汽轮发电机组技术改造

内燃机与配件

汽轮发电机组技术改造

史志强

(中国平煤神马集团河南神马尼龙化工有限责任公司，平顶山467013)

摘要：针对CC12-3.5/1.6/0.5-n型双抽凝汽式汽轮发电机组运行工况差，发电成本高原因，进行了分析，结合实际情况，本着经

济实用原则，提出改造方案，通过加装水封带注水设置等，取得满意效果。

关键词院节能;轴封漏气;减温系统;真空1技术改造必要性

河南神马尼龙化工有限责任公司CC12-3.5/1.6/0.5- 域型双抽凝汽式汽轮发电机组1996年建成投产，发电装 机容量为抽凝式12MW。自2008年240t/h锅炉投入运行 后高压蒸汽有所富裕，为了给集团创造更高利润，要求河 南神马尼龙化工有限责任公司汽轮机发电机组达到满发、 高发运行。

由于汽轮机轴封系统设计技术相对落后，轴封漏汽多 次导致汽轮机透平油水分含量超标。同时汽轮机原有设计 存在部分缺陷，影响机组真空及安全运行的问题尤其突 出，汽轮机真空值一直维持在下限报警值运行。水封带无 注水装置导致真空系统在开车初期、负荷波动期间水封打 破后无法重新建立。均压箱上的减温水系统无法投用，导 致均压箱蒸汽温度远远高于设计运行值，长时间运行大大 缩短轴封及其梳齿的使用寿命，造成前、后轴封漏汽。射 水抽气器投运以来未进行更换，抽气器文丘里管段出现偏 心现象，影响了射水抽气器的抽气量，导致漏入凝汽器的 空气不能及时抽出进一步恶化汽轮机真空。

2存在问题总结如下

① 汽轮机轴封系统设计技术相对落后，轴封漏汽多次

导致汽轮机透平油水分含量超标。

② 汽轮机原有设计存在部分缺陷，影响机组真空及安 全运行的问题。

③ 水封带无注水装置导致真空系统在开车初期、波动期间水封打破后无法重新建立。均压箱上的减温水系 统无法投用，导致均压箱蒸汽温度远远高于设计运行值， 长时间运行大大缩短轴封及其梳齿的使用寿命，造成前、 后轴封漏汽。

④ 射水抽气器投运以来未进行更换，抽气器文丘里管 段出现偏心现象，影响了射水抽气器的抽气量，导致漏入 凝汽器的空气不能及时抽出进一步恶化汽轮机真空。

3技术改造方案

① 加装水封带注水设置；

② 更换汽轮机发电机组前后轴封；③ 均压箱喷水减温系统优化改造；

④ 拆检并更换射水抽气器文丘里管；

⑤ 轴承箱与前轴封间增设环形氮气密封管路。4改造方案及原理

①加装水封带注水装置，人为建立水封带水封，避免作者简介：史志强（1977-)男，河南偃师人，助理工程师。

漏入空气直接进入凝汽器而影响真空。

图1汽轮机水封带改造前原图

汽轮机水封带3个水筒水柱高度约10m，正常运行时 轴封加热器内凝结水靠水柱压力进入水封带水筒，然后源 源不断流入凝汽器底部，这样漏入轴封加热器内部的空气 不能进入凝汽器影响真空。但是在汽轮机机组启动、负荷 大范围波动、停机、真空波动等异常情况下水封带内水柱

打破被吸入凝汽器内，水封被打破后无法对水封带进行补 水，由于轴封加热器内为微负压区，空气漏入轴封加热器 直接进入凝汽器引起真空急剧恶化，此时凝汽器、轴封加 热器存在的差压，仅仅依靠轴封加热器凝结水再形成水封

已经十分困难，所以必须人为对水封带水筒进行注水。

图2汽轮机水封带改造后图

如图2进行改造，在凝结水泵出□引出一条覬32管 线，分别引在水封带平衡水筒下部，并加装可以控制的手

动球阀。

同时在水封带和凝汽器之间加装一个可以控制水位 的截止阀。如在出现上述异常情况水封被打破时，只需要 关闭水封带和凝汽器之间的阀门，防止空气进入凝汽器影 响真空，同时迅速对水筒进行注水，这样水封带内水柱很 快就会形成，而且不会对真空造成一定的影响。

负荷 Internal Combustion Engine & Parts

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Design and Application of Power Supply for Fully Mechanized Caving Face

马荣MA Rong

(神华宁夏煤业集团有限责任公司枣泉煤矿，灵武750411 )

(Shenhua Ningxia Coal Industr^^ Refco Group Zaoquan Coal Mine,Lingwu 750411,China)

