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9FA级燃气蒸汽联合循环机组先进汽轮机改造技术研究与应用

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成果主要完成人

郭勇强、张丁旺、李云峰、张宏涛、邓小钢、王宏伟、王冠文、秦祖志

项目概况

9FA级燃气蒸汽联合循环机组先进汽轮机改造技术采用新型高效叶型、可磨涂层、预扭叶片、小间隙汽封等行业先进技术,利用多级小焓降反动式设计使得机组的经济性提升明显。 通过先进的通流技术,低压损型的进、排汽型式设计,具有优良的热力性能和通流效率,多级透平各级静、动叶片排的相互匹配进行准三维与全三元流流场计算与设计优动静叶片。叶片采用预扭装配式结构以后,可以减少制造工序、节约加工周期、不存在焊接部分、叶片预扭安装实现整圈连接具有更好的动特性、装配简单方便、易于叶片拆装更换、更好保证叶片制造精度。配合可磨涂层与小间隙汽封技术进行一步降低漏汽量,大幅度降低机组热耗。采用新型大内缸设计,有效减少配合面的漏汽损失,降低高、中压部分的漏汽损失,采用新型的整体内缸,接合面少,漏汽少。整体大内缸设计,减小汽缸内部相互装配关系,不仅有利于现场检修、安装,而且由于上下半内缸设计壁厚均匀,有效减小由于下部进汽产生的上下缸温差过大等相关问题。采用新型铸铁自润滑块替代油槽结构,提高前轴承箱与台板润滑性,解决其膨胀不畅问题。 本技术应用后汽轮机出力提升4MW,机组发电热耗降低33kJ/(kW?h),机组冷态启动时间降低130分钟,温态启动降低110分钟,热态降低20分钟,适应了两班制运行要求。机组的发电煤耗降级值约为4.4g/(kW-h),折合成热量约为136kJ/kWh,一年可以节约燃料费用约1301.48万元。9FA级燃气蒸汽联合循环机组先进汽轮机按照2019年氮氧化物排放总量每年可减少氮氧化物排放量为3.07吨,由于氮氧化物排放量的减少,有利于当地生态环境,将对周围环境空气质量起到积极的作用。 9FA级燃气蒸汽联合循环机组先进汽轮机改造技术的应用显著降低了机组的供电煤耗,具有很强的启停灵活性和变负荷能力,既能够胜任电去网对机组两班制运行和调峰的要求又显著提高了企业的市场竞争力;使得机组具有优良的热力性能和通流效率,可靠性高,机组启停灵活、运行安全可靠、检修维护简便,实现了节能降耗、快速启停,安全稳定的运行要求。改造后同时实现了旁路自动和轴封汽源自动的投入以及冷、温、热态的ATC启动控制,为实现机组的一键启停、推进智慧电站的实施奠定良好基础,本改造技术具有可推广性、可复制性。