50MW汽轮机降耗增容改造技术方案.pdf

国产 50MW 汽轮机 降耗增容改造工程项目技术方案 郑州市振豫汽轮电机技术设备有限公司为对国内生产和投产的 N50-8.83（N55-8.83-1）型汽轮发电机组进行提高机组出力，提高机组的经济性、降低煤（热）耗、延长机组寿命的技术改造要求，积极采用目前汽轮机行业广泛应用的一些先进的设计方法和加工技术， 在对汽轮机的叶栅型线进行优化设计并取得较好节能效果的基础上，提出如下国产 50MW 汽轮机降耗增容改造工程项目技术方案： 1 国产 50MW 汽轮机降耗增容改造的目的及原则 1.1 ：国产 50MW 汽轮机降耗增容改造的目的： 1.1.1 通过改造，汽轮机发电机组达到额定出力时，在相近的运行工况，相似的环境条件下，最大热耗为改造以前的热耗值 0.97~0.98，即节能降耗 1.1.2 通过改造，提高机组效率，使机组达到安全稳定满发的水平 1.1.3 通过改造，提高机组运行安全性，适应“两班制”运行和调峰运行的要求 1.1.4 通过部件更换、改进、达到延长机组寿命的效果 1.2国产 50MW 汽轮机降耗增容改造的设计、 制造及施工安装遵循的原则： 1.2.1 安全可靠性第一，消除机组的不安全因素，提高可用率； 1.2.2 采用目前国内先进的汽轮机通流改造技术， 节能降耗提高机组经济性和出力； 1.2.3 汽缸及对外接口尺寸不动； 1.2.4 汽水系统、回热系统、汽封系统不动； 1.2.5 原锅炉不动； 1.2.6 能适应两班制运行和低负荷调峰的要求； 1.2.7 延长机组寿命； 1.2.8 设计、制造、检验符合标准要求（见附件2） 。

2、技术规范 通过国产 50MW 汽轮机降耗增容改造工程项目改造汽轮机达到下述技术规范 2.1 型号： N50-8.83-1 型 2.2 型式：高压单缸凝汽式汽轮机 2.3 额定功率：50MW 2.4 最大出力： MW 2.5 恶性工况参数： （1） 主蒸汽压力：8.83MPa （2） 主蒸汽温度：535℃ （3） 额定背压：5.39kPa 2.6 额定蒸汽流量： t/h 2.7 最大蒸汽流量：220t/h 2.8 冷却水温度： 20℃ 2.9 冷却水流量：8160t/h 2.10 给水温度：228.5℃ 2.11 转向：顺时针（从汽轮机向发电机看） 2.12 转速：3000r/min 2.13 通流级数：共 21 级（1 调节级+20 压力级） 2.14 回热系统：2JG+CY+3JD 2.15 末级动叶高度： mm 2.16 末级排气面积： m2 3、主要技术措施 3.1 调节级静叶采用新叶型，静叶采用子午收缩流道； 3.2 第 10~21 级静叶采用高效后家在层流叶型，出汽边厚度δ = mm第10~18 级采用弯曲静叶；第 19~21 级采用扭静叶。

