50MW汽轮发电机组的扩容改造及经济效益

50MW汽轮发电机组的扩容改造及经济效益

梅山发电厂潘贻惠

[摘要]简略分析50M W机组改造前所存在的问题，介绍汽轮发电机扩容改造的项目内容及其改造效果和所取得的经济效益。

[关键词]汽轮发电机组扩容改造项目效益

前言

随着电力的发展，大容量、高效率的汽轮发电机组相继投入，给中小型发电机组生存带来严峻的考验。因此，如何降能耗，提高经济效益是每个企业所面临的课题。

梅山热电厂#6机组为N50—8.83—535Ⅱ型纯凝汽式汽轮机，单缸、冲动式，额定功率为50M W，共有七段抽汽，2台高加，4台低加和1台除氧器。在2004年度大修期间，联合某电力检修公司与北京重型电机厂进行对该机组本体通流部分改造后，达到了增容、节能降耗、热电联产的如期目的。为企业的可持续发展打开新的一页。

一、改造前机组存在的问题

该机组是北京重型电机厂九十年代初期产品，由于受当时的设计、制造工艺等技术水准所限制，汽轮机通流部分的动、静叶片多数采用等截面直叶片，动、静叶片能耗高、级间效率低、经济效益差；机组的热耗、汽耗高于设计值或同类机组，叶型损失及流动损失大；汽封间隙不合理；高压缸与前轴承箱的立销定位差，汽缸跑偏；转子的第15级至17级的叶片强不够，在多次年度大修时发现部分围带脱落、叶片断裂。特别是在2001年度大修时，发现第16、17级的动叶片有多处严重断裂。末级和次末级的动叶片顶部没有围带，脱流损失大。

二、改造项目

2-1、汽轮机本体：

1.将中压缸（铸铁）更换为铸钢。

2.全新更换转子22级动叶片，采用高效新型叶片，第1~14级叶片的围带采

用整圈焊接联成，其余各级采用自带冠焊接组成。末级叶片取消拉金，减少流动损失。

3.原21级隔板全部更换为焊接隔板；第七级隔板套更换；第2~8级的静叶

片全部采用导流叶栅型，9~22级采用高效“后载入”式弯扭型静叶。

4.后汽封采用斜平齿结构；其供汽采用双进单出进汽方式，以防止机组低负

荷轴封供汽不足问题。

5.更换四组调速汽门凸轮，使调速汽门的开启曲线更加合理。

6.高压缸的第八压力级后，增开两个100×200抽汽口供工业用汽（压力为

1.38M P a,流量40t/h）。

7.高速盘车改为低速盘车，减少转子盘车时对轴瓦磨损。

8.加装电超速保护装置。

2-2、辅机全部不变。

2-3、发电机部分：加强了发电机定、转子绝缘；更换4座新型空气冷却器并增其冷却水量；主变加装多台强制式散热器。

2-4、锅炉部分：加装多组省煤器，以增加锅炉出力。加装省煤器后锅炉最大出力由原来的220t/h增加到250t/h，锅炉汽包入水顺畅，燃烧稳定。

三、改造效果

3-1、由于采用新型的调速汽门凸轮，使调门的通流能力大增加，满足了机组改造后的负荷、供汽要求。

表1调速汽新、旧凸轮通流能力比较（机组排汽压力-0094M P a）

表1

在机组纯凝工况下，原调门凸轮全开(凸轮全开转角为140mm)时，四组调

门最大通流只有220t/h，而采用新型凸轮后，凸轮转角为103m m时就可达到上述流量。

3-2、纯凝工况下，机组出力提高了20%，达60M W。最大出力可达62M W，在此工况下运行，机组状态良好：调速级压力、各监视段压力、推力瓦温度均正常，各项指标达到设计要求。

表2机组改造前后的经济效益比较

负荷主汽压力主汽温度凝结器真空轴向位移主汽流量汽耗率热耗率MW MPa ℃ MPa mm t/h ㎏/kwh-1 kJ/kwh-1

50（改前) 8.83 532 50（改后） 8.83 532 60 8.81 530 -0.094 0.75

-0.094 0.58

-0.094 0.63

204.5 4.09

183.6 3.651

223 3.674

10308.

4

9405.1

9391.4 表2

由上表看出，机组的汽耗率由原的 4.09㎏/(k W·h)降到 3.67㎏/(k W·h)，而热耗率则比原来减少了917KJ/（k W﹒h）；发电煤耗由原来的416g/（k W﹒h）降到374㎏/（k W﹒h），按年发电量527000M W计算，每年可节约标煤22134吨。按照当时的煤价计算,一年多可收回投资成本。

3-3、发电机在62M W负荷工况下安全连续运行，其定子的线圈、铁心各测点温度以及发电机进、出口风温均无任何超标。励磁电流在额定范围内，运行状况良好。

四、存在的问题

4-1、由于汽机本体中压段的第五段抽汽压力高于第四段抽汽压力，导致#3低加不能正常投入，#4低加出口水温只有138℃，达不到要求，降低了机组回热循环效率。

4-2、凝结水泵出力不够，除氧器水位难以维持。

五、结束语

梅山热电厂#6机组扩容后为N C60—8.83/1.38—535型带非调整抽汽凝汽式，单缸、冲动式，机组额定功率60M W，共8级抽汽，其中7级供加热器，1级供热。机组在纯凝工况下运行，最大出力可达62M W，各项经济指标达到要求，运行工况稳定。并取得了良好的经济效益和社会效应，为其它电厂的同类型机组改造提供了良好的借鉴。

2004年6月13日