上海电气300MW火电机组设备技术改造工作汇报.ppt

1、响应国家政策，推行节能减排上海电气300MW火电机组设备技术改造工作汇报,大唐集团300MW火电机组技术探讨会交流报告,1、汽机节能降耗改造的必要性 2、汽机节能降耗改造的可行性 3、汽机节能降耗改造技术方案 (1)、改造目标 (2)、改造原则 (3)、改造方案 (4)、改造效果 (5)、改造业绩,1、汽机节能降耗改造的必要性,国家节能减排政策的引导和要求 老机组经济运行水平低，能耗高,2、汽机节能降耗改造的可行性,技术不断进步，掌握世界最先进的汽机设计技术 10多年优化设计经验，数十台机组成功改造业绩 国际先进的制造设备，完整的采购/质保技术规范 熟悉各机组历史记录，还存有详细安装/运行数据

2、,3、汽机节能降耗改造技术方案,(1)改造目标 提高汽轮机的效率，热耗在现有运行值基础上降低 35(降低供电煤耗1015g/kwh) 提高机组出力，改造后的铭牌出力增加 提高汽轮机的安全可靠性，消除安全隐患及缺陷 提高汽轮机变负荷运行的适应性,(2) 改造原则 经济性原则: 尽可能保留现有设备，应用新技术而只改造 最少的部套 约束边界条件： 保留现有基础，各轴承座及轴承跨距保持不变 高中压外缸及低压外缸不换，各管道接口位置不变 汽轮机与发电机连接方式和位置不变 机组主汽门、再热汽门及与外缸保持不变 现有进排汽参数基本不变,3、汽机节能降耗改造技术方案,(3) 改造方案 将1000MW超超临界通

3、流技术应用到300MW机组 通流改造中，最大限度提高效率。,3、汽机节能降耗改造技术方案,(3) 改造方案 高中压通流改造先进技术： 所有的高中压动、静叶片均为弯扭的马刀型叶片； 改造后高压缸除调节级外，共有13级压力级，中压缸共10级； 采用变反动度（30%50%）设计； 整体围带叶片、全切削加工；强度好、动应力低、抗高温蠕变好； 高压调节级通过喷嘴室过渡，改反流为顺流； 全部采用“T”型叶根、漏汽损失小； 高中压缸部分可采用新型汽封，以提高密封性能，如端部汽封采用刷 子汽封；平衡活塞汽封采用布莱登汽封。,3、汽机节能降耗改造技术方案,高中压通流改造先进技术,高效全新的马刀型叶片,所有的高中

4、低叶片级（除末三级）均为弯扭的马刀型动、静叶片； 变反动度（30%-50%）；,整体围带叶片、全切削加工；强度好、动应力低、抗高温蠕变性能好；,由于叶片加工完全由数控加工中心完成，在工艺上得到了最好的保证，提高了叶片的重复性。,采用变反动度的设计原则；即每一叶片级的反动度是不相等的。反动度是与叶片的几何尺寸、焓降、进出角特性对应的；变反动度的设计是以最佳的气流特性决定各级的反动度，而不是按统一的反动度去牺牲某些气动性能。各叶片级的反动度在30%-50%之间,变反动度的设计原则,高中压通流改造先进技术,变反动度优化设计,高中压通流改造先进技术,增加级数、进汽逆流改顺流,高中压通流改造先进技术,进

5、汽逆流改顺流（续）,高中压通流改造先进技术,进汽逆流改顺流（续）,高中压通流改造先进技术,小根径“T”型叶根，漏汽损失小,（1）小直径、多级数 （2）各级转子均有汽封 （3）全部采用T型叶根、 漏汽损失小,高中压通流改造先进技术,新式汽封应用,通流部分采用多齿数动、静镶嵌式迷宫式汽封； 在高中压轴端汽封、高中压间汽封采用刷子汽封、蜂窝 式汽封或布莱登汽封等新型汽封。,(3) 改造方案 低压通流改造先进技术一： 低压静叶片及前四级动叶采用马刀叶型； 动叶采用自带围带，“P”型叶根； 低压次末级及次次末级均采用最新强化设计的叶片，均已有多台成功 运行业绩； 末级采用高效905mm叶片； 动叶顶部汽

6、封采用蜂窝式汽封。,3、汽机节能降耗改造技术方案,低压通流改造先进技术一,低压通流改造先进技术二(低压转子保留方案)： 低压前四级采用弯扭马刀叶片，并使新设计动叶叶根轮槽完全与原机型 匹配，在此前提下优化叶身，提高效率; 采用三维CFD技术优化设计低压末三级隔板，以与动叶片达到最佳匹配; 在低压缸端部可考虑采用新型汽封，以提高密封性能，如采用蜂窝汽封; 低压方案二已通过论证，此项改造机组热耗值的降幅稍小于低压方案一,3、汽机节能降耗改造技术方案,低压通流改造先进技术二(低压转子保留方案)： 改造范围： 低压动叶叶根轮槽保持原设计，更换各级动静叶片，优化设计低压前四级动静叶、末三级隔板、低压各部

7、位汽封等。 推荐对象： 该方案投资较省，对于末级叶片为905，且低压转子使用年限较短的机组，可考虑采用低压方案二。,3、汽机节能降耗改造技术方案,(4) 改造效果,3、汽机节能降耗改造技术方案,(5) 典型改造业绩,3、汽机节能降耗改造技术方案,1、锅炉低NOx燃烧器改造技术 2、SCR脱硝改造技术 3、锅炉空预器脱硝改造技术,1、锅炉低NOx燃烧器改造技术 (1) 技术来源 上世纪90年代初引进美国Alstom公司(原美国CE公司)LNTFSTM 低NOx燃烧技术，并在此基础上优化。该技术有以下特点： LNTFS是一种非常成熟的技术，迄今在全球范围内已有超过200台的新建和改造锅炉的成功运行

