凝汽式25MW汽轮机组供热改造方案分析

导言

工业集聚区近年来有了快速的发展，但由于新建工业聚集区多在偏远地区，受到热能、交通等因素制约，如何为集聚区供热实现地方经济的可持续发展是集聚区亟待解决的问题。某市集聚区方圆十公里内没有供热企业，而距离集聚区只有八公里的某公司则成为唯一可以供热的企业。2008年某单位列入该市城市集中供热规划，主要承担工业及民用热负荷，为地方经济发展和城市环境保护做出贡献了贡献。为实现供热，该公司对发电机组进行供热改造。

一、改造情况介绍

该文是该公司25MW凝汽式汽轮机组供热改造方案概括的介绍分析。该公司安装25MW凝汽式汽轮发电机组三台，为实现向该市西部工业集聚区供热，2009年至2010年该公司对2号25MW凝汽式汽轮发电机组进行了供热改造。

该公司#2汽轮机为非调整打孔抽汽式汽轮机，额定抽汽量30t/h，供热压力0.7Mpa。根据该市城市供热规划，近期西部工业集聚区新增工业和居民采暖热负荷52t/h，已落实项目新增热负荷60t/h，近期热负荷合计112/h。

二、改造方案比较

方案一：将FC25—35-Ⅱ型打孔抽汽式汽轮机改造为背压式汽轮机。该方案的优点是此种类型的供热机组没有冷源损失，循环热效率达80%以上，经济性最好。供热能力大，除自身高压加热器、除氧器用汽外，可以供蒸汽100t/h。但结合该公司现状并不适用，一是按照汽轮机国家标准，对于25MW背压式汽轮机适用于蒸汽参数为次高压以上的汽轮机，而改公司的主蒸汽参数为中温中压，没有符合国家标准的机型。二是背压式汽轮机以热定电，在没有热负荷的情况下，机组将无法运行，在相当长的一段时期无法达到运行条件。

方案二：将FC25—35-Ⅱ型打孔抽汽式汽轮机改造为FCC25—2.0/1.0型二次非调整抽汽式汽轮机。这种方法的优点是：改造项目少，投资费用低。此种改造只需在原汽轮机汽缸上新增加抽汽，便可以改造成为两次非调整抽汽式汽轮机。原有设备可继续使用，投资费用低。改造后总抽汽量50t/h，电负荷可带25MW，由于抽汽压力不同，可满足不同热用户的需求。但这种方案存在以下问题：一是此种改造采用汽轮机隔板部分封堵措施，在没有热负荷的情况下，机组最大发电负荷出力将由25MW下降至21MW。汽轮机热效率也有所下降。二是此种改造汽缸受压大，隔板前后压差大，受力条件恶化，热膨胀时内应力增大，运行中易造成振动或动静部分的摩擦。运行安全性降低。三是此种改造转子叶片未进行相应更换，在满负荷下叶片过负荷，易发生断叶片事故。四是此种改造最大抽汽量50t/h，仅比现在的打孔抽汽方式多20t/h，无法满足将来热用户增加时热负荷的需求。五是此种改造循环热效率在45%以下，不符合国家热电联产机组技术规范的要求。这种改造方案既不能保证热用户增多时的需求，又不符合国家的相关技术规范要求，故不宜采用。

方案三：将FC25—35-Ⅱ型打孔抽汽式汽轮机改造为C25—3.43/1.67或C25—3.43/0.98型调整抽汽式汽轮机：此种改造额定供热能力大，额定抽汽量100t/h，最大抽汽能力120t/h，与此同时可带电负荷25MW，额定主蒸汽流量207t/h。在没有热负荷的情况下可在纯凝工况运行，电负荷25MW，适合公司实际情况。此种改造循环热效率可达60%以上，热电比可达100%以上，符合国家热电联产的相关技术规范要求。选择C25—3.43/1.67型调整抽汽型汽轮机，供热压力为1.67Mpa，供热温度约为320℃，供热流量额定100 t/h，最高120 t/h。通过安装减温减压装置，可满足各种热用户对蒸汽参数的不同要求。

三、方案确定与技术参数

通过上述几种技术方案的论证，最终确定改造方案为将FC25—35-Ⅱ型打孔抽汽式汽轮机改造为C25—3.43/1.67型调整抽汽式汽轮机（方案三）。该方案机组额定进汽量207t/h，额定抽汽量100 t/h，额定工况下电负荷25MW以上，调抽压力定为1.67MPa（可调范围1.4Mpa -1.67Mpa）；本次技术改造方案对汽轮机的末三级叶片进行了全三维改造，汽轮机前后汽封分别采用二道接触汽封，同时对机组的调速系统也进行了改进，对机组电负荷、热负荷的调控能力增大，使汽轮发电机组的热效率得到提高安全性有了保障。

四、运行情况

该机组改造后于2010年8月试运，机组经过168小时各运行参数达到设计要求运行情况正常，除了供热因量因用户原因没有达到设计值外，其他各项经济指标达到要求。

参考文献

[1]河南省焦作市工业聚集区发展规划

[2]中国长江动力公司（集团）汽轮机技术规范

本文作者：许来文

身份证号码：410804197008151514