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3常规高背压循环水供热改造存在的问题
3.1常规高背压循环水供热改造采取的方式为低压缸通流部分一次性改造,即通过减少低压通流级数,更换低压缸隔板、末级叶片、转子等部件,使汽轮机具备在较高背压下连续安全运行的能力,由此带来的问题是采暖供热工况下运行经济性好,非供热期运行经济性差甚至于出力不足。造成这种现象的主要原因是纯凝工况与供热工况的设计点偏差很大,以满足高背压供热工况的设计点作为汽轮机低压通流部分的设计工况,必然与纯凝工况下的运行参数不匹配,因此造成了供热期与非供热期汽轮机运行经济性的两极分化。
这一点从烟台7号机的高背压改造后中已得到体现,即改造后存在的主要问题是:
3.1.1非采暖供热期纯凝工况热耗率远大于设计值
在纯凝工况下的机组热耗率设计值为8661.85kJ/kW.h,而改造后性能考核试验额定工况下修正后热耗率为9435kJ/kW.h,偏差773.15kJ/kW.h。
3.1.2低压缸相对内效率比设计值偏低较多
低压缸效率设计值77.157%,实测计算值为60.331%,比设计值低了16.8个百分点。
3.2双背压双转子互换方案实施的关键
在冬季供热期使用新低压转子,非供热期使用旧转子,必须保证新、旧转子具备完全互换性以满足轴系对转子的联接要求一致,由此带来主要的问题是如何保证联轴器销孔的一致性。常规汽轮机联轴器安装时,转子在现场需要同时铰孔,然后配准螺销,如果更换转子,一般需要重新铰孔。高背压供热改造后低压前2×3压力级温度升高不多,温度场与原设计变化不大,因此新设计的整锻转子扬度与旧转子基本一致;原机组低压前后轴承座在低压缸上,排汽温度升高对轴系标高有一定影响,轴系安装时需要对标高数据做出预先调整。因此重复铰孔的必要性不大。
实施高背压供热改造后,每年需要更换转子二次,在如此频繁更换转子的情况下,可通过以下两技术手段保证更换转子后不再进行重新铰孔。
3.2.1.对旧高中压转子、旧低压转子及新低压转子的对轮螺栓孔进行标准化加工,即三根转子上的对轮螺栓孔具有相同的位置度、尺寸精度及公差。
3.2.2.采用液压膨胀连轴器螺栓,通过连轴器销孔的精确定位,保证锥套与连轴器销孔的间隙要求在0.03mm以内,经过液压工具拉伸、锥套膨胀达到对轮螺栓安装要求。
以上技术措施已在十里泉电厂#5机双背压双转子互换改造实施中验证可行。
4.项目改造效果
改造后7号机增大了供热能力,除了正常的供电收益外还增加了供热收益,具体经济性分析如下。
结果可看出,进行双转子互换高背压高背压循环水供热改造后,既可以使中排抽汽能够在低压缸进一步膨胀做功,从而增加了发电量;又能够完全回收冷端损失,也大幅增加了供热量。在同样的耗煤量和主蒸汽流量下,发电能力和供热能力都大幅增加。每年可节约标煤约20240吨;增加供热量收益约1302万元。随着东北地区供热用户的持续增长,供热和发电矛盾突出,高背压改造除节能降耗效果明显还能有效的适当缓解供热和发电矛盾,值得推广。
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