哈汽公司机组高背压改造技术介绍2017.1.6

概
述
• 凝汽器部分负荷运行，采用蒸汽内循环或通入冷却蒸汽进行冷却 建议增加小循环水泵，或变频改造，以降低运行成本。
优点是系统改动量小、厂用电少；缺点是要增加循环泵改造、减
温减压器等，同时运行中循环水系统、轴封系统均要运行，维护工 作量较大。 • 凝汽器停用，采用鼓风机冷却（适用于电动给水泵系统） 这样做的优点是系统简单、维护工作量较小、系统节能；缺点是
序号 1 2 3 4
名称 冬季、夏季共用低压转子 低压正、反向隔板 低压正、反向动叶 导流环
数量
1套
备注 新设计 新设计 新设计 新设计
1套
1套 2套
5
6
低、发联轴器螺栓
凝汽器和循环水系统改造
1套
6. 高背压通流改造项目汇总
序 号 电厂名称 机组类型 改造年份
1 2 3 4 5 6
7
烟台电厂低真空改造 大连泰山低真空改造 京能赤峰高背压改造 陕西渭河通流改造（含高背压供热改造） 长二热高背压改造 燕山湖超临界600MW双背压改造
给水回热系统：切除低压缸抽汽所对应管道及加热器，若有汽动给水泵系统，
走低压光轴转子的鼓风热，则低压汽封系统可切除；若低压缸采用冷却蒸汽或蒸 汽内循环进行冷却，则低压汽封可与原系统相同。
系统改造说明
提供供热系统用逆止阀、截止阀、安全阀、快关调节阀及相关执行机 构。若机组不采用抽凝运行，可取消快关调节阀。
•隔板汽封、叶顶汽封及端汽封均采用小间隙汽封，减少汽封漏汽，
提高经济性；
5.主要改造部件
双转子方案
序号 1 2 3
名称 冬季高背压运行低压转子 低压正、反向隔板 低压正、反向动叶
数量 1套 1套
1套
备注 新设计 新设计 新设计
4
5 6
导流环
低、发联轴器螺栓 凝汽器和循环水系统改造
2套
1套
新设计
单转子方案
1、概述 2、改造示例 3、改造原则
4、系统改造说明
5、涉及的改造部套 6、改造方案说明
7、更换部件清单
8、光轴项目汇总
1.概
述
因供热的需要，现多家电厂均对机组进行了汽轮机光轴改造， 即低压缸不进汽，主蒸汽由高压主汽门、高压调节汽门进入高中压 低压转子拆除，更换成一根光轴，连接高中压转子与发电机，起到
汽轮机低真空（高背压）供热改造及背压机改造 技术介绍
哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 2017年1月
1
现由于供热面积的增加，需要电厂提高供热能力，针对此问 题，哈汽公司推出了提高电厂供热能力的改造技术，分为低压 光轴改造（即改为背压机）和高背压通流改造，现分别进行介 绍。
光轴（背压机）改造技术
目 录
(每台机组)
1根 各1套 1套 1套 1套 2套 1套 1套 1套
8.光轴项目汇总
序 号 电厂名称 机组类型 改造年份
1
呼伦贝尔安泰热电海拉尔电厂#1机高背压供 热改造
200MW
2015年
2
3
新疆北屯#1机组改为背压机
河北大唐国际丰润热电公司1号机组光轴供热 改造
135MW
300MW
2016年
2016年
改造方案介绍
改造示例三 陕西渭河项目（亚临界300MW机组 ） 原低压通流：低压缸双分流双层缸结构，2×7级压力级，通流改 造后，低压通流采用哈汽公司新型低压模块。
改造前通流
改造方案介绍
陕西渭河项目（亚临界300MW机组 ） 改造后低压通流（冬季工况）：低压缸双分流双层缸结构，2×5 级，末级叶顶使用导流环，以保证通流汽道光滑；内缸采用哈汽 公司新型的蜗壳结构。
改造后通流 （冬季工况）
改造方案介绍
陕西渭河项目（亚临界300MW机组 ） 改造后低压通流（夏季工况）：低压缸双分流双层缸结构，2×6 级。
改造后通流 （夏季工况）
2.改造方案介绍
单转子方案 若电厂夏季纯凝负荷不大，发电主要在冬季体现时，则可采
用单转子改造方案，即将该机组低压转子改造成高背压转子，
