1、成果简介 280万吨/年催化装置YL25000A型烟气轮机节能改造项目是烟气轮机原有流道依据采用引气式叶根冷却保护、高效马刀动、静叶型等技术进行重新设计，通过对原烟机实际运行情况进行气动计算总结分析，本着降低烟气轮机流通部件结垢现象，提高烟机回收功率，延长烟机的运行周期的原则进行研制，通过模型研究、模型比选、透平设计、透平参数匹配、样机模拟、真机制造、真机安装等工序，在保证安全、高效的前提下进行烟气轮机改造，烟气轮机技术改造后，在实际运行中提高烟机效率明显，同时改造技术中有加强烟气轮机转动部件的强度及防结垢性能，延长烟气轮机的操作周期。 2、主要创新点 为降低烟气轮机流通部件结垢现象，提高烟机回收功率，延长烟机的运行周期强化转动设备管理的情况，探究解决大型烟气轮机透平设计、制造难点，制定了以下研发技术路线：理论分析→烟气轮机模型设计→模型选择与制造→外特性测试→内部流场的数值模拟、测量和流动显示→分析比较、完善、改进→满足要求→再次调研现场设备运行参数→设备制造→机械性能试验→现场安装→现场高温介质运转。本次改造遵循烟气轮机轴承箱体、壳体、底座、轴承、进气壳体利旧的原则，在进行现场改造的同时不对现场进行大调整，确保改造安装能顺利完成，通过设计方法创新、烟机新技术应用可行性研究，研制出高效能量回收大型烟气轮机。其中创新实施了以下4点： 1、完善透平的设计方法，在叶片设计时采用优化型马刀叶型的变截面弯扭设计理论，在保证透平运行稳定性的同时，能有效调整等压线的分布形状，控制径向压力梯度和横向压力梯度，抑制叶片根部和顶部附面层分离现象，减少二次流损失，减缓这些部位的结垢现象，可以提高透平的回收效率。 2、利用ANSYS分析软件，采用流-热-固体多流场分析，获得最佳的动静间隙，可以在满足可靠性的情况下，提高烟气轮机效率。 3、采用引气式叶根冷却保护技术 该技术可有效的提升烟气轮机的运行效率，提高叶根和榫齿的强度储备，并能够减缓烟机的结垢现象，为烟机长周期安全运行提供保障。 叶根密封保护结构示意图 4、整体式静叶技术 整体式静叶结构，是将静叶围带与静叶片铸造成一体并组装成一个整环，这个整环的端面靠动叶围带轴向限位，而径向可以自由膨胀，大大降低了静叶高温运行时的应力，根部焊接部件的应力也大为降低，从而不会出现裂纹。另外，由于一体式的结构，设计上已经取消了静叶叶顶间隙，再配合静叶蒸汽吹扫结构，对动静叶叶顶结垢现象也有一定缓解作用，静叶的效率也会有所提高。