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彭国元
（深圳妈湾电力有限公司,广东 深圳 518000）
摘 要：当前,我国能源供应日趋紧张,节能降耗是一项极其重要的工作.妈湾公司分别对#1、#2、#4机组锅炉的燃烧器、空预器及汽轮机的本体、辅机及热力系统存在的问题进行了分析,提出并实施了具体的改造方案,取得了比较好的效果.
关键词：300MW机组；节能降耗；节能改造；深圳妈湾电力公司；反动式气轮机 文献标识码：A
中图分类号：TM311 文章编号：1009-2374（2015）10-0093-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0900
深圳妈湾电力公司#1机为哈尔滨汽轮机厂引进美国西屋公司技术设计制造的亚临界300MW汽轮机,于1993年11月投产运行.#1炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-1025/18.2-YM6型亚临界压力、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、控制循环汽包炉.下面以深圳妈湾电力公司#1机组的改造为例加以说明.
1 #1机组现状
#1机由于在结构设计、优化设计及加工等方面存在缺陷,导致高、中压缸效率低；高压缸上、下缸温差大；汽缸变形严重,汽封间隙超标,漏汽量较多；高压缸排汽温度高等问题,#1炉存在NOX含量高及空预器漏风大等问题,其中也有调节级效率偏低、热力系统及辅机部分等方面的因素.针对#1机组存在的这些问题,对本体及热力系统进行了改造.
2 锅炉改造部分
2.1 燃烧器改造
2.1.1 #1锅炉改造前状况.#1锅炉为HG-1025/18.2-YM6型,亚临界压力、一次中间再热、控制循环、平衡通风、固态排渣汽包炉.#1炉在正常运行时NOX排放较高,平均在600mg/Nm3左右,低氧运行时NOX可下降到400mg/Nm3左右,但会带来飞灰可燃物升高,锅炉效率降低.因此,本次改造的中心是在保持锅炉高效安全运行的前提下,将NOX降低至理想水平.
2.1.2 改造方案.现有燃烧器布置不适用于低NOX燃烧器需要,对现有燃烧器必须进行较大幅度的低NOX改造.更换四角燃烧器（一二次风喷口及喷嘴体）及角区二次风箱,增加燃尽风系统.
2.1.3 具体改造范围：（1）现四角主燃烧器全部更换：一二次风组件、风箱几道、挡板风箱及风门执行器；（2）新增高位燃烬风系统：燃烬风管道、膨胀节、燃烬风风箱、挡板风箱、燃烬风喷嘴、燃烬风流量测量、执行机构及附件等.
2.1.4 根据射流空气分布及燃烧过程控制,具体改造措施如下：（1）纵向三区分布：在主燃烧器区上部布置有高位是OFA燃尽风,占总风量的20%～26%,是降低燃烧型及热力型NOX的主要手段,燃尽风喷口可上下左右摆动；（2）横向双区分布：通过对炉内一二次风切圆的调整,并在适当位置布置有贴壁风喷口,在炉膛截面上形成了三场特性截然不同的中心区与近壁区分布；（3）一次风采用空间浓淡分布技术：一次风空间浓淡组合布置.采用浓淡型燃烧器,一次风用弯头或挡块等方法实现浓淡分离；（4）高位燃尽风布置4层且一层备用：燃尽风采用较高位布置,距最上层一次风5m以上.燃尽风设计采用三层,实际布置4层,运行时调整手段灵活,通过不同层的搭配组合,以寻求最优燃尽风位置；（5）足够的还原及燃尽高度：对现场的设备条件给予应有的尊重,一次风只有上一次风标高略有上移外,其他几层一次均没有移动.
2.2 空预器改造
#1炉原有两台哈尔滨锅炉厂制造的29-VI-1780型回转式空气预热器,在日常运行中主要存在漏风率大、低温端腐蚀、堵塞等问题.
#1炉在大修期间,将#1炉原有的两台哈尔滨锅炉厂制造的29-VI-1780型回转式空气预热器改造更换为豪顿华工程有限公司制造的28.5VNT1900型回转式预热器.改造完成后空预器运行正常,并由西安热工研究院对空预器的性能进行了试验,结论如下：
机组负荷248MW时,空预器漏风率为A侧5.57%、B侧4.39%,两侧平均4.98%,整体上接近于考核试验时的水平.
机组负荷248MW时,空预器实测阻力为A侧：900Pa、B侧：900Pa,设备状态较好.
3 汽机改造部分
300MW机组属于反动式汽轮机,其结构和热力过程与冲动式汽轮机有较大差异.汽封漏汽短路本级不做功,而且这股汽流进入下级时会造成干扰,扰乱下一级入口汽流的流动方向,产生汽轮机级间的汽封漏汽损失.漏汽损失对级效率的影响较大,通流部分汽封间隙增加导
致的漏汽量增加,是机组通流效率降低的主要原因.
3.1 通流部分的改造
3.1.1 密封结构改造,将六根高压进汽插管由弹性活塞环密封改造为钟形罩密封,保证密封面严密不漏汽,彻底克服和解决了密封环结构存在的各类问题.
3.1.2 调节级改造,本次改造采用新设计喷嘴,喷嘴组由73型的48个通道结构改造为73B型的126通道结构.喷嘴组的材质由原来的1Cr12Mo-5改为1Cr12W1MoV,以提高材质机械性能和使用寿命；调节级动、静叶型线采用新的型线设计.
3.1.3 更换汽轮机调节级动叶片,由73型叶型改为73B型叶型,动叶片由铆接成组改为自带冠结构,增加汽封齿数.
