在，在很大程度上影响了壳侧蒸汽的凝结，即使增加风机排汽量也无法有效改变排汽环境。考虑到机组两种工况换热效果发生变化的差别，建议轴封加热器选为一用一备形式。即纯凝工况采用原有配置，供热工况在将原有冷却器旁路的同时，启用备用冷却器。若电厂无法额外提供冷却水源，则改用热网循环水回水作为冷却水，按照59度进行设计，经核算，选用128m2轴封冷却器来替换原来较小的轴加，改造范围较小，亦可同时满足两种工况的需求[4]。
2.4其他系统
高背压改造后，随着排汽温度的升高，为防止人员意外烫伤，减少热量损失，需要对低压外缸上半部分设置保温，同时需要考虑高排汽参数对其他辅助系统的影响，例如凝汽器、真空泵、油冷器、风冷器用水、闭式冷却水、高温凝结水化学精处理等辅助系统[5]。
3改造后运行状况
通过这次改造，增加了机组的安全效果，在供热工况阶段，其供热能力提升明显，热能得到充分利用，极大的减少了能耗，在发电过程中，其煤耗仅为138g/(kW.h)，几乎没有冷源损耗，其热耗能够控制在3748kJ/(kW.h)以内，理论值将会比这一数值更低；在非供热阶段，低压缸效率提升不明显，排汽温度变化幅度较低，略有轻微上升，所以，发电能力下降不明显；从总体上来看，既考虑供热阶段，又考虑非供热阶段，可以发现经过高背压改造，整个机组在节能降耗方面取得了良好的成绩，在实际运行过程中，机组状况良好，未出现其他不良现象，改造效果良好。
4结束语
在本次300MW汽轮机改造过程中，运用了双转子互换循环水供热技术，同时对其内部结构进行了调整，改造后，机组的安全性得到提高，经高背压改造后，机组的经济效益提升明显，供热能力也有显著的增强，这一改造技术，将会创造可观的经济效益，同时还具有较大的社会价值，值得推广应用。
参考文献：
[1]张启林,崔贤基,叶东平.低真空循环水供热对汽轮机运行的影响[J].机械工程师.2016(03)
[2]张秀琨,郑刚,刘传威,高安国.抽凝机组低真空循环水供热技术分析与应用[J].上海电力学院学报.2017(06)
[3]侯家绪,周书康,李艳军.某电厂低压转子末二级叶片开裂原因分析[J].华电技术.2018(02)
[4]石峰,范鑫,马延发,郭玉杰.某型机组A修后低压转子振动故障特征分析与处理[J].电站系统工程.2018(05)
[5]王犇,刘东亮,赵书宇.某核电厂汽轮机低压转子膨胀异常分析与处理[J].科技视界.2018(03)
论文作者:王永忠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/12
标签：工况论文; 机组论文; 汽轮机论文; 低压论文; 转子论文; 系统论文; 冷却器论文; 《基层建设》2019年第25期论文;