8、业绩，总装机容量大于62,000MW LNTFS在降低NOx排放的同时，着重考虑提高锅炉不投油低负荷稳燃能力和燃烧效率 通过技术的不断更新，LNTFS在防止炉内结渣、高温腐蚀和降低炉膛出口烟温偏差等方面，同样具有独特的效果,(2) 改造方案 LNTFSTM主要采用以下技术措施： 紧凑燃尽风（CCOFA） 可水平摆动的分离燃尽风（SOFA） 预置水平偏角的辅助风喷嘴（CFS） 强化着火（WR）煤粉喷嘴,1、锅炉低NOx燃烧器改造技术,典型的SOFA组件 SOFA喷嘴摆动机构,SOFA风箱可通过执行机构作上下30度的摆动，同时可通过一个调节机构作水平方向15度的调节（左右摆动）。这种左右摆动调节是

9、手动的机械调节，可以在燃烧器组件外部进行而无需停机或停燃烧器层 可水平摆动的SOFA设计，能有效调整SOFA和烟气的混合过程，降低飞灰含碳量和一氧化氮含量，并能降低炉膛出口烟温偏差,用于控制NOx的预置水平偏角的辅助风喷嘴（CFS）的作用,上下摆动的辅助风喷嘴预置一个水平方向偏角，形成空气射流偏斜角度 使部分辅助空气射出方向偏离燃料的气流，在挥发份析出和碳初始燃烧阶段降低燃烧化学当量配比，实现局部性分段燃烧 一次风煤粉气流被偏转的二次风气流裹挟在炉膛中央，形成富燃料区，在燃烧区域及上部四周水冷壁附近形成富空气区，这样的空气动力场组成减少了灰渣在水冷壁的沉积,空气射流偏斜角度,用于控制NOx的强

10、化着火煤粉喷嘴（WR）的作用,强化着火煤粉喷嘴（WR）,宽调节比煤粉喷嘴能使火焰稳定在喷嘴一定距离内，使挥发份在富燃料的气氛下快速着火，保持火焰稳定，从而有效降低NOx的生成，延长焦炭的燃烧时间。喷嘴如下图所示。,1、锅炉低NOx燃烧器改造技术,(3) 改造效果 燃用高挥发份烟煤时，改造后NOx能够降低到250mg/Nm3 燃用中等挥发份烟煤时，改造后NOx能够降低到400mg/Nm3 燃用贫煤时，改造后NOx能够降低到550mg/Nm3,1、锅炉低NOx燃烧器改造技术,(4) 典型业绩,2、SCR脱硝改造技术,(1) 技术来源 2000年引进日本石川岛(IHI)的先进技术和丰富的脱硫脱硝工程

11、经验 ，通过吸收消化再创新，自主研发了多种脱硫脱硝技术。 上海电气石川岛是国内最早成立的专业从事脱硫脱硝工程总承包的 中外合资企业，工程投运业绩和市场占有率居国内同行业前列。,(2) 技术方案 在催化剂的作用下，利用还原剂（如NH3或尿素）与烟气中的NOx发生 化学反应并生成无毒无污染的N2和H2O，从而达到脱除NOx的目的。 SCR的化学反应原理如下： 4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O （1） NO+ NO2+2NH3 =2N2+3H2O （2） 锅炉烟气中NO占NOx的95%，SCR中的反应以（1）式为主,2、SCR脱硝改造技术,2、SCR脱硝改造技术,(2) 技术方案,SCR布置

12、图,(3) 改造业绩（已投运44台）,厦门嵩屿电厂#3、#4号机组脱硝项目是国内首台国产化脱硝项目,2、SCR脱硝改造技术,(3) 改造业绩（续）,2、SCR脱硝改造技术,3、锅炉空预器脱硝改造技术,(1) 改造必要性 空气预热器是锅炉的重要组成部分，在采用SCR或SNCR系统后， 脱硝装置中未反应掉的氨气和烟气中的SO3反应生成硫酸氢胺，硫酸氢 胺从气态向液态转变的温区在预热器的中部，导致空气预热器堵灰、腐 蚀。所以空气预热器是在采用SCR或SNCR系统后必须要进行改造的设 备。,(2) 改造方案 改造的方式一般是将空气预热器原冷端和中温段的传热元件合并，并采用搪瓷元 件；同时，根据传热面积

13、计算是否更换热端元件；并要进行吹灰器双介质（蒸汽 +高压水）改造。预热器搪瓷传热元件采用本厂加工钢板（搪瓷钢材质），国内 搪瓷专业分包单位涂装施工方式。 空气预热器的脱硝改造技术是成熟的，现已配套了多台要求同步建设脱硝装置的 锅炉空气预热器，而且在现役机组的脱硝改造上也取得了不错的成绩。除配套我 集团的脱硝改造工程外，还承接了很多由其他环保公司进行脱硝改造的项目。,3、锅炉空预器脱硝改造技术,3、锅炉空预器脱硝改造技术,(3) 改造业绩,根据用户实际需求，可通过改造锅炉和发电机相应部组 件，达到增加机组出力的目的。 锅炉改造方面：汽水分离器、安全阀、燃烧器、受热面等 发电机改造方面：定子线圈、定子线圈端部连接线、氢冷 器、密封件、测温元件、励磁等,电站集团业务架构图,上海电气电站集团服务产业是集团精心培育的三大主营业务之一，主要从事： 电厂节能降耗成套改造 电厂环保减排成套改造 电厂增容、提高安全性改造 主、辅机备品配件供应 机组运行、维护、检修 远程诊断 技