3.3 通流采用子午流道光顺、栅距优化技术 3.4 隔板全部采用焊接隔板 、 3.5 次末级动叶顶部采用电火花强化，末级动叶顶部采用等离子淬火强化，增加叶片抗水蚀能力 3.6 前汽封采用铁素体相片式汽封，后汽封采用斜平齿汽封 3.7 设计上保证符合安全要求，制造、装配尤其是叶片装配严格控制质量 4、汽轮机本体设备性能 4.1 汽轮发电机组能在下列条件下安全连续运行， 发电机端功率为 MW，其热耗不高于 Kj/kW.h（ kcal/kW.h）; (1) 额定的主蒸汽参数； (2) 额定背压 5.39kPa; (3) 额定主蒸汽流量 t/h; (4) 补给水率为 %； (5) 所规定的最终给水温度； (6) 回热系统正常投入； (7) 发电机效率 98.4%，功率因数 0.85 热耗试验标准按 ANSI/ASME-PTC6.0-1996 执行，热耗试验值和热耗保证值均符合国际标准中的有关规定 水和水蒸汽性质表按国际公式化委员会最新 IFC 公式 4.2 汽轮机主要零部件（不包括易损件）的设计寿命不低于 30 年在寿命期内，能承受下列工况： （1） 冷态启动（停机 72 小时以上） ，且汽缸金属壁温已低于该测量点满负荷值时金属壁值的 40%以下：100 次 （2） 温态启动 （停机 10~72 小时， 且金属壁温为满负荷值的 40%~80%：1200 次 （3） 热态启动（停机 10 小时以下，且金属壁温为满负荷值的 80%以上） ：4200 次 （4） 极热态启动（停机 1 小时以内，且壁温接近满负荷值） ：120 次 （5） 滑参数停机：100 次 （6） 热备用停机：5520 次 （7） 符合阶跃（负荷变化大于 10%） ：12000 次 （8） 带厂用电 30 次 上述寿命消耗不大于使用寿命的 75%。

4.3 机组在正常工况下允许负荷变化率 （1） 从 100%-50%额定工况：不小于 5%/min （2） 从 50%-30%额定工况：不小于 3%min （3） 从 30%额定工况以下：不小于 2%/min （4） 允许负荷在 50%-100%额定工况变化幅度为 10% 4.4 汽轮机的蒸汽参数允许在下表规定的范围内变化： 参数名称 限制值 新蒸汽压力 连续运行的平均压力 ≤1.00P0 在保证连续运行的一年平均压下，允许连续运行的压力 ≤1.05P0 例外情况下允许偏差值，但 12 个月周期内累计时间＜12 小时 ≤1.20P0 新蒸汽温度 连续运行的年平均温度 ≤t0 在保证连续运行的年平均温度下，允许连续运行的年平均温度 ≤t0+8℃ 每年运行期内累计≤400 小时的温度 ≤t0+14℃ 例外情况下允许偏差值， 但 12 个月周期内累计时间＜80 小时，每次＜15 分钟 ≤549-563 4.5 汽轮发电机组的轴系各临界转速与工作转速避开 15%以上，轴系临界转速的分布保证有安全的暖机转速和进行超速试验 4.6 机组允许在 30%~100%的负荷下长期运行，其轴系能承受发电机出口母线突然发生两相或三相短路时所产生的扭矩。

4.7 在 50%-100%额定工况下长时间连续运行最高允许背压力为 14.7kPa，排汽背压高于 14.7kPa 时， 报警的同时降负荷运行， 负荷降至 30%额定负荷真空仍不能恢复， 则停机， 报警至停机时间不得超过 60min， 停机背压为 19.6kPa 4.8 变周波运行限时值 机组能在周波 48.5~50.5Hz 的范围内持续稳定运行，在频率 48.5~50.5Hz 以外的 30 年累计允许运行时间见下表： 频率 允许时间 47.0Hz~47.5Hz 总计不超过 10min 47.5Hz~48.0Hz 总计不超过 60min 48.0Hz~48.5Hz 总计不超过 80min 48.5Hz~50.5Hz 允许长期连续运行 50.5Hz~51.0Hz 总计不超过 60min 51.0Hz~51.5Hz 总计不超过 10min 小于 47Hz 和大于 51.5Hz 不允许运行 5、改造范围及设备（零部件） 5.1 第 10~21 级隔板及附件，各一套； 5.2 前汽封体，前、后端汽封圈及弹簧片等附件； 5.3 隔板起吊工具，2 套，包括：隔板各种规则的起吊工具、吊环螺钉； 5.4 隔板工艺用垫片及定位键1 套，包括：各级隔板悬挂销用垫片，定位销等； 设备详细供货清单见本协议附件1. 6 质量保证及售后服务 6.1 改造后的汽轮机经过 “热力性能试验和验收” ，各项指标符合本协议第4.1 条的规定值，改造范围内设备的质量保证期为3~4 年，以甲方机组大修完工为准。