3.改造原则
◆保持原机组设计蒸汽参数不变的前提下进行改造；
◆安全可靠性第一，采用的技术成熟可靠； ◆高中压部分不改造、对低压部分进行改造 ；
◆保证机组支撑、死点位置不改动、推力在设计规范范围内；
◆新设计一根低压供热光轴，光轴转子和纯凝低压转子可每年进行 互换使用，其对轮连接按我厂特有工艺方案执行； ◆设计、制造、检验符合现行的国际、国家及行业的标准和要求。
5.涉及的改造部件
• 需新设计排汽短管，管道上需加设截止阀、快关调节阀、逆止阀及安全阀。
•
•
低压光轴不做功，仅传递扭矩，通过联轴器与发电机相联。
若低压缸采用蒸汽内循环或冷却蒸汽进行冷却，即凝汽器正常使用，疏水
系统和汽封系统不做变更；若采用鼓风机抽出低压缸空气，以带走低压光轴转
子的鼓风热，凝汽器可停用，则需对疏水系统进行全面考虑，原低压汽封系统
同时当机组夏季运行时，仍然采用该转子，该方案适用于冬季 供热量较大、夏季纯凝发电负荷很小的情况。 此方案的优点是冬夏两季可以不更换转子，均使用此高背压 低压转子，免去了一年更换两次转子的工作量，减轻检修及维
护费用，同时该方案比较适合深度调峰。
缺点是在夏季运行时，若长期处在较大负荷运行，低压缸效 率降低，经济性下降明显。
也可切除。
6.改造方案说明
排汽短管 蒸汽从中压缸做功后直接去热网供热用户，原低压缸联通管可以停用，重新设 计新的排汽短管，口径与原联通管相同，并在短管上接一根排汽管。 机组在运行过程中，光轴会与低压缸内的蒸汽（或空气）产生摩擦鼓风热，需 要对其进行冷却。有三种方案： 1.利用蒸汽内循环，即原低压进汽口用堵板封堵，低压缸端汽封正常供汽密封 ，凝汽器保持真空，将转子鼓风热带走。 2.从中排引5-10t/h蒸汽减温减压后进入低压缸，带走热量。在排汽短管上接 一根冷却蒸汽管道引至低压缸，冷却蒸汽管道上配有电动闸阀、压力调节阀、减 温阀组、疏水管道以及温度压力测点。
4.改造范围
若为300MW机组进行高背压通流改造，同时建议进行下列改造： •更换新型360°蜗壳进汽式铸造内缸结构，降低低压进汽损失，提
高通流效率。由于铸铁的特性决定了铸造内缸，刚性好，变形小。
•改造后机组采用新型导流环，能够避免原拼焊结构排汽导流环变形 问题，从而保证实际导流环与设计结构保持基本一致，提高机组的 效率。 •低压电调端各设有一级隔板套，便于现场通流调整、方便检修；
纯凝转子与光轴转子互换时，能达到不需要现场铰联轴器螺栓孔的程度。
低压缸内部结构 1）冬季采暖时根据结构需要，拆除部分部套，例如隔板、隔板套等；低压内 缸不动； 2）采用蒸汽内循环或冷却蒸汽冷却转子时：低压两端汽封保留。 采用鼓风机冷却转子时：低压两端汽封拆除。
7.更换部件清单
序号 改后部套名称 1 2 4 5 6 7 8 8 9 低压光轴供热转子 低压转子电、调端联轴器螺栓 采暖抽汽管道及附件 快关调节阀 逆止阀 安全阀 截止阀 供热改造部分控制卡件 冷却旁路系统，包括管道、阀门、减温减 压装置（凝汽器热备用的情况使用） 数量
3.低压外缸上的大气阀拆除，低压外缸上面的两个进汽口敞开，使其与外界有
足够流通面积，采用鼓风机将光轴摩擦鼓风发热量抽到低压缸外。
改造方案说明
冷却蒸汽管道及附件
改造方案说明
冷却蒸汽管道及附件
改造方案说明
低压光轴转子
低压光轴转子与原低压转子重量和转动惯量相当，以保证临界转速基本不变。
改造后机组推力、低压转子扬度、轴承比压等与原机组相近。 双转子互换问题
原低压通流：低压缸双分流结构，2×5级压力级
改造示例
海拉尔项目改造后低压通流
导流环、隔板、隔板套等拆除。
改造示例
改造示例三 大唐丰润项目（亚临界300MW机组，已成功投入运行 ） 原低压通流：低压缸双分流双层缸结构，2×6级压力级
改造示例
丰润项目改造后低压通流
仅更换低压光轴转子，隔板未拆除。
