汽机增容改造的机炉匹配问题分析.doc

汽机增容改造的机炉匹配问题分析 摘 要：天津国华盘山发电有限责任公司对其俄制的汽轮机低压缸进行节能增容改造，机组出力增至530MW，本文就汽轮机增容改造后，对锅炉出力的影响等方面进行了全面分析。关健词：机组 增容扩容 改造1.01.0概述：汽轮机通流部分改造主要是指采用先进成熟的气动热力设计技术、结构强度设计技术及先进制造技术，对早期采用相对落后技术设计制造的或长期运行已老化，经济性、可靠性较低的在役汽轮机的通流部分进行改造，以提高汽轮机运行的经济性、可靠性和灵活性，并延长其服役寿命。我厂的锅炉及气机的铭牌锅炉型号-1650-25-545KT(-76)制造厂家俄罗斯波道尔斯克奥尔忠尼启泽机器制造厂生产编号锅炉形式平衡通风悬浮式燃烧固态排渣最大连续蒸发量1650t/h额定蒸发量1650t/h额定主汽压力25MPa额定主汽温度545汽轮机型号K-500-240-4制造厂家列宁格勒金属制造厂型式超临界压力，一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、凝汽式额定功率500MW新蒸汽压力23.54MPa新蒸汽温度540再热蒸汽温度540排汽压力0.008MPa转子旋转方向自汽轮机向发电机方向看：顺时针2008 年以来，天津国华盘山发电有限责任公司，对1号.2 号俄制的汽轮发机的低压缸进行节能增容改造，机组出力增至530MW，改造前后的参数情况对比如下：（以下仅以1号机的参数为例）500MW负荷锅炉蒸汽流量（t/h）真空（kp）高压缸调速气门开度（%）1234低压缸改造前859.6+6434.06/5.604.358.9100100低压缸改造后846.2+646.24.67/5.65032.699.599.3通过对比机组低压缸改造前后，机炉匹配变化（具体情况见下表）汽机低压缸经过优化改造后机组效率有所提高，2.0汽轮机低压缸增容改造后与锅炉的匹配问题分析改造前，机炉匹配是没问题的，也符合相关常规的机炉匹配定义原则。并且俄制机组在锅炉与汽机匹配上的余度很大，规程规定，机组在符合以下 条件下可长期发520MW负荷（具体条件见下表）符合下列条件机组可长期发520MW负荷。序号项 目参数单 位1主汽温度5305452主汽压力23.540.5MPa3再热汽温度5305454循环水流量51480/5循环水温度206凝结器压力8kPa7主汽流量1650/8末级叶片最大蒸汽量984/9调节级压力18.6MPa10低压缸入口压力0.304MPa11通流部分无结垢损伤12热网加热器不由主机供汽13回热系统全部投入为此在这次汽机增容改造，对锅炉没有过多要求。实际运行中，先是2号机组在升530MW，高压缸排气压力4.2MP报警，为此控制机组负荷，不能让汽轮机超限运行。为了试验机组在循环水温度超限（设计值33度，夏季循环水实际运行温度35度）对大负荷530MW 运行时一些数据比较分析，发现机炉匹配还是有一些问题要需要注意的。下表就是机组不同工况下，低压缸改造前后，机炉匹配变化情况统计表 低压缸改造前后，机炉匹配变化情况统计表：500MW负荷锅炉蒸汽流量（t/h）真空（kp）高压缸调速气门开度（%）1234低压缸改造前859.6+6434.06/5.604.358.9100100低压缸改造后846.2+646.24.67/5.65032.699.599.3项目负荷MW锅炉蒸汽流量（t/h）真空（kp）冷段压力（mp）综合阀位（%）高压缸调速气门开度（%）1234蒸汽吹灰535822+8817.85/9.504.12/4.0993.597.518.799.599.4蒸汽吹灰结束530803+8798.14/9.854.18/4.1592.792.716.899.599.4真空变坏，冷段报警534807+8799.15/11.124.20/4.1792.897.417.299.599.4热段投入520878+8198.06+9.694.02/3.99 通过上表的统计分析，当凝汽器真空达到9.15/11.12（kp），蒸汽流量达到1688t/h比锅炉连续运行的最大蒸发量1650t/h，高38t/h，但是高排压力报警，说明机组530MW运行与凝汽器真空的关系是在这个数值以下，如果不带供邻机用汽和再热系统蒸汽吹灰的情况下，才可以安全运行。在热段投入给邻机供汽时，可以看到蒸汽流量超过1700t/h，真空不太好的情况下8.06+9.69kp（经济真空4.27/5.44）汽轮机负荷却只能带520MW。为此工况也不能带负荷到530MW.机炉实际带负荷，不能仅仅根据高排压力有没有超过规定值4.20MP为依据，规定机组带530MW。这样做有以下的缺点和不当：高压缸到中压缸的再热系统给以下几个地方供汽，1冷段供0.59/200度；2再热器系统蒸汽吹；3热段经过减温减压供临机用汽。具体供汽的参数及技术性能见下表：当再热系统向外供汽时，再热系统的冷段压力就会失去参考值，这在 低压缸改造前后，机炉匹配变化情况统计表可以看到。减温器减压器技术性能特性 名称台数缩写压力(MPa)温度()通流能力(T/(H)冷段减压器2PY-XIIII3.92/0.59291/2002x30热段减温减压器13.9/1.57545/375120长杆蒸 汽吹灰 器1) 长杆蒸汽吹灰器型号2) 数量3) 工作压力4) 吹灰介质耗量5) 工作时间台 MPa t/h S361.68685PLS86E 每台炉中压缸高压缸冷段供0.59/200度再热器系统蒸汽吹灰热段供临机用汽短杆蒸 汽吹灰 器1) 短杆蒸汽吹灰器型号2) 数量3) 工作压力4) 吹灰介质耗量5) 工作时间台 MPa t/h S421.65.8500PS85型 每台炉根据以上的对比分析比较，再热系统的冷段压力在再热系统不向外部供汽时，可以作为汽机部分的带高负荷时控制的指标。锅炉在机组高负荷时530MW，超过连续的蒸发量1650t/h。但是决不能超过安全门动作流量，（两个安全门，每一个流量是900t/h，在原俄制锅炉的运行规则上规定，锅炉的安全运行运行短时间运行，为此实际运行中要控制锅