王立年 高文軍
(1.江西星火有機硅廠 江西九江 2.江西中醫藥大學 南昌)
2臺背壓式汽輪發電機組,一臺是由武漢汽輪機廠生產的B6-3.43/0.49型汽輪機,另一臺是青島汽輪機廠生產的B6-3.43/0.78型汽輪機。由于廠生產工藝的變革與提升,以及生產規模的擴大,所需0.78 MPa蒸汽需求量在不斷增大,而原生產所需的0.49 MPa蒸汽量逐漸變小。為了使新蒸汽得到充分利用和增加發電量,決定將B6-3.43/0.49型改造為B-3.43/0.78型汽輪機,新增所需0.78 MPa蒸汽由汽輪機背壓后直供,原生產中所需的0.49 MPa蒸汽量,用0.78 MPa蒸汽經減溫減壓后,再輸送至所需的生產崗位。
改造前汽輪機的主要運行參數包括,汽輪機型號B6-3.43/0.49,額定功率6000 kW,額定轉速3000 r/min,額定進汽壓力3.43 MPa,額定進汽溫度435℃,額定排汽壓力0.49 MPa,額定排汽溫度248℃。額定進汽量61.5 t/h。
(1)機組進汽溫度、壓力、轉數、轉向、最大發電功率,均保持不變。
(2)提高背壓蒸汽壓力,由0.49 MPa提高至0.78 MPa。
(3)汽輪機的結構形式、機組外型尺寸、安裝尺寸不變。
(4)保持原整體通流尺寸不變,減少動葉、隔板,增加進片、噴嘴等部件。
通過改造要提高發電機組的熱電比和熱效率,實現真正意義上的以熱定電。并在滿足同樣供熱要求的條件下,具有更好的節能效益,更加符合我國能源政策的要求與目標,不斷提升企業自身生產經營效益。
由于將B6-3.43/0.49型背壓式汽輪機的背壓蒸汽壓力提升為0.78 MPa,還要保持其額定發電功率,通過詳細的熱力計算得知,只需提高進出汽輪機的蒸汽流量,并對相應部件重新設計、計算和改造即可。
(1)在原B6-3.43/0.49機組上,保持原整體通流尺寸不變,只減少一級動葉和隔板。
(2)當進汽量為79.2 t/h時,需將原噴嘴組的部分進汽度提高,即拆掉堵板,噴嘴由原來的53個增加到77個。
(3)拆掉壓力級第一級隔板的末級葉片,將原50只葉片增加到76只。
(4)拆掉壓力級第二級隔板的末級葉片,將原60只葉片增加到82只。
(5)通過研究分析認為,去掉壓力級的第三級動葉和隔板較為合適,即拆掉第三級隔板的噴嘴、動葉,其他部分保留,但轉子需做動平衡。
(6)在中間級進行調整(拆掉整個隔板、葉輪),對汽輪機來說,因級間空檔突然變大,則蒸汽會在級間產生擴容減壓,易出現渦流等現象,會對后一級隔板的進汽產生不利影響。為此,在原壓力級第二級(總第三級)葉輪處再增加1個隔圈。
(1)首先按設計圖加工隔圈和導汽環等。
(2)開缸后,先將轉子吊出來,然后拔掉第五、六和第四級葉輪。注意,壓力級第二級(第三級隔板)的隔圈不能拔掉。
(3)順序安裝新隔圈、原隔圈、第四、五、六級葉輪(紅套)等。
(4)對轉子做動平衡試驗。可在改造間隙進行,但轉子的動平衡必須返回生產廠家去做。
(5)拆下第三、四級隔板,將導汽環與第三級隔板進行攻絲,規格是M8及M16。
(6)然后在第四級隔板上用螺栓將導汽環裝配上去,再將第四級隔板安裝在汽缸上。
(7)測量導汽環與前級動葉片的間隙,必須保證間隙在6~10 mm。
(8)其他零部件部分均不動,但要檢查其間隙和尺寸,最后合缸盤車。
改造后的主要技術參數:額定功率6000 kW。額定轉速3000 r/min。額定進汽壓力3.43 MPa。額定進汽溫度435℃。額定排汽壓力0.78 MPa。額定排汽溫度276℃。額定進汽量79.2 t/h。相當于B6-3.43/0.78型汽輪機。
汽輪機組改造工程結算為包干價,總價為36萬元人民幣,包括設計費、部件與配套費、運輸費、拆除及安裝調試費等。機組改造后于2008年12月完成了總體安裝,并按照操作規程進行了空載、負載以及各項安保試驗,試車結果符合改造設想,機組運行狀況達到了預期設計要求,運行安全且平穩。在蒸汽產量大幅度增加情況下,發電量平均達到2000 kW/h,每年可連續運行330 d。如果按照每度電0.55元計算,僅每年新增加的發電量所產生的經濟效益就可達870多萬元,15 d就可收回全部技術改造投資費用。