_凝汽式汽轮机改造为背压式汽轮机的方法及其节能效益

幅降低，因此要将后面的若干级数去除。
将联通阀关闭，以原有的二段抽汽满足除氧器
改造后，汽轮机的背压和排汽温度都会增 的用汽供应。改造结束后，原凝汽器中的喷水
加，后汽缸温度会因此上升，若采用后汽缸和 装置仍发挥对系统进行补水的作用，同时负责
后轴承座一体结构，就必然会导致后轴承因上 原机组均压箱改道后往凝汽器中输入蒸汽和
确保后汽缸始终处于合理的工作温度。
水泵被停用。
若对外供汽的压力＜0.5MPa，可将其改造
4 效益分析
为背压式汽轮机，对外供热由排汽直接进行；
改造结束后，机组获得了很好的节能效果
若对外供汽压力和温度相对较高，对外供热则 与效益，经测算，热效率、热电比、煤耗、经济效
需由原抽汽口进行，在保留其后若干级的基础 益等指标均得到了有效提升。
需求。
加合理。
在本次工作中，所采用的改造方案为：根
4.2 热电比
据原有的结构尺寸和当前的实际需求，重新进
在机组改造前后，均在 65t·h-1 的条件下
行了相应的计算与设计。首先，通过计算对汽 对外供热，改造前后的热电比分别为 5.42 和
轮机在改造后所需级数、抽汽口位置进行确 13.55，提升近 250%，这主要是因为凝汽发电
上下两部分，接合面即为中分面，加工制作仍 造前后的经济效益分别约为 240 万元和 1103
按照原有的配合尺寸与隔板位置进行。由于改 万元，经济收益增多近 870 万元。
造后，背压和漏汽量都会提高，所以对于汽封
结语
轴的尺寸要求也大幅增加，为此，工作人员设
进行背压式汽轮机的改造是特定历史和
置了五道梳尺汽封，并在挡板加强筋的两侧位 现实条件下的一种折中之选，并不是节能的发
定。其次，按照设计及相关参数，对整体焓降进 部分被去除的原因。
行确定，再重新分配所保留各级的焓降，使各
4.3 煤耗
级速比尽量处于最佳范围内。第三，逐级进行
在机组改造前后，均通过热值平均为
更加全面的计算。最后，在满足各级冷却流量 20935kJ/kg 的原煤对发电的煤消耗量进行计
的前提下，对不同的方案进行比较分析，确定 算，改造前后的煤耗分别为 553.6g（kW·h）-1
轮机的方法和实施进行了讨论，改造后的效益分析结果证明了所使用方案的可行性，可以在实际工作中对相关经验进行借鉴。
关 键 词 ：凝汽式汽轮机；背压式汽轮机；改造方法
中 图 分 类 号 ：U664.113
文 献 标 识 码 ：A
1 概述 就目前的实际情况来看，国内很多企业自 备电站和中小型电站所配备的抽凝式汽轮发 电机组都因为各种主客观因素的影响而长期 处于闲置状态，这些因素既包括煤、电价格矛 盾突出，企业因生产经营活动处于亏损状态而 不得不做出的选择、热要求参数与抽汽参数匹 配度不足，无法满足热需求而导致的长期闲 置，也包括因为凝汽发电部分比例过大、热效 率无法满足政策要求而导致的政策性停运。例 如，某热电有限责任公司的两台抽凝机组，就 因为煤电比例失衡，燃煤成本高于发电效益而 不得不将其停运，并通过减温减压对外供热来 弥补自身的经济损失。为了最大程度降低企业 的经济损失，发挥这些闲置机组在满足供热需 求方面的积极作用，公司将其改造成为背压式 汽轮机，并在实际工作中获得了满意的效果。 2 实际案例 受某热电有限公司的委托，笔者所在单位 对该公司的一台 C15-4.9／0.981 型抽凝机组进 行改造，目标是将其改造成为仅供补水用的低 背压、小排汽抽背式汽轮机。在对改造工作进 行可行性研究的基础上，工作人员进行了改造 方案的论证和设备结构的设计，并完成了对于 气动热力的计算，最终在保留喷嘴数目和级数 的基础上明确了改后的结构形式，并对方案进 行了具体的实施。设备改造结束并投入运营数 月后，证明了改造工作的可行性。由于在改造 中，去掉了原有的循环水系统和冷凝器，所以 减少了循环水泵和冷源方面的能量损失，使机 组的热效率和热电比都得到了明显提升，真正 满足了“以热定电”的要求。