王立年 高文军
(1.江西星火有机硅厂 江西九江 2.江西中医药大学 南昌)
2台背压式汽轮发电机组,一台是由武汉汽轮机厂生产的B6-3.43/0.49型汽轮机,另一台是青岛汽轮机厂生产的B6-3.43/0.78型汽轮机。由于厂生产工艺的变革与提升,以及生产规模的扩大,所需0.78 MPa蒸汽需求量在不断增大,而原生产所需的0.49 MPa蒸汽量逐渐变小。为了使新蒸汽得到充分利用和增加发电量,决定将B6-3.43/0.49型改造为B-3.43/0.78型汽轮机,新增所需0.78 MPa蒸汽由汽轮机背压后直供,原生产中所需的0.49 MPa蒸汽量,用0.78 MPa蒸汽经减温减压后,再输送至所需的生产岗位。
改造前汽轮机的主要运行参数包括,汽轮机型号B6-3.43/0.49,额定功率6000 kW,额定转速3000 r/min,额定进汽压力3.43 MPa,额定进汽温度435℃,额定排汽压力0.49 MPa,额定排汽温度248℃。额定进汽量61.5 t/h。
(1)机组进汽温度、压力、转数、转向、最大发电功率,均保持不变。
(2)提高背压蒸汽压力,由0.49 MPa提高至0.78 MPa。
(3)汽轮机的结构形式、机组外型尺寸、安装尺寸不变。
(4)保持原整体通流尺寸不变,减少动叶、隔板,增加进片、喷嘴等部件。
通过改造要提高发电机组的热电比和热效率,实现真正意义上的以热定电。并在满足同样供热要求的条件下,具有更好的节能效益,更加符合我国能源政策的要求与目标,不断提升企业自身生产经营效益。
由于将B6-3.43/0.49型背压式汽轮机的背压蒸汽压力提升为0.78 MPa,还要保持其额定发电功率,通过详细的热力计算得知,只需提高进出汽轮机的蒸汽流量,并对相应部件重新设计、计算和改造即可。
(1)在原B6-3.43/0.49机组上,保持原整体通流尺寸不变,只减少一级动叶和隔板。
(2)当进汽量为79.2 t/h时,需将原喷嘴组的部分进汽度提高,即拆掉堵板,喷嘴由原来的53个增加到77个。
(3)拆掉压力级第一级隔板的末级叶片,将原50只叶片增加到76只。
(4)拆掉压力级第二级隔板的末级叶片,将原60只叶片增加到82只。
(5)通过研究分析认为,去掉压力级的第三级动叶和隔板较为合适,即拆掉第三级隔板的喷嘴、动叶,其他部分保留,但转子需做动平衡。
(6)在中间级进行调整(拆掉整个隔板、叶轮),对汽轮机来说,因级间空档突然变大,则蒸汽会在级间产生扩容减压,易出现涡流等现象,会对后一级隔板的进汽产生不利影响。为此,在原压力级第二级(总第三级)叶轮处再增加1个隔圈。
(1)首先按设计图加工隔圈和导汽环等。
(2)开缸后,先将转子吊出来,然后拔掉第五、六和第四级叶轮。注意,压力级第二级(第三级隔板)的隔圈不能拔掉。
(3)顺序安装新隔圈、原隔圈、第四、五、六级叶轮(红套)等。
(4)对转子做动平衡试验。可在改造间隙进行,但转子的动平衡必须返回生产厂家去做。
(5)拆下第三、四级隔板,将导汽环与第三级隔板进行攻丝,规格是M8及M16。
(6)然后在第四级隔板上用螺栓将导汽环装配上去,再将第四级隔板安装在汽缸上。
(7)测量导汽环与前级动叶片的间隙,必须保证间隙在6~10 mm。
(8)其他零部件部分均不动,但要检查其间隙和尺寸,最后合缸盘车。
改造后的主要技术参数:额定功率6000 kW。额定转速3000 r/min。额定进汽压力3.43 MPa。额定进汽温度435℃。额定排汽压力0.78 MPa。额定排汽温度276℃。额定进汽量79.2 t/h。相当于B6-3.43/0.78型汽轮机。
汽轮机组改造工程结算为包干价,总价为36万元人民币,包括设计费、部件与配套费、运输费、拆除及安装调试费等。机组改造后于2008年12月完成了总体安装,并按照操作规程进行了空载、负载以及各项安保试验,试车结果符合改造设想,机组运行状况达到了预期设计要求,运行安全且平稳。在蒸汽产量大幅度增加情况下,发电量平均达到2000 kW/h,每年可连续运行330 d。如果按照每度电0.55元计算,仅每年新增加的发电量所产生的经济效益就可达870多万元,15 d就可收回全部技术改造投资费用。