凝汽式老汽轮机改型为调整抽汽式及其通流部分的现代化技术改造

电力18讯：    1前言
      50MW汽轮机是我国60年代设计生产的凝汽式汽轮机。该机组设计年代早，热力性能 差，设计热耗为2261kcal/kw.h(9466kJ/kw.h)，但电厂运行资料表明，大多数机组实际热耗 都在2300kcal/kw.h(9630kJ/kw.h)以上，这一机组的热力性能远低于当代世界先进水平，同 时也远低于国内目前的设计水平。这不仅影响到电厂的经济效益，也造成了能源浪费和环境污染。1999年5月国家经贸委和国家计委下达了关于在2003年底之前关停50MW以下冷凝机组的文件，同时鼓励发展集中供热机组。反以将50MW凝汽式汽轮机组改造为调整抽汽机组为解决中小火电厂避免机组关停问题提供了一条有效的解决途径。
      武汉汽轮发电机厂将成熟的调整抽汽式汽轮机结构和调节等新技术，应用于凝汽式汽轮机的 改造，使改造后机组具有灵活的热电联供性能。同时采用当代汽轮机先进技术改造通流部分可达到大幅度增容降耗，延长机组寿命、提高机组运行可靠性，增强机组调峰能力等目的。

2 改造目标

将50MW凝汽式汽轮机改造成调整抽汽式汽轮机，使改造后机组成为符合国家能源政 策的热电联供机组。
a.原凝汽机参数如下：
进汽压力8.83MPa
进汽温度535℃
额定功率50000KW
额定进汽量190t/h
最大进汽量210t/h
额定排汽压力0.0049MPa
热耗938kJ/kw.h
汽耗3.753kg/kw.h
b.改型为调整抽汽凝汽式汽轮机技术要求：
调整抽汽压力0.98Mpa
额定抽汽量60t/h
最大抽汽量100t/h
      调节系统采用两种方案：纯液压调节和电液调节
      为便于工程实施，并降低成本，改造后保持原机组的轴承跨距不变，即运转平台基础不变的 原则进行结构设计。除增加调整抽汽管路外，给水加热系统及其它辅机部分不变；尽量保留 原凝汽机组本体可用部件。
      同时采用北京全三维动力工程有限公司开发的先进成熟的全三维设计技术进行通流部分设计 ，使用通流部分效率提高5%以上。

3本体结构

本改造方案采用成熟的单缸、单抽、冲动式、可调整工业抽汽凝汽式结构，通流部分动静叶片全部采用全三维叶片。原老机组前、中汽缸、转子以及所有叶轮、叶片、隔板需 全部更换。转子为整体加套装结构：由一个高压单列调节级、一个中压单列调结构和十七个压力级组成 ，其中第十五至第十九级为套装结构。汽轮机的工业抽汽设在第9级后，抽汽压力在0.784～1.274MPa之间可调。第10级采用带平衡 室的旋转隔板结构。后汽缸、盘车机构、调节汽门及汽机与发电机的联轴器完全可借用原有部套不变。喷嘴组的 各组喷嘴数目因抽汽工况的要求需作相应调整。调节系统采用电液调节前轴承座可完全不动。
若采用纯液压调节系统，因抽汽机的调节系统较凝汽机复杂，且油泵耗油量大，调节系统部 套需全部变化，前轴承座需要更换。在常规抽汽汽轮机设计中，中压油动机安装在运转平台下汽缸下半。现在原有基础上油动机 不可能挂在汽缸下半。我们在中汽缸上半设计了一个特殊托架将中压油动机托起，油动机底部高于汽机运转平台，保证了原有基础不变。油动机与旋转隔板转动环通过套连杆机构连接 在一起。
新机型的前座架、后汽缸、盘车装置通用原机型结构和部套，这样一方面可保证原有基础原封不动。又可保证改后机组的基础负荷分布与改前相比变化不大(本体总重略有增加)，从而 保证了机组的运行稳定性。
新机组最大起吊重量和最大起吊高度与原机组基本相同，不存在施工难度。

4 辅机系统

主蒸汽管道、汽封管路、凝汽器不必改动，回热系统保持两高压加热器、四低压加
热器和除氧器不动。将第3段抽汽管道抽汽口加大到ψ426¡12，使去除氧器和工业抽汽口共用一个抽汽口，其余回热抽汽管路大小及管道位置可保持不变，在工业抽汽管道上增加必要 的抽汽逆止门，电动闸阀和安全阀等。

5调节保安系统

5.1液压调节系 统
      调整抽汽式汽轮机调节系统比凝汽式汽轮机要复杂得多，需要增加抽汽压力控制回路，信号综合装置，同时保护回路需作较大的更改，抽汽机油泵耗油量大量增加，调节系统所有的部件主油泵、注油器、启动油泵、前轴承座内外路管路都要更换。整个系统采用武汉汽轮发电机厂生产的全套调节保护系统。武汉汽轮发电机厂已生产了几十台高压50MW、25MW调整抽汽式汽轮机，在调整抽汽式汽轮机调节系统的设计制造方面有丰富的经验。
      50MW单抽凝汽式汽轮机调节系统由弹性调速器、调速器滑阀、抽汽调压器、综合滑阀、高压油动机、中压油动机等机械和液压部套组成。在设计范围内，机组的电负荷、热负荷均能保 持自整调节，即一