与改造前的抽凝式 汽轮机相比，改造后的设备在满足相同供热需 求的同时，获得了更好的节能效益，有效的响 应了国家有关节能减排的号召。 3 改造工作的实施 3.1 确保改造工作的科学与合理性 原有设备的尺寸和结构设计是根据抽凝 式汽轮机的使用需求进行的，所以与改造后的 使用需求之间存在着的很大的差异。原有设备 的排汽压力为 0.005828MPa，容积流量约为 1.3×106m·3 h-1，处于高度真空的状态，末级对 通流面积的要求较高，所以叶片相对较长。在 改造成低背压（＜0.02MPa）、小排汽量（＜10t·h1）抽背式汽轮机后，末级排汽的容积流量降低 为原来的 1/20，约为 0.065×106m·3 h-1，所以对 于排汽管道尺寸、末级通流面积的要求都大幅 减小。另外，原机组的焓降理想值为 12222kJ/ kg，由 12 级构成，级数相对较多。改造后，焓降 理想值降低约 60%，为 750kJ/kg。各级理想焓 降按照最佳速比原则配置，对于级数的需求大
置留置了疏水孔，以便凝结水能够在启动时被 展方向。不过在当前的实际条件下，改造后机
排出。除末级外，拆除级均进行了叶根和叶轮 组的经济、节能效益对于某些企业而言的确具
的保留，以防止出现槽道冲蚀的现象。去除喷 有一定的帮助，所以本次改造所获得的经验对
嘴的位置依据上下缸的温度均匀性来决定，转 于解一时之急仍具有一定的指导和借鉴意义。
保留各级的喷嘴数和通流面积，并对多余喷嘴 和 166.2 g（kW·h）-1，较大机组发电煤耗有了
进行处理。
较大幅度的下降。
3.2 改造工作的具体实施
4.4 经济效益
3.2.1 本体改造
按照每年运行 7000h，上网电价为 0.5 元
隔热挡板采用了隔板的形式，水平中分为 （kW·h）-1、以及煤耗、发电效益进行比较，改
器的抽汽压力在低负荷工况时有所不足，则可
中国新技术新产品 -145-
扬而出现振动，降低机组的安全运行系数。为 隔热挡板汽封漏入蒸汽的凝结任务。凝结水会
了对这一问题进行解决，工作人员在去掉末级 通过水泵被先后输往低压加热器和除氧器，最
叶轮车后将其改为轴套，并在被摘除隔板的位 终被加热到 104℃。改造结束后，机组原有的两
置加设了专门设计的带轴封装置的隔热挡板， 台 27kW 射水抽汽器水泵和三台 280kW 循环
行操作。例如，对外供热仍沿用原有的一段抽 的经济性探讨[J].发电设备，2010，(4):241-243.
汽，同时在保留二、三段抽汽的基础上加设联 [3]张玉峰，管立君，等.中小型凝汽式或抽凝式
通阀。排气口选择为原有的三段抽汽口，对除 汽轮机改造成背压式汽轮机的一种新方法[J].
氧器和低压加热器进行补水的加热。若去除氧 节能技术，2008，(3):167-173.
子在改造后重新进行了动平衡。
参考文献
3.2.2 系统改造
[1]张玉峰，崔健锋，等.凝气或抽凝机改造为背
系统的改造主要是在原有抽凝系统的设 压机组的方法及效益 [J]. 化肥工业，2010，(5):
计和布局上进行，所以改造的时间大幅缩短， 46-48,52.
改造费用也随之降低，有利于改造结束后的运 [2]王兴平，黄功文.汽轮机凝汽器双背压改造
工业技术
中国新技术新产品 Biblioteka Baidu012 NO.07
China New Technologies and Products
凝汽式汽轮机改造为背压式汽轮机的方法
及其节能效益
马海珊 （浙江拓峰科技有限公司，浙江 杭州 310012）
摘 要：本文在简单介绍凝汽式汽轮机实际应用情况和存在问题的基础上，结合实际工作经验，对凝汽式汽轮机改造成为背压式汽
上，将压力通过少量的蒸汽控制在＜0.2MPa 的
4.1 热效率
水平，以发挥降温的作用。利用原有的低加抽
在机组改造前后，均在 65t·h-1 的条件下
汽口能够将排汽直接输入低压加热器当中，以 对外供热，改造前后的热效率分别为 55.8%和
发挥其作为加热补水的作用，满足机组的自身 79.5%，热效率提升了 23.7%，使能量的利用更