4.系统改造说明
• • 疏水系统：若低压缸采用冷却蒸汽或蒸汽内循环进行冷却，即凝汽器正常使 若采用鼓风机抽出低压缸空气，以带走低压光轴转子的鼓风热，则凝汽器可 用，疏水系统不做变更 停用，需对疏水系统进行全面考虑 则给水泵小机排汽进入凝汽器，经过轴加后进入除氧器；采用电动给水泵系统， 则建议将凝汽器停用。 • • 若机组采用电动给水泵系统，则建议将凝汽器停用。 高、中压汽封系统与原汽封系统相同。若采用鼓风机抽出低压缸空气，以带
4.改造范围
1）额外增加一根高背压供热用低压转子；
2）增加改造用低压正反向静叶、增加导流环，保证汽道光滑
3）给水泵小汽轮机改造或设置单独的凝汽器； 4）凝汽器和循环水系统做相应改造。
单转子方案
1）低压通流经过核算，设计纯凝、供热共用结构； 2）给水泵小汽轮机改造或设置单独的凝汽器； 3）凝汽器和循环水系统做相应改造。
低真空（高背压）通流改造技术
目 录
1、概述 2、改造方案介绍 3、改造原则 4、改造范围 5、主要改造部件
6、高背压通流改造项目汇总
1.概述
汽轮机高背压供热改造，将汽轮机的冷端损失全部利用，通 过对低压通流的改造，以增大汽轮机的供热能力。
2.改造方案介绍
双转子方案 对改造的机组，在已有低压正常转子的情况下，再备一根高 背压运行的低压转子，夏天时用常规低压转子，冬季时换上高 背压低压转子并提高背压运行，让循环水在凝汽器里吸收热量 提高温度去供热。
需要增加少量厂用电。
源自文库
2.改造示例
示例一 北屯项目（超高压135MW机组 ，已成功投入运行） 原低压通流：低压缸双分流双层缸结构，2×6级压力级
改造示例
改造后低压通流 低压内缸、导流环、隔板、端部汽封圈、大气阀等全部拆除。
改造示例
改造示例二 海拉尔项目（超高压200MW机组 ，已成功投入运行）
缸做功。中压排汽（低加回热抽汽切除）全部进入热网加热器供热。
传递扭矩的作用。
机组在运行过程中，光轴转子会与低压缸内的蒸汽（或空气） 产生摩擦鼓风热，需要对光轴转子进行冷却，这个冷却方案要结合
凝汽器的运行方式进行考虑，有两种情况：一是凝汽器部分负荷运
行，蒸汽内循环或通入冷却蒸汽方式；二是凝汽器停用，采用鼓风 机冷却。
135MW 2009年 135MW 2012年 135MW 2014年 300MW 2016年 200MW 2016年 600MW 2016年
哈尔滨热电350MW超临界供热机组（新机组） 350MW 2016年
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此方案的优点汽轮机冬季用高背压低压转子运行增加供热量，
夏季用常规低压转子运行，不影响机组夏季效率及出力。 此方案的缺点是需要一年更换两次低压转子，增加了检修及
维护费用和工作量。
改造方案介绍
示例一 大连泰山项目（135MW机组 ） 原低压通流：低压缸双分流双层缸结构，2×6级压力级
改造前通流
改造方案介绍
3.改造原则
在技术完善改进中，遵循以下原则： •保持原机组设计蒸汽参数不变的前提下进行改进。
•安全可靠性第一，采用的技术成熟可靠。
•对低压部分进行改造，高中压部分不改造； •保证机组支撑、死点位置不改动、推力在设计规范范围内； •设计、制造、检验符合现行的国际、国家及行业的标准和要求。
双转子方案
改造后，新设计一根供热转子，前三级与纯凝工况一致，更换末 级、次末级隔板和动叶片，取消原次次末级隔板及动叶片，用导 流环和假叶根代替。
导流环
假叶根 改造后通流
改造方案介绍
示例二 长二热项目（200MW机组 ，已成功投入运行） 原低压通流：低压缸双分流结构，2×5级压力级
改造方案介绍
长二热项目（200MW机组 ） 改造后，新设计一根供热转子、正反向各4级隔板及动叶，第5 级叶顶位置新设计有导流环，使汽道光滑。