6000kW抽凝式汽轮机改背压式机的实施

2010-07-16薛启春

设备管理与维修 2010年4期

薛启春

2008年下半年，国际国内石油、煤炭等能源价格大幅飚升，带动其他物资价格也大幅上扬。尤其是煤炭，标煤到厂价一度涨至每吨1400元左右。很多小热电企业不堪重负，尤其一些抽凝式供热机组，由于能耗太大，热电成本过高，亏损严重，不得不停运。为了减亏，不得已暂时以减温减压器来供热。虽然各地方及时调整了供热价格，但仍然弥补不了煤炭涨价带来的成本负担。针对此种情况，有些企业适时地将抽凝机组改造为背压机组，以提高机组的供热量，提高整个热电厂的热电比和提高能源利用率。江苏省井神盐业有限公司第二分公司成功地将6000kW抽凝式汽轮机（以下简称为抽凝机）改造为背压式机，取得了良好的效益。

1.改造背景

井神盐业二分公司为具有设计能力80万t/a、实际生产能力达65万t/a规模的真空制盐企业。公司自备电站为3×35t/h中温中压链条锅炉配套1×B3-3.43/0.49（1#机）和1×C6-3.43/0.49（2#机）供热机组，3台锅炉蒸发量达110t/h才能满足制盐三条生产线的用热需要。经过对制盐生产线用热状况分析，供汽缺口约10t/h左右，公司为此曾设想增加一台20t/h的快装锅炉，但是投资需要200万元以上。而2#机组的凝汽量达到12t/h左右，被冷却水带走的热量达到惊人的30GJ/h，如果能将2#机组的凝汽利用起来，转化为制盐的蒸发用汽，不仅解决了供汽缺口问题，也减少了大量的热损失，因此公司进行了C6-3.43/0.49机组技改的论证。

2.改造方案选择

2#机组由青岛捷能公司2002年生产，2003年2月份投运，额定负荷6000kW，额定进汽量57t/h，额定抽汽量45t/h，额定工况保证汽耗率9.58kg（/kW·h）。经长期的跟踪计量，排入凝汽器的汽量平均达12t/h，能源损失非常大。

通过调研论证，为了消除或减少2#机的能源损失，可以通过对机组改造来达到目的。在发电机系统保持不变的情况下,一般有两种方案。其一，将机组整体更换，代之以一台同功率的背压机。这种方法仅需对机组的基础进行小范围的处理，改变汽轮机导汽管的长度和弯曲弧度即可，但方案的实施受定购机组周期的影响较大，一般需要5个月左右，总体费用约250万元以上，实施起来风险较小。其二，在抽凝机本体上进行改造，将抽凝机改造为背压机，取消凝汽器。将原凝汽部分改造为背压排汽。在进汽量不变的情况下，增加了供汽量，但发电功率减少一些。这个方案费用较低，工期仅需1个月，但有可能带来3个风险：①改造不当将使电负荷下降较大，效率降低。据调研有的机组改造后就出现了这种情况，电负荷下降约45%。②改造后轴系变化使得转子临界转速改变接近工作转速，安全性较差。③由于抽凝机后缸是铸铁件，耐高温性差，而改造措施不当将导致后缸的冷却效果变差，使后缸的温度上升超过允许值。这3个风险尤其是第三个风险，更不容易把握。然而第二种方案的投资小，工期短，对生产影响不大，如果相关风险处理得好，可以很快收回投资，经济效益显著。经过认真的分析研究，对方案再三权衡利弊，最终选择了第二方案，并于2008年12月17日开始实施改造。

3.改造措施

（1）通流部分。高压喷嘴组经计算后适当增加汽道，扩大通流面积增加进汽量；适当调整调节汽阀重叠度；增加隔板汽道数；以原抽汽口作为背压排汽口，中间隔板处增加汽封，改造成后汽封，其汽封漏汽进行适当处理，有效利用。

（2）后缸方面。去掉原后汽封以便通风，在此处增加冷却装置用来冷却后缸聚集的热量，热风通过管道导引出缸体外。

（3）转子方面。拆掉低压调节级及以后的叶轮，以减少鼓风损失，同时适当配重以保持临界转速无大的变化。改造后转子整体做了动平衡试验。

4.改造后机组开车情况

2009年1月22日2#机改造完成，按照背压式启停，比抽凝式启停更为方便快捷了。机组启动后，按照正常程序操作，充分暖机，约2000r/min时达到临界转速，过临界转速时机组最大振动值36μm，定速后机组最大振动值17μm，电负荷逐渐加到5500kW，后缸温度30℃，顺利通过72h试运行，经测算，平均汽耗达13.8kg/kW。

机组运行约1个月后，后缸的温度逐渐上升，至2009年3月1日，温度达到了120℃，期间对机组各方面情况进行检查分析，并采取了一些措施未见效。经过综合分析，确认是隔板的漏汽量太大导致后缸的温度居高不下。经开缸后检查，发现涂抹在隔板中封面上的密封胶有1/3被蒸汽冲刷掉了，从而形成了较大的间隙，造成漏汽量加大。将隔板重新处理，中封面上加工密封槽，不再涂密封胶。3月10日处理后再次开机经连续近4个月的运行测试，当外界气温达34℃时，后缸温度保持在45℃以下，照此趋势，迎峰渡夏没有任何问题。