3.1.4 1～6号调节阀顺序改变.由原来的124563开启顺序改为635421开启顺序.
3.1.5 改进原高、中压缸夹层冷却蒸汽的流程,在外缸上、下半打孔接管引向高排逆止门前.
3.1.6 高压缸通流部分改造：更换机组高压1～12级动叶片、静叶片由73型汽轮机叶型改为73B型汽轮机叶型.实验表明应用“前更轻后更重”后部加载的73B叶型具有更好的汽动性能.
3.1.7 高压隔板套由73型改为73B改进型,中分面紧固螺栓的规格改为M72.此项改进解决了机组隔板套易发生变形的问题,对减少汽缸内漏汽量,提高高压缸效率发挥了显著作用.
3.1.8 在高压外缸内侧增加挡汽板.
3.1.9 更换中压缸1～9级动叶片、静叶片由73型叶型改为73B型叶型.
3.1.10 低压缸通流改造：更换机组低压前2×4级动.低压末论文范文更换为最新型的围带结构为自带冠的形式288、515、900mm叶片及其配套静叶.
3.2 汽封、轴封部分改造
#1机组原始安装的均是传统梳齿式汽封,缺点是泄露较大,易磨损.本次改造是将梳齿式汽封改造成蜂窝式汽封（原理图如图1所示）,其优点是密封效果较好,且耐高温、质地较软,与转子碰磨时伤害较轻.
经过改造后由西安热工研究院对轴封漏汽量进行了测试,试验结果如下：轴封漏汽量试验通过分别降低主蒸汽温度、再热蒸汽温度的方法在5VWO状态下进行,以确定高、中压合缸处实际的轴封漏汽流量.试验结果表明：高、中压合缸处轴封漏汽量占再热蒸汽流量的份额为3.331%.
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3.3 优化热力系统
为减少内漏对热经济性的影响,对汽机热力系统做以下改进：
3.3.1 将汽机高中压平衡管疏水改接到四段抽汽电动门前,由于高中压平衡管蒸汽压力、温度与四段抽汽相近,改造后不会产生热冲击.
3.3.2 将高压外缸疏水改接到高压缸排汽逆止阀前,因高压外缸蒸汽参数与高压缸排汽接近,改造后不会产生热冲击.改进后就算发生疏水阀关不严,漏汽进入到高压缸排汽管道,不产生热损失,更不会影响凝汽器热负荷.启、停机时疏水排到高排逆止阀前通过高排逆止阀前疏水管排到SK-13疏水扩容器.
3.3.3 将中压缸排汽区疏水以及中压外缸疏水管道取消,优化中压缸疏水,原中压缸排汽区疏水口同四段抽汽口在同一圆周上,当汽缸内积水时可以直接进入四段抽汽口,通过四抽管道电动门前的疏水门排至凝汽器.同样中压外缸疏水与三段抽汽口位置很近,且在同一水平位置,疏水可以通过三抽管道排走.
3.3.4 取消主蒸汽管道三通前疏水电动门和手动门,取消主蒸汽管道三通后左侧支管路疏水电动门和手动门,扩容器侧加装堵头,以上两疏水管路合并后再与右侧支管路疏水管合并,即三路并为一路.
3.3.5 由于公司现有6台机组,各机组辅汽系统均已实现互备,且参数完全满足需要,因此将主蒸汽和冷再热蒸汽汽源全部取消,这样既精简了系统,减少了内漏,又使轴封调节变得简单.
3.3.6 原给水泵密封水回收系统设计为多级水封,运行中经常出现回水不畅,导致给水泵处密封水溢流.本次将密封水回收装置改为单级水封,不仅投资少,且系统简单,可靠性高.
3.3.7 由于7、8号低加疏水的压差较小,原管路出口较高,会造成疏水不畅.重新铺设的管道与原疏水调整门前管径一致,取消气动门前后手动门.
3.3.8 取消用于中压缸启动的高压缸排汽通风阀.
3.4 汽机辅机改造
#1机组凝结水系统原设计两台流量为840t/h、扬程为244m、工频转速为1480rpm的凝结水泵,一台运行,另一台备用.凝结水泵都是在工频状态下运行,通过除氧器上水调节门的节流来调节除氧器的水位,一方面导致除氧器上水调节阀存在节流损失,在低负荷时尤为明显；另一方面阀门的频繁调节也造成了阀门的可靠性下降,影响机组的稳定运行.
据计算,当将水泵的流量由额定值Q0调低至70%Q0时,采用变频调速方式的功耗约比调节阀调节方式的功耗减少52%.同时采用变频调节后,原调节阀全开,减少了阀门损耗,也减少了阀门的维护工作量.另外也减少了电机启动时的电流冲击,延长设备使用寿命,降低凝泵运行时的噪音.
在#1机组大修期间对凝结水泵进行了变频改造,优化了凝结水泵的运行状况和调节性能,实现了自动控制,但从机组日常的运行中可知,由于受到给水泵密封水压力要求的限制,人为地将凝结水泵变频器的下限限制在80%,以满足给水泵密封水足够的压力,使凝结水泵进行变频改造后的节能效果没有充分发挥出来.
4 结语
通过对#1机组锅炉的燃烧器、空预器及汽轮机的本体、辅机及热力系统的改造,大大提高了#1机组的运行效率,可在同行业中推广,以实现机组的有效节能.
（责任编辑：陈 倩）
总结：本论文是一篇免费优秀的关于疏水改造论文范文资料。
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