汽轮发电机组技术改造

史志强

(中国平煤神马集团 河南神马尼龙化工有限责任公司 ， 河南 平顶山 467013)



汽轮发电机组技术改造

史志强

(中国平煤神马集团 河南神马尼龙化工有限责任公司 ， 河南 平顶山 467013)

针对CC12-3.5/1.6/0.5-Ⅱ型双抽凝汽式汽轮发电机组运行工况差、发电成本高的原因进行了分析，本着经济实用原则，提出改造方案，通过加装水封带注水设置、更换汽轮机发电机组前后轴封、均压箱喷水减温系统优化改造、拆检并更换射水抽气器文丘里管、轴承箱与前轴封间增设环形氮气密封管路、重新机加工轴承箱内因偏心引起振动的小轴等，取得满意效果。

轴封漏气 ； 振动值大 ； 减温系统

0 前言

河南神马尼龙化工有限责任公司CC12-3.5/1.6/0.5-Ⅱ型双抽凝汽式汽轮发电机组1996年建成投产，配套2×75 t/h循环流化床锅炉，发电装机容量为抽凝式12 MW。随着公司尼龙66盐产能扩产，后系统化工装置用汽量增大，热电厂高压蒸汽仅能满足后系统要求，导致发电机组自投产以来，在较长时间里未投入运行。自2008年240 t/h锅炉投入运行后高压蒸汽有所富裕，同时随着国内煤价下跌，公司要求神马尼龙化工汽轮机发电机组达到满发、高发运行。

1 装置存在问题

①汽轮机轴封系统设计技术相对落后，轴封漏汽多次导致汽轮机透平油水分含量超标，严重影响汽轮机的安全运行。②汽轮机原有设计存在部分缺陷，影响机组真空及安全运行的问题尤其突出，汽轮机真空值一直维持在下限报警值运行(最高不超过83 kPa、报警值86.5 kPa、停车值62.6 kPa)。③水封带无注水装置导致真空系统在开车初期、负荷波动期间水封打破后无法重新建立。均压箱上的减温水系统无法投用，导致均压箱蒸汽温度远远高于设计运行值，长时间运行大大缩短轴封及其梳齿的使用寿命，造成前、后轴封漏汽。④转子与轴承油箱内小轴不同心，导致运行期间小轴振动值偏大，两套测速装置测量值飘移量过大，同时造成轴向位移测量值上下跳动，测量值达到报警、跳车值，严重影响了发电机组的安全运行。⑤抽气器文丘里管段出现偏心现象，影响了射水抽气器的抽气量，导致漏入凝汽器的空气不能及时抽出，进一步恶化汽轮机真空。

2 技术改造方案

①加装水封带注水设置；②更换汽轮机发电机组前后轴封；③均压箱喷水减温系统优化改造；④拆检并更换射水抽气器文丘里管；⑤轴承箱与前轴封间增设环形氮气密封管路；⑥重新机加工轴承箱内因偏心引起振动的小轴。

3 改造方案及原理

3.1 加装水封带注水装置

加装水封带注水装置，可以人为建立水封带水封，避免漏入空气直接进入凝汽器而影响真空；汽轮机水封带3个水筒水柱高度约10 m，正常运行时轴封加热器内凝结水靠水柱压力进入水封带水筒，然后源源不断流入凝汽器底部，这样漏入轴封加热器内部的空气不能进入凝汽器影响真空。但是在汽轮机机组启动、负荷大范围波动、停机、真空波动等异常情况下水封带内水柱打破被吸入凝汽器内，水封被打破后无法对水封带进行补水，由于轴封加热器内为微负压区，空气漏入轴封加热器直接进入凝汽器引起真空急剧恶化，此时凝汽器、轴封加热器存在的差压，仅仅依靠轴封加热器凝结水再形成水封已经十分困难，所以必须人为对水封带水筒进行注水。

