关于热电厂凝汽式汽轮机改为B—3.43/0.2型
背压式汽轮机技术方案及经济性分析
摘 要：本文对热电厂凝汽式汽轮机改为背压式汽轮机的改造方案及原则进行了分析、论述，并对改造后
的经济性和社会效益进行了说明。
关键词：背压式汽轮机 供热能力 社会效益 经济效益
0 前言
某热电厂1#机组系武汉汽轮机生产制造的FC25—3.43/0.35型中温、中压非调整抽汽式，发电功率25MW，有五段抽汽（2、5、7、8、10级后），分别为两台高压加热器和两台低压加热器及除氧器提供加热汽源。打孔改造后最大抽汽量25t/h，最大抽汽工况下发电功率24MW。可为热网首站提供48GJ/h的热量。随着矿区供热面积的逐年增加，热电厂的供热压力逐年增大。热电厂2011年进行内部革新改造，将原1#凝汽式汽轮机改造为背压式汽轮机，提高供热能力，来满足矿区北部热网日益增长的供热需求。
1 机组概况
1.1原机组本体及回热系统概况
本机组转子叶轮由一级双列复速级和十二级压力级组成，其中第十、十一、十二及压力级是扭叶。第一级抽汽在第二级叶轮后抽出，抽出蒸汽供2#高加；第二级抽汽在第五级叶轮后抽出，抽出蒸汽供1#高加和热网；第三级抽汽在第七级叶轮后抽出，抽出蒸汽供除氧器；第四级抽汽在第八级叶轮后抽出，抽出蒸汽供2#低加；第五级抽汽在第十级叶轮后抽出，抽出蒸汽供1#低加。 1.2 原汽轮机技术参数
型式：FC25—3.43/0.35型中温、中压非调整抽汽式 制造厂：武汉汽轮发电机厂
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安装时间：1988年
额定功率：25MW（纯冷凝工况） 最大抽汽量：25t/h 额定转速：3000r/min 临界转速：1675 r/min
额定排汽压力：0.0047MPa（绝压） 额定抽汽压力：0.35 MPa
抽汽数：5级（2、5、7、8、10级后） 进汽压力：3.43Mpa（绝压） 进汽温度：435℃
额定工况时各段抽汽规范
抽汽序号 抽汽点（级后） 1 2 3 4 5
2 汽轮机改造后机组达到的要求和技术参数：
2.1 在原机组的基础上，尽可能保留原来的部件，将原机改造成为一台背压式汽轮机。
2.2 改造后的机组应满足：
当进汽参数为： P=3.43Mpa Q=118t/h T=435℃ 额定背压参数为：P=0.20 Mpa（绝压） Q=92t/h
T=159℃
发电功率=15118kw（计算值）
2 5 7 8 10 压力（Mpa） 1.135 0.367 0.163 0.0965 0.0312 温度（℃） 298 202 131 4.49 抽汽量（t/h） 10.8 29.78 0.92 4.67 3 改造的原则、方案
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3.1改造原则：在原1#凝汽式汽轮机的基础上，保持原汽轮机的中心距不变，尽可能利用原机组的可用部套，同时又不影响改造后机组的性能。在正常情况下，汽轮机各项性能应满足 GB/T5578-2007《固定式发电用汽轮机技术条件》要求。满足额定背压参数。
3.2改造方案： 原汽轮机本体系统图：
Φ273FC25-3.43/0.35型汽轮机本体系统图257810Φ377
至1#高加至2#高加
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至除氧器至2#低加至1#低加凝汽器改造后机组本体系统图：
改造后B14-3.43/0.35型汽轮机本体系统图均压箱来至除氧器汽平衡Φ273至2#高加至1#高加该抽汽口封堵Φ377至除氧器汽平衡管道2578凝汽器化学除盐水来至除氧器Φ820×12至3#、4#机五抽供汽母管
3.2.1 改造后的汽轮机前、后轴承中心距离不变。
