140MW供熱機組高背壓技術改造分析

摘 要：為進一步提高熱負荷，滿足城區日益擴大的供暖需求，提高經濟性，我公司于2012年起分別對#5、6、7機組進行了高背壓改造。改造主要涉及汽輪機本體改造，凝汽器改造，熱網循環水及輔機冷卻水改造等部分。通過改造提高了機組的供熱能力和經濟性。

關鍵詞：140MW汽輪機；高背壓改造；節能降耗；供熱

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.189

1 概述

臨沂電廠#5機是上海汽輪機廠生產的C140-13.24/0.23/535/535型超高壓、中間再熱式、雙缸雙排汽、單軸、抽汽凝汽式汽輪機，于2003年4月投產。原供熱抽汽從中低壓聯通管接出，壓力為0.23MPa，額定抽汽量為80t/h，最大120t/h。為了提高供熱期供熱能力，同時提高經濟性，對#5號機組進行了高背壓改造。熱網循環水首先經過凝汽器吸收低壓缸排汽的余熱，進行第一級加熱；然后送入換熱器與汽輪機抽汽進行進一步換熱，進行第二級加熱，并重新送入熱網管道。通過對低壓缸排汽余熱的利用，大大提高了供熱能力，并顯著提高了經濟性。單臺機組改造后供熱量由約200GJ/h提高到了800GJ/h，機組冷援損失全部回收用來城市集中供熱，機組的供熱期發電標準煤耗由320g/（kW·h）降至170g/（kW·h），每年可以節約標煤6萬余噸。

2 高背壓改造的相關項目

（1）汽輪機本體部分改造：去掉低壓轉子末級及次末級共四級葉片及相應隔板，原葉根槽填充假葉根，將原隔板更換為導流板。

（2）低壓缸噴水降溫裝置改造：考慮低壓缸排汽溫度上升較多，增加一組低壓缸噴水降溫裝置。

（3）凝汽器改造：將進出水室改為圓形水室，冷卻水管置換為不銹鋼管，并對殼體進行加強，充分考慮管板膨脹，凝汽器膠球沖洗裝置閥門進行了更換。

（4）熱網循環水改造：將原城市熱網回水過濾后引至#5機凝汽器，在凝汽器吸收汽輪機乏汽的熱量后送入供熱首戰，進入換熱器再次加熱后送入城市熱網，原循環水至凝汽器A、B側進出水電動蝶閥關閉，加裝堵板。

（5）輔機冷卻水改造：原循環水系統停止運行，原循環水的用戶失去冷卻水源，在#5、6機循環水泵房安裝三臺輔機冷卻水泵，供#5機主機冷油器、發電機空冷器、給水泵冷卻水等用戶使用。

（6）汽輪機本體級間汽封及軸封改造：由于排汽溫度升高造成汽缸缸體上抬，為避免動靜部件碰磨，對徑向間隙進行調整并更換了部分汽封。

（7）熱工邏輯改造：高背壓運行期間，汽輪機低真空保護定值修改為：真空低至55KPa報警并聯啟備用射水抽氣器，低至41.6KPa機組跳閘。

3 機組改造后參數

機組型號：C140-13.24/0.23/535/535

主要技術參數：

4 高背壓改造后的啟停

（1）#5機由正常運行切換為低真空運行應該具備以下條件：首站主管網投運完畢，主管網供水流量在6000t/h以上，主管網回水溫度不超過50℃。

（2）凝汽器及熱網管道的排氣、暖管、暖體工作，要點是嚴格控制凝汽器殼體溫升速度不大于2℃/min。

（3）轉子改造后，軸系臨界轉速可能存在變化，啟停過程中注意監視振動、瓦溫。

5 經濟安全調整

（1）高背壓運行期間，應堅持以熱定電。機組協調控制方式高背壓運行，正常運行負荷穩定在100MW-110MW之間，可根據運行情況和熱網回水溫度進行調整。機組不參與調峰，保證熱負荷的穩定性。

（2）運行時應嚴密監視真空情況，如果供熱首站循環泵運行正常，真空過低可以通過減負荷或者加大中壓缸排汽抽汽量使真空恢復正常，必要時可以采取降低再熱汽溫的方式控制排汽溫度及凝汽器真空。

（3）凝汽器水側入口壓力維持在0.45-0.55MPa，高背壓運行時不再進行膠球沖洗工作。

（4）運行期間注意監視調節級壓力、一至五抽壓力等參數不越限。

（5）保證熱網有足夠的換熱能力，保證熱網回水溫度嚴格控制機組在允許背壓下運行。

作者簡介：邵長城（1979-），男，山東臨沂人，本科，工程師，研究方向：集中供熱改造及發電設備運行。