摘要：随着生产规模的扩大,新煤层的勘探，综放工作面的大功率异步电动机使用的越来越广泛，设备起动对电网的冲击也更加

明显，根据新采区的实际情况，主要阐述综放工作面在供电设计、电气设备选型及安装过程中分别采用软起动技术、提高供电电压等 级,如何对其所需设备及供电线路等进行设计，供电系统中各用电设备的选型及其计算过程，并对其进行整定和校验,设计中比较详 细地叙述了矿用电缆及电气设备的选定原则以及井下各种保护装置的选择和整定。本文以我国某煤矿企业为例子，对高产高效综放 工作面的供电设计进行了探讨。

综放工作面供电设计与应用

Abstract: With the expansion of production scale and exploration of new coal seam, high power asynchronous motor has been more and more widely used in fully mechanized caving face, and the impact of equipment starting on the power grid is more obvious. According to the actual situation of the new mining area, this paper mainly expounds that in power supply design, selection of electrical equipment and software installation process in the fully mechanized caving face, the soft starting technique is adopted and the voltage level of power supply is increased. The design method of the required equipment and power supply circuits is introduced, and the electrical equipment selection of power supply system and calculation process are also introduced, as well as setting and checking. The principles of selection of mine cables and electrical equipment and the selection and setting of various protective devices in underground are described in detail. In this paper, a coal mine enterprise in China is taken as an example to discuss the design of power supply for high yield and high efficiency fully mechanized caving face.

关键词：综放;供电设计；容量;保护Key words: fully mechanized top coal caving； power supply design； capacity； protection〇引言目前，我国大部分高产高效煤矿综放工作面均采用大

型化，大功率电机，特别是在大型综采放顶煤工作面中，大

功率电机以它强劲的动力大大提高工作面的产量。但是由 于电机功率的逐渐增大，电机启动对整个电网的冲击就越

它的起动电流大（一般为额定值的5~8倍），对 作者简介：马荣（1989-),男，回族，神华宁夏煤业集团枣泉煤矿综 来越明显，

电网冲击影响较大。随着开采深度的加深，顺槽压力越来掘一队，助理工程师。降低 1%。② 前轴封与轴承箱之间加装环形氮气密封装置，有效

改造前：汽轮机真空为83kPa;避免了轴封漏汽进入轴承箱导致透平油水分超标。

在轴承箱油挡与前轴封之间，围绕转子周围加装覬32 改造后：汽轮机真空为93kPa;

凝汽器真空提高=(93-83 )/83=12%;环形氮气管线，有效的将漏出蒸汽阻挡在轴承箱外。

③ 射水抽气器文丘里管射水偏流对真空系统的影响 改造后在蒸汽量不变的情况下，按年发电量为6000 万度电计算，一年可以多发电=6000万度x12%=720万度；及解决办法。

射水抽气器96年运行以来未进行检修和更换，喷嘴 按照国家发改委下发《节能技术改造资金基金管理办 2处磨损严重，制止初始段的气相返流偏流，造成冲击四 法》，同时参考燃用煤炭火力发电参数，规定1度电折合标 壁而发生震动磨损，高压水流扩散度变差，使得水的裹挟 准煤 0.404kg;气体能力变差，空负荷工况下试验，最大出力为90kPa，严 经过该项科技创新项目实施后，年共节约标准煤720

万度x0.404=2908.8t，粉尘、SO2和⑶2排放量分别减少 重影响汽轮机的运行真空。

汽轮机停机后对射水抽气器进行拆检，对扩压管4 727t/a、47.99t/a 和 7270t/a。段结垢进行彻底清理，同时对主要部件喷嘴2进行更换， 5.2社会效益同时要求厂家造成对喷嘴2射出□进行加长10mm，这样 经过该项科技创新项目实施后，年共节约标准煤

S〇2和⑶2排放量分别减少727t/a、47.99t/a 能实现两相流的均匀混合，降低气阻，消除气相偏流，增加 2908.8t，粉尘、

大大改善了环境，具有较好的环保效益。两相质点能量交换，又能利用余速使排出的能量损失达到 和7270t/a，

最少。改造后空负荷工况下试验，最大出力达到96KPa，抽 6总结及建议气能力明显提高。

5改造后取得的经济及社会效益5.1经济效益

发电机组在其它条件不变的情况下，凝汽器真空每提 高1%，汽轮机发电机组发电汽耗降低1%，即为发电成本

本项目的实施，大大减少了企业能源消耗。经过该项 科技创新项目实施后，年共节约标准煤2908.8t，粉尘、S〇2

和CO2排放量分别减少727t/a、47.99t/a和7270t/a,本项目 的实施符合公司发展要求，为节能降耗工作起到了巨大的 现实意义。