单位:北京北重汽轮电机有限责任公司
项目是由北京北重汽轮电机有限责任公司自主创新研发,主要应用于发电设备行业领域。
为充分落实党中央国务院关于碳达峰、碳中和重大决策部署,同时随着全社会用电需求增速放缓以及可再生能源的大规模投运,火电机组必须具备热电解耦、灵活性运行能力,在保障机组供热能力的同时,最大程度参与电网深度调峰。然而热电联产汽轮机受到低压缸最小进汽流量的限制,难以发挥其最大的供热能力。为此,本项目开展热电联产汽轮机灵活性(深度调峰)系统改造创新,在不改造汽轮机本体的情况下,实现汽轮机从抽汽、纯凝、背压工况的随时切换,在最大程度减少机组冷端损失的情况下,实现汽轮机全工况运行。
项目的主要创新点包括:1)适用于亚临界330MW机组切缸改造技术的新型低压末级、次末级叶片研制成功。改造叶片并进行详细计算叶片静强度与振动特性,厂内进行新叶片高真空叶片试验。2)末级、次末级叶片喷涂技术的应用。为了保证末两级动叶片长期切缸工况下安全运行,采用目前先进的叶片喷涂技术,增强叶片易受水蚀处的强度,提高其使用寿命,进一步完善切缸改造供热技术。3)低压缸冷却流量的详细核算以及现场试验。对低压各级动叶片鼓风发热量进行详细核算,确定合理通风冷却流量及低压缸末级减温喷水量,并通过现场试验进行校核。4)监视系统改造。在末两级增设温度测点,设置温度报警/停机值:增设中压排汽和低压进汽温度、压力测点;更换排汽真空压力变送器为高精度变送器。 5)辅助系统改造。中低压联通管改造,液动蝶阀改为可全关的高严密性蝶阀;喷水系统改为高精度调节阀组,控制喷水量;凝汽系统增设罗茨真空泵,提升切缸工况的真空度。6)本体部分改造。次末级隔板改造,配合次末级动叶片改进设计,减少机组叶顶漏汽;末级隔板配合新型动叶片进行改造;对汽缸变形及轴系稳定性分析。
项目自2018年 11月投产上线以来成效显著。切除低压缸灵活性系统改造技术可广泛适用于亚临界330MW、660MW,超临界350MW、660MW、1000MW等不同类型、不同参数的供热机组,北重公司先后为丹东金山330MW汽轮机、沈东超临界350MW汽轮机、天津大港电厂312MW汽轮机(原为安萨尔多公司机组,后经哈汽厂进行了通流改造)、辽源330MW汽轮机机进行了切缸改造服务,订单销售金额8200多万元。目前,北重公司正在参与邯郸二期超临界350MW汽轮发电机组新建项目、滦河五期亚临界330MW汽轮机灵活性(切除低压缸深度调峰)改造机组项目、右玉300MW空冷机热电联产汽轮机灵活性(切除低压缸深度调峰)改造项目,项目金额将超过2亿元。