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凝汽式汽轮机改造成背压式的方法及节能效益

摘要：合理正确地运行维护是汽轮机可靠、稳定、高效、长期运行不可缺少的
条件。为此，合理启动、运行、停机是汽轮机可靠、经济及延长使用寿命的可靠
保证。通过凝气式汽轮机的改造在保证机组稳定运行的基础上降低能耗。

关键词：凝气式汽轮机；运行；技术；改造

前言1.

汽轮机由成千上万个不同功能、结构、材质的零部件构成。通过对汽轮机的改造，取得
了显著的效果。

背压式汽轮机的运行概述2.

为确保汽轮机机组安全地长周期运行，运行人员在掌握并严格执行运行规程的同时，应
了解机组的工作原理、结构、性能，熟悉装置工艺流程对机组运行的要求及不同工况下汽轮
机工作条件及特性变化的规律，熟悉调整、操作部件及仪表的功能和使用方法，对主要操作
数据、监视极限值应能熟记。运行人员要不断地总结经验，及时、正确处理各种异常情况，
消除隐患，预防事故的发生。

运行部分包括监视的内容，监视的目的在于确保运行的安全、高效。机组运行的安全性
也就是它的可靠性，可靠性是影响机组、装置运行经济性最主要的因素，通常，可靠性是指
在预期的运行时间内，机组应保证正常运转，达到规定的负荷，运行参数在正常范围内，零
部件在正常寿命期限内不发生损坏。为防止由于操作不当或偶发因素引起设备损坏事故的发
生，汽轮机配置有监视、安全和保护设备。监视器用于指示运行参数，如压力、温度、转速、
位移等，从中知悉运行参数的特征，发现与设定值的偏差；安全机构的作用是在运行参数达
到保护机构动作值之前先作动作；保护机构的功能是一旦出现运行参数达到限定极限值的危
险工况时，自动或手动迫使机组紧急停机。机组运行时，操作人员应对运行参数经常观察，
根据显示和记录的检测数据分析、判断运行状况。

背压式汽轮机运行技术3.

启动3.1与带负荷

凡停机时间在12h以内，为热态启动。其他情况下汽轮机启动则为冷态启动。汽轮机在
启动和升速过程中，可全开主汽门，而汽轮机进汽可由调节门直接控制。主汽阀为单座球形
阀，阀碟的端部为球形。阀碟与阀座必须仔细研磨，以保证密封的完全吻合。启动时，先打
开预启阀，减小了阀碟前后的压差，从而减小了阀门提升力。阀座与阀壳采用热压装配保证
过盈，阀座带有一段扩散段减少蒸汽流动损失。预启阀开足后阀杆继续移动带动阀碟开启，
主汽阀总行程为52mm。阀碟上方由定位块固定，主汽阀开到位后定位块与阀盖配合紧密完
全吻合，达到了密封的效果。阀杆漏汽，与汽封抽汽器相连。阀杆采用石墨环填料密封，阀
杆和阀杆衬套的表面均经过氮化以提高耐磨性。在阀碟外装有一个不锈钢蒸汽滤网，能防止
汽流中的机械杂质进入汽轮机的通流部分。

汽轮机3.2冷态启动及时间分配

汽轮机冷态启动应遵守以下各点：盘车机构先投入工作，各疏水阀开启，当采用排大气
启动时，逐渐开启隔离阀的旁路阀，之后缓慢开启隔离阀，按规程规定的升压、升温速度进
行暖管，在主气阀前压力达到额定值后全开隔离阀；转子冲转后，须检查确认盘车机构闭锁
在退出位置；在冲动转子和低速暖机阶段，要充分注意疏水，疏水口冒出无色蒸汽时，可适
当关闭该疏水阀。

汽轮机热态启动及时间分配3.3

热态启动应遵守：进入汽轮机的主蒸汽温度应高于汽缸进汽室温度30℃以上，严禁出现
冷却；在冲动转子前2h转子应处于连续盘车。在升速过程中，检测汽轮机各项指标：机内
声响、轴承温度、轴位移、油压、轴振等。在冷态启动时，如振动值超标，则应降低转速至
振动消除，维持此转速运转约30min，再升速，如振动仍未消除，需再次降速运转120min，
再升速，如振动仍未消除，则必须停机检查。在热态启动时一旦超过此数值则应继续升速或
加负荷，并且密切关注振动的变化，若有继续变大的趋势则应停机，等机组温度场比较均匀
后再重新启动。

凝气式4.汽轮机改造工作的具体实施

本体改造4.1

隔热挡板采用沿水平方向垂直划分的挡板的形状，接合面为中间的分型面，并根据挡板
的原始尺寸和位置进行加工。转换后，由于背压增加和蒸汽泄漏，对蒸汽密封轴的尺寸要求
也显着增加。由于这个原因，工作人员在挡板肋的两侧设置了五个梳状蒸汽密封件，这些密
封件具有疏水孔，以允许冷凝水在启动过程中排出。根据上下气缸的温度均匀性，确定移开
喷嘴的位置，并在转换后使转子重新平衡。

系统改造4.2

该系统的转换主要基于原始泵系统的设计和布局，从而显着减少了转换时间和转换成本。
这对于转换后操作是有利的。例如，最初的一级蒸汽提取继续用于外部供热，并根据第二级
和第三级蒸汽提取的保留时间增加了连接阀。选择排气口作为原始的三级蒸汽抽气口，以加
热除氧器和低压加热器以制水。翻新后，原始冷凝器的洒水器继续充满系统的水。冷凝水通
过水泵送至低压加热器和脱气器，最后加热至1040°C。改造后