6.2 机组改造后乙方承诺提供良好的售后服务 6.2.1 乙方保证以本厂产品对改造后的汽轮机提供终身售后服务 6.2.2 乙方的售后服务主要内容包括： （1）及时消除改造原因造成的设备缺陷； （2）协助甲方提出的技术难点； （3）负责设备范围内技术咨询答复 7 质量验收 7.1 改造后的汽轮机设备投运后正常运行 72 小时后两个月内，由甲方组织有资质的第三方对机组进行“热力特性鉴定性试验” 热力性能实验报告为总体验收的主要依据，考核工况点和热耗保证值按本技术协议第4.1 条进行验收 机组投运后如未及时进行热力试验，老化折扣系数按国家电工委员会IEC953-2-90 规定执行 7.2 制造过程中的设备质量验收由乙方承担，甲方对主要部件加工实施监造，监造协议另签 7.3 设备监造过程和施工中质量验收结果不解除乙方对设备质量应负的责任 8 技术资料及图纸（一式三份） 8.1 技术资料清单 (1)通流部分改造说明书； (2).热力特性书； (3).产品说明书（包括安装维护） ； (4)汽轮机启动、运行说明书； (5)检验记录、实验报告、材质单及质量合格证 8.2 图纸清单 (1)汽轮机纵剖面图； (2)汽轮机热膨胀曲线； (3)汽轮机转子静挠度曲线； (4).通流间隙图； (5)后汽缸补充加工图； (6)喷嘴组装配图； (7)装有动叶片的转子总图； (8)第 1-21 级动叶片装配图； (9)第 2-21 级隔板装配图； (10)前汽封体总图，端汽封圈总图； (11)铰孔工具清单； (12)隔板起吊工具图； (13)随机工具清单； (14)备件清单。

9 配合与分工 9.1 机组解体及通流部分改造前端子跳动、间隙测量等数据由甲方按乙方所提要求进行测量，供加工调整参考； 9.2 乙方提供改造好的端子、隔板及其它部套； 9.3 改造后的通流部分安装、调整由甲方根据乙方提供的图纸和技术文件进行实施，乙方派专人到现场技术服务； 9.4 甲方应在合同生效后一个月内，提供机组投产以来所进行过的有关改造的详细资料费乙方，供乙方参考； 9.5 乙方负责汽缸的补充加工工作（工具自带） ，电厂配合； 9.6 甲方按照乙方所提供要求准备好改造所需的设备（所需设备清单大修前两个月由乙方提交甲方） 9.7 甲方组织总体验收 10 其他 10.1 本方案中涉及到的技术问题按国家有关的标准执行，并不低于合同文件技术要求； 附件 1：设计制造检验所遵循的标准 1 产品标准 IEC45—1（1991） 《汽轮机规范》 ANSI/ASME—PTC6.0（1996） 《汽轮机热力性能验收试验规程》 GB5578—85 《固定式发电用汽轮机技术条件》 2 主要行业标准和工厂标准： JB1581—85 《汽轮机、汽轮发电机转子和主轴超声波探伤方法》 JB1582—85 《汽轮机叶轮锻件超声波探伤方法》 JB1265—1271 《电站设备大型锻件技术条件》 JB3330—83 《汽轮机刚性转子平衡标准》 JB4057—85 《汽轮机组机械振动标准》 JB/T4058—85 《汽轮机清洁度标准》 JB/T2900—92 《汽轮机油漆技术条件》 JB/T2901—92 《汽轮机防锈技术条件》 JB/T2862—92 《汽轮机包装技术条件》 JB/DQ1041—8 1 《汽轮机调频叶片振动强度安全准则》 ZBK54018 《汽轮机主要零件（转子部分）加工装配技术条件》 ZBK54020 《汽轮机叶根及公差》 ZBK54021 《汽轮机主要零件（静子部分）加工装配技术条件》 ZBK54022 《汽轮机总装技术条件》 ZBK54023 《汽轮机主要零件理化检验》 ZBK54038 《汽轮机铸钢件技术条件》 ZBK54009 《汽轮机主要零件专用检验方法》 GB9782—88 《汽轮机随机备品备件供货范围》 DL—5011—92 《电力建设施工及验收技术规范（汽轮机篇） 》 。