在凝结水泵出口引出一条Φ32管线，分别引在水封带平衡水筒下部，并加装可以控制的手动球阀。

同时在水封带和凝汽器之间加装一个可以控制水位的截止阀。如再出现上述异常情况水封被打破时，只需要关闭水封带和凝汽器之间的阀门，防止空气进入凝汽器影响真空，同时迅速对水筒进行注水，这样水封带内水柱很快就会形成，而且不会对真空造成影响。

3.2 轴封系统的改造

前轴封与轴承箱之间加装环形氮气密封装置，有效避免了轴封漏汽进入轴承箱导致透平油水分超标；汽轮机发电机组的轴封系统比较落后，为高低梳齿型轴封。长期运行未进行更换，磨损严重变形，导致前轴封漏汽、后轴封漏气，前轴封漏汽导致轴承箱水分超标，后轴封漏气导致空气进入凝汽器影响真空系统。改造时在轴承箱油挡与前轴封之间，围绕转子周围加装Φ32环形氮气管线，有效地将漏出蒸汽阻挡在轴承箱外。

由于轴承箱内部为负压，极易导致将前轴封漏出的蒸汽吸入轴承箱，所以利用轴承箱前段的油视镜增加一套空气滤芯，这样不但解决了轴承箱负压问题免于把前轴封外漏蒸汽大量吸入前轴承箱，造成汽轮机油中大量含水乳化，还保证了空气中的粉尘进入轴承箱污染透平油。

3.3 真空系统改造

汽轮机停机后对射水抽气器进行拆检，对扩压管4段结垢进行彻底清理，同时对主要部件喷嘴2进行更换，同时要求厂家对喷嘴2射出口加长10 mm，这样能实现两相流的均匀混合，降低气阻，消除气相偏流，增加两相能量交换，又能利用余速使排出的能量损失达到最少。改造后空负荷工况下试验，最大出力达到96 kPa，抽气能力明显提高。

4 改造效果

发电机组在其它条件不变的情况下，凝汽器真空每提高1%，汽轮机发电机组发电汽耗降低1%，即为发电成本降低1%。改造前汽轮机真空为83 kPa，改造后汽轮机真空为93 kPa，凝汽器真空提高12%；改造后在蒸汽量不变的情况下，按年发电量为6 000×104kW·h计算，一年可以多发电720×104kW·h；粉尘、SO2和CO2排放量分别减少727、47.99、7 270 t/a。本项目的实施，将大大减少企业能源消耗，提高企业的产品质量，增加企业经济效益，同时减少了企业用电高峰期拉电限电的压力，稳定了生产。同时大大改善了环境，具有较好的环保效益。

5 结论

本项目的实施，大大减少了企业能源消耗。符合公司发展要求，对节能降耗工作具有巨大的现实意义。

兰州化物所发表光超级电容器综述文章

近日，中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室研究员阎兴斌课题组在Solar RRL上发表了关于光超级电容器的综述性文章。

超级电容器作为一种电化学储能设备，具有充放电速率快、循环寿命长、功率密度大、绿色环保和免于维护等优点，通常被用来与太阳能电池组成能量转换和存储系统。但传统的能量转换和存储系统通常通过外部电线连接，导致能量存储效率降低。此外，传统的能量转换和存储系统体积较为笨重，不能应用于便携和可穿戴设备。因此，如何进一步提高能量存储效率、降低太阳能利用成本，是一个值得研究的问题。集成光电转换和能量存储的双功能单体器件——光超级电容器应运而生。

阎兴斌课题组多年来致力于超级电容器材料与器件的研究，该工作详细总结了各种类光超级电容器的发展历程和研究进展，指出了当前光超级电容器领域存在的主要问题，并对其将来发展方向和机遇进行了展望。希望通过该综述能够让更多的人关注光超级电容器领域，为该领域的发展提供有价值的信息，促进该领域的研发，从而早日实现光超级电容器的成功应用。

2017-04-03

史志强(1977-)，男，助理工程师，从事设备管理工作，电话：15993596963。

TQ050.2

B

1003-3467(2017)06-0035-02