電站驅(qū)動(dòng)鍋爐給水泵用汽輪機(jī)改造

龔澤民

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，國家越來越重視節(jié)能的技術(shù)，從而落實(shí)好我國始終堅(jiān)持著的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，火力發(fā)電廠汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)給水泵節(jié)能技術(shù)是我國目前發(fā)電節(jié)能的重點(diǎn)技術(shù)，也是我國堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路的具體表現(xiàn)。我國現(xiàn)役300MW及以上等級(jí)汽輪機(jī)煤耗較高，除大機(jī)組效率低外，老一批驅(qū)動(dòng)鍋爐給水泵用汽輪機(jī)組效率不高也是影響因素之一。本文結(jié)合具體改造實(shí)例，闡述鍋爐給水泵用汽輪機(jī)改造對(duì)電廠大機(jī)組煤耗降低的實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)；鍋爐給水泵；提效；技術(shù)改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.007

0 前言

節(jié)能是國家發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，而此發(fā)電廠作為高能耗企業(yè)，節(jié)能減排勢(shì)在必行，燃料作為火力發(fā)電企業(yè)的“食糧”，是影響發(fā)電企業(yè)效益的關(guān)鍵所在，也是影響實(shí)現(xiàn)發(fā)電企業(yè)經(jīng)營目標(biāo)的關(guān)鍵因素。火電廠是耗煤大戶，為了達(dá)到國家對(duì)電力部門下達(dá)的在2020年內(nèi)使現(xiàn)役電廠每千瓦時(shí)平均煤耗低于310克的指標(biāo)[1]，發(fā)電廠的汽輪機(jī)組都應(yīng)采取有效措施進(jìn)行提效改造，節(jié)能降耗。

1 現(xiàn)狀

神華雁石發(fā)電有限責(zé)任公司現(xiàn)有2臺(tái)300MW等級(jí)汽輪機(jī)，其5#、6#機(jī)組給水泵小汽輪機(jī)分別于2009年12月及2010年2月投產(chǎn)，我國早期生產(chǎn)的汽輪機(jī)， 由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)水平有限，制造工藝粗、誤差大， 以及運(yùn)行多年后通流部分動(dòng)、靜部件的損傷變形等原因，造成汽輪機(jī)內(nèi)效率較低[2]。

機(jī)組改造前小汽輪機(jī)效率偏低，根據(jù)診斷結(jié)果計(jì)算6#機(jī)在THA工況下A給水泵小汽輪機(jī)的整機(jī)效率為75.14%，其中內(nèi)效率約為79.14%（不含機(jī)械損失）。B給水泵小汽輪機(jī)的效率為72.73%，其中內(nèi)效率約為76.73%（不含機(jī)械損失）。用戶計(jì)劃通過改造提高給水泵汽輪機(jī)效率，減少300MW機(jī)組抽汽段供給給水泵汽輪機(jī)的流量，提高300MW機(jī)組的內(nèi)效率，達(dá)到國家對(duì)大型火電發(fā)電廠機(jī)組的效率提高要求。

原機(jī)組運(yùn)行中有以下缺陷：

（1）該給水泵小汽輪機(jī)設(shè)計(jì)成型年代早，葉片型線設(shè)計(jì)技術(shù)比較落后，通流葉型損失、二次流損失較大，壓力級(jí)效率低。

（2）給水泵小汽輪機(jī)子午面通流光順程度較差，流動(dòng)損失較大。

（3）焓降分配和速比不合理，輪周效率偏低。

（4）后2級(jí)無隔板徑向汽封體，葉頂汽封形式老舊，漏汽損失大。

2 改造機(jī)理

（1）原機(jī)組通流級(jí)數(shù)為1調(diào)節(jié)級(jí)+5壓力級(jí)，通流級(jí)數(shù)較少，壓力級(jí)焓降分配不合理。新通流級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)為1調(diào)節(jié)級(jí)+7壓力級(jí)，調(diào)整各級(jí)節(jié)圓直徑，優(yōu)化焓降分配和各級(jí)速比，提高級(jí)內(nèi)效率[3]。

（2）末級(jí)葉片以及次末級(jí)葉片采用全思維設(shè)計(jì)技術(shù)，使用新開發(fā)的扭葉片，降低葉片的葉型損失，提高單級(jí)內(nèi)效率。

因進(jìn)行通流改造增加級(jí)數(shù)后，原汽輪機(jī)前后汽缸、轉(zhuǎn)子均不適用，故我方擬定的方案為更換汽輪機(jī)本體部分及部分輔機(jī)，在最小的改動(dòng)范圍內(nèi)完成此次改造。