3.2.2 对原汽轮机转子进行改造，保留原机组前8级。去掉末4级叶轮、另加配重圈。根据调研结果需要将原汽轮机第八级后叶轮全部褪掉，重新加工配置平衡圈配置到原褪掉叶轮位置处，在平衡圈外圈配置封堵蜗壳，以封闭汽轮机背压排汽排向后汽缸。并在封堵蜗壳与平衡圈接触处加工配置汽封齿，将平衡圈与汽封齿对应处设计为高低凸凹齿。以减少向排汽缸的漏汽量。
3.2.3 重新设计改造前汽封。对前汽封进行重新计算，根据前汽封的漏汽量重新配置前汽封。
3.2.4 重新设计后汽封及改造后汽封的疏水口。由于改造后汽轮机背压升高，后汽封轴向长度需要增加，重新设计合适的后汽封。
3.2.5 中汽缸需现场改造，前、后汽缸不作变动。对中压缸第七级后抽汽口进行
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封堵，对汽轮机排汽量进行计算，将第八级叶轮后抽汽口进行相应扩大，与第十级叶轮后的抽汽口共同承担排汽量的要求。保证机组排汽顺利排出。 3.2.6 汽封系统作相应的改动，修改汽封管路。
3.2.7 疏水管路作相应的改动。保证机组疏水安全、顺利排出。
3.2.8 增加背压排汽管口。经过计算需增加一个排汽口，满足额定排汽量的要求。 3.2.9 重新设计封堵蜗壳。（在轴向尺寸允许范围内尽量增加蜗壳轴向尺寸，增加汽封环圈数，减少汽封漏汽。）封堵蜗壳后汽缸钻疏水孔，保证汽封漏汽的疏水顺利排出。
3.2.10 回装汽轮机对蒸汽室内调节阀预启行程按原图进行检查、重新调整。
3.2.11 对汽轮机转子进行低速动平衡试验。对汽轮机平衡盘进行静平衡试验。汽轮机转子改造后，为保证汽轮机振动不超过国标规定的≤0.05mm的要求，需做转子动平衡及平衡盘静平衡试验。
3.2.12汽轮机排汽管道与3#、4#汽轮机五抽母管连接，并加装排汽闸阀。
4 改造后机组辅机情况
4.1 拆除原汽轮机的射水泵、凝结泵、循环泵；
4.2 拆除两台低压加热器，保留两台高压加热器，以保证给水温度达到规定温度； 4.3 保留原汽封冷却器，该冷却水由原本机凝结水改为除盐水； 4.4经过计算，需增加一台汽封冷却器，与原汽封冷却器进行串联工作。 4.5 拆除不需要的抽汽及疏水管道，并对相关管道进行改造。
5 改造后的汽轮机技术指标
型式：B14—3.43/0.35型中温、中压背压式汽轮机 额定功率：16MW 额定工况排汽量：92t/h 额定转速：3000r/min 临界转速：1675 r/min
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额定排汽压力：0.2MPa（绝压） 额定排汽温度：159℃ 抽汽数：2级（2、5级后） 进汽压力：3.43Mpa（绝压） 进汽温度：435℃ 供热热量：251GJ/h
额定工况时各段抽汽规范
抽汽序号 抽汽点（级后） 1 2
2 5 压力（Mpa） 1.135 0.367 温度（℃） 298 202 抽汽量（t/h） 10.8 29.78 6 结束语
6.1通过本次的1#汽轮机背压改造，使热电厂供热能力有了较大的提高，供热能力提高了251GJ/h。每个采暖期可增加供热量126万GJ。全年可为热电厂增加收益约1900万元。 6.2 拆除了原汽轮机的射水泵、凝结泵、循环泵，减少了机组能耗。
6.3 减少了汽轮机冷源损失。并且可以满足矿区供热面积扩容68万平方米的要求。同时可以响应分公司精煤战略，热电厂220t/h锅炉掺烧劣质煤的要求。节能效益是显著的，同时对环境的保护和改善也起到了很大作用。很大程度地减少二氧化硫、烟尘、灰渣排放量，节能减排效果显著，大大降低城市污染，改善城市环境。经济效益、社会效益明显。
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