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燃气蒸汽联合循环供热机组增加供热量改造分析

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：吴寅琛

[导读] 摘要：本文介绍了对某厂的燃气蒸汽联合循环机组的供热量不满足实际要求的情况下，如何对供热机组进行改造的实施前的情况，及实施方案的选择及实施过程，及实施改造后实际效果。

        （江苏华电戚墅堰发电有限公司江苏常州 213011）
        摘要：本文介绍了对某厂的燃气蒸汽联合循环机组的供热量不满足实际要求的情况下，如何对供热机组进行改造的实施前的情况，及实施方案的选择及实施过程，及实施改造后实际效果。
        关键词：燃气轮机；材料缺失；压气机进口导叶
        0引言
        某公司两台2×200MW级燃气蒸汽联合循环热电联产工程中，供热抽汽凝汽式汽轮机原为东方汽轮机有限公司生产的高压、单缸、双压、下排汽、抽汽凝汽式供热汽轮机，因燃机未达到理想的出力，且用热量增加，现有机组无法满足新的供热量要求。为此，该公司对供热隔板进行了改造，改造增加了供热量。
        1概述
        某厂两台燃气蒸汽联合循环发电机组，燃机型号为M701DA，余热锅炉为杭州锅炉有限公司生产的双压、卧式、无补燃、自身除氧、自然循环余热锅炉。汽轮机型号为LC79.8/62-7.14/1.14，高压、单缸、双压、无再热，下排汽单轴，单轴抽汽式供热汽轮机。通流部分共有19级压力级，低压进汽位于十三级后，末级动叶片叶高909mm。
        目前机组在100%负荷运行工况下，因余热锅炉出力不足，汽机高压蒸汽进汽量约196t/h，低压蒸汽补汽量约47t/h，汽机最大抽汽量约为80t/h，抽汽压力为1.0MPa.a，汽机负荷为54MW。因为该厂新建设两（2）套400MW级、“F”系列、一拖一单轴布置的燃气蒸汽联合循环机组，新建机组启动蒸汽流量约35t/h。所以希望该机组最大抽汽量不小于110t/h。

        2改造方案分析
        改造的原则主要为以下几个方面：1、利用成熟的、可靠的技术对机组进行供热改造设计，确保改造后机组能安全运行。2、通流级数不变，本体基础不动。3、尽量利用现有机组的部套。4、尽量缩短改造周期，节省投资。
        为了增加供热量，我们主要考虑了以下两种供热改造方案：
        方案一：汽机本体基本不动，减小旋转隔板最小开度。
        方案二：旋转隔板不动，只改旋转隔板后两级（即：12、13级）。

        综合比较，方案一为首选。
        下面就方案一进行详细阐述。
        原设计旋转隔板配汽曲线如下：

        为保证末级叶片最小冷却流量，旋转隔板限位角原设计为2°。
        根据配汽计算结果，旋转隔板最小限位角为1°时可满足100%负荷下，抽汽压力1.0MPa时，抽汽量不小于110t/h的要求。经计算校核，汽机可以安全运行。
        1、将上、下罩环凸台补充加工4mm，尺寸20mm变为16mm，共6处，如下图云线圈出部分。

        下罩环（D78B-111500A，B向视图）

        2、旋转隔板最小关闭角改为1°后，全关位置时，转动环和隔板体距离为10.42mm和8.65mm。以现隔板全开位置为全开位置，花键轴转角对应油动机行程为全关位置时，检测转动环和隔板体距离。

        3、旋转隔板连杆（D78B-367000A）和油动机连杆连接销（件10）由Φ20mm扩为Φ30mm，并补供2个销子，销为GB120B-86 B30×80，代号为GB0000120B3080，并且花键轴转矩变为204496kg.f.cm；花键轴工作旋转角由13°38'25''变为14°58'3''

        4、由于主机旋转隔板增大旋转角度，从13.64°到14.9675°，油动机行程从89.5增加到96.382。且花键轴处最大摩擦力矩从136800kgf.cm增加到204496kgf.cm。若采用原102型油动机，安全系数仅为2，不满足旋转隔板执行机构一般设计要求。故采用125型油动机核算，安全系数为3.17，满足要求。
        5、根据以上核算的油动机数据，结合原旋转隔板支架（D78B-336000A）接口要求对油动机进行改型配置。
        6、将原旋转隔板油动机支架（D78B-336000A）、旋转隔板连杆（D78B-337000A）拆下，与新制的油动机进行装配（配作垫片、打销），在调试合格后与汽机进行最后的安装、调试。
        旋转隔板油动机改造前后数据表：

        3 综述
        经过实际测试，经过改造该台机组的供热量从80t/h增加到了110t/h，满足了该厂的供热需求。该改造通过对现有旋转隔板及油动机及相关配件的改造，用较低的成本在不影响机组安全运行的前提下实现了机组增加供热量的需求。
        参考文献：
        [1]薛朝囡，杨荣祖，王汀，.汽轮机高低旁路联合供热在超临界350 MW机组上的应用[J].热力发电，2018，v.47；No.378（05）：107-111.
        [2]韩涛，徐亚涛，张磊，330MW亚临界机组通流改造及供热抽汽系统优化研究[J].电站系统工程，2017（05）：40-43+46.
        [3]戈志华，孙诗梦，万燕，大型汽轮机组高背压供热改造适用性分析[J].中国电机工程学报，2017（11）：162-168+323.
        作者简介：
        吴寅琛（1974－），女，江苏常州，工程师，从事燃机发电技术及检修维护工作。