3 改造內(nèi)容

遵循“設(shè)備高效，節(jié)約投資”的原則，認(rèn)真研究現(xiàn)場條件，通過多方案比較，提出最優(yōu)化的改造方案。

原有汽輪機(jī)拆除，更換新汽輪機(jī)，汽輪機(jī)附近汽水管路、油管路調(diào)整；冷凝器利舊，油箱利舊，更換油箱主油泵；更換、新增部分一、二次儀表；新增部分控制柜；DCS控制系統(tǒng)改造。改造施工方案如下：

（1）拆除大罩殼。

（2）汽管道在平臺(tái)以上1.5米位置切開，排汽管道在方圓節(jié)下方切開。

（3）拆除原小機(jī)附近汽水管路，拆除原小機(jī)附近油管路。

（4）拆除原小機(jī)需更換的傳感器，拆到接線箱端子，并做好標(biāo)記

，以便新的傳感器接線，拆卸利舊的傳感器，并做好標(biāo)記。

（5）拆除原小機(jī)的聯(lián)軸器罩殼及聯(lián)軸器，水泵側(cè)半聯(lián)軸器換新。

（6）拆除原小機(jī)，基架保留。

（7）基架前端內(nèi)側(cè)原有空腔進(jìn)行植筋灌漿，預(yù)留兩個(gè)地腳螺栓孔。

（8）安裝新小機(jī)：基架后側(cè)磨平后放上3塊底板，再放新小機(jī)，對(duì)中后吊起新小機(jī)，基架后側(cè)配打6-φ12通孔，將3塊底板用6顆M10的螺栓與基架連接后周圍點(diǎn)焊固定，小底盤兩側(cè)配打6-φ39通孔，并用6顆M36的螺栓與基架連接，小底盤后側(cè)用3顆M36的螺栓與3塊底板連接，再次復(fù)核找中后小底盤與基架配打3-φ16錐銷，前軸承座座架下方二次灌漿。

（9）焊接排汽接管及進(jìn)汽接管；將成品汽封管路與供氣、漏氣母管連接；將速關(guān)閥前、本體集汽箱輸水管連接；安裝、焊接汽輪機(jī)部分散件潤滑油管路，將保安油和高壓抗燃油成品油管路與現(xiàn)場母管連接，將取壓點(diǎn)開孔和與現(xiàn)場已有引壓管焊接。

（10）新小機(jī)新增軸承座氮?dú)庥头庀到y(tǒng)，現(xiàn)場焊接。

（11）油站改造：1#和2#油泵更換，濾油器后增加節(jié)流閥1個(gè) 。

（12）原電動(dòng)盤車系統(tǒng)更換為現(xiàn)沖擊式盤車系統(tǒng)，取消原來的就地和遠(yuǎn)程控制，提供新的操作柱（含按鈕和指示燈），新盤車系統(tǒng)中有電磁閥1個(gè)，信號(hào)需接到中控控制。

4 改造結(jié)果

改造項(xiàng)目于2017年11月成功完成調(diào)試運(yùn)行，改造后的汽輪機(jī)組不僅在運(yùn)行操作中較原機(jī)組優(yōu)化了，根據(jù)《神華福能（福建雁石）發(fā)電有限責(zé)任公司6號(hào)機(jī)組能耗診斷試驗(yàn)報(bào)告》中原給泵汽輪機(jī)入口流量20.44t/h，改造后給水泵汽輪機(jī)組入口流量19.79t/h，整機(jī)效率為83.1%，效率較之前提升了約4%。且該改造在原有項(xiàng)目基礎(chǔ)上只動(dòng)了主機(jī)本體及極少部分輔機(jī)，減少了項(xiàng)目投資，通過業(yè)主經(jīng)濟(jì)性分析，該項(xiàng)目靜態(tài)回收周期3年。

5 結(jié)束語

該類水泵小汽輪機(jī)的改造，使得供電煤耗下降，不僅達(dá)到了國家要求節(jié)能降耗的標(biāo)準(zhǔn)，新增的上網(wǎng)電量，還能夠獲得不小的主營收入，既取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，也收獲了良好的節(jié)能降耗效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]本刊訊.國家發(fā)改委發(fā)布《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016-2020年）》[J].電力與能源，2016（06）：823.

[2]穆錦華.淺談現(xiàn)場汽輪機(jī)節(jié)能技術(shù)改造[J].寧夏電力，1996（01）：6-15.

[3]李寶清，趙呂順，楊艦，王勝利.蘇制超臨界320MW汽輪機(jī)通流技術(shù)改造[J].熱力透平，2010，39（01）：22-25.