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小氮肥第42卷第5期2014年5月
次高压背压式汽轮机机组改造
素玉张玉峰崔健锋孙迎芬
田松峰
（石家庄双联化工有限页任公司河北石家庄050200）（华北电力大学河北保定071003）
1机组情况
石家庄双联化工有限责任公司有1台B12-
4.9/0.98型次高压背压式汽轮机机组，进汽压力 4.9MPa，温度435℃，最大进汽量150t/h，1个双列调节级，3个压力级，套装转子，喷嘴调节。 2003年，针对热用户用蒸汽量少、达不到设计要求，对汽轮机机组通流部分作过一次调整，自的作为抽背压机组使用。在实际运行中，锅炉主汽压力在4.14.2MPa，低于原机组设计进汽压力（4.9MPa），背压在高限约1.1MPa纯背压方式运行。随供热需求增大，机组进汽流量达50th时，复速级后压力达1.7~1.8MPa，调节级后温度有时达到380~390℃。由于机组为套装转子，复速级在此温度下对机组安全性影响较大，且机组出力仅1800~2200kW，相对内效率<50%。为此，提出对该机组进行二次改造。改造目标：调节级后温度350℃，排汽压力仍为原设计低限
0.98MPa（表压），运行方式为纯背压运行。 2综合分析
在次高压背压式汽轮机机组实际运行中，由
于初压及背压变化，原设计调节级蒸汽有效熔降为159.6kJ/kg，实际调节级蒸汽有效熔降仅为 85.2kJ/kg：压力级原设计蒸汽有效熔降为 144.25kJ/kg，实际蒸汽有效降为84.4kJ/kg。
根据喷嘴调节与调节级的工作特点，喷嘴调节的调节级中工作特点为依次开启，每个门头控制一个弧段的喷嘴组，故调节级都是部分进汽，在工况改变为低于额定负简运行情况下，只有未完全开启的调节门才有节流作用，全开的调节门节流损失很小。本机组调节级共有5组喷嘴和8只调节门，随着负荷的升高顺序开启，改变调节级的通流面积。该机组在50t/h负荷运行时，只有1
和2*调节门完全开启，1"和2"调节门控制第1组喷嘴，3和4"调节门控制第2组喷嘴，通过第1组喷嘴造成的节流损失很小，而3"和4*调节门节流损失很大；这两部分汽流在各自喷嘴汽道中膨胀到调节级汽室压力下混合，使混合后蒸汽熔值升高，进汽初压的降低也使全开调门喷嘴前初压降低，蒸汽熔降减少。
由于2003年堵喷改造是根据抽背原则所进
行的改造，压力级喷嘴堵得较多。经初步计算，如果调节级蒸汽流量与喷嘴面积配合得合适，调节级后蒸汽温度也不会高于380℃，但最后1个压力级处于鼓风工况，而流体的特性会使机组内部流体根据具体整机蒸汽理想熔降重新分配每一级理想熔降，这样导致压力级每级蒸汽有效熔基本正常，调节级蒸汽有效熔降低。根据初步计算数据结果可得知，调节级第2列动叶栅的排汽速度为-101.6m/s,余速方向角为-66.7°。计算表
明，第2列动叶栅实际是在做负功。 3
改造措施
3.1改造方案
降低调节级后压力、调整通流面积、增加调节
级有效熔降、确定最佳速比（双列调节级0.23 0.25），以减少损失和降低调节级后温度；降低背压、重新整理压力级部分通流面积，以适应热负荷。故需重新进行热力计算（表1），根据改造要求对机组通流部分进行重新设计。
从表1数据可知：调节级后温度为348.4℃，
排汽温度为287.6℃，级总功率为3403.50kW，电功率为3100kW。新蒸汽经调节级和第1压力级到第2压力级做完功，级后压力即降低到 0.968MPa（绝压），故需在改造中去除第3压力级叶轮，拆除第3压力级隔板；根据设计流量下所需要的通流面积，折算成调节级和第1、第2、第3