C49-8.83/0.98型抽凝機(jī)組改背壓式汽輪機(jī)施工方案一、改造目標(biāo)1.1技術(shù)目標(biāo)將現(xiàn)有的C49-8.83/0.98型高溫高壓單缸抽汽凝汽式汽輪機(jī)改造為B38-8.83/0.98型背壓式汽輪機(jī)，拆除凝汽器及低壓缸相關(guān)系統(tǒng)，保留鍋爐及主蒸汽系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)。改造后機(jī)組額定進(jìn)汽壓力8.83MPa，進(jìn)汽溫度540℃，背壓排汽壓力0.98MPa，額定發(fā)電功率38MW，最大進(jìn)汽量320t/h，排汽溫度控制在260-280℃范圍。1.2經(jīng)濟(jì)目標(biāo)通過改造消除冷源損失，實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)綜合運行煤耗降至150g/(kW·h)以下，年節(jié)約標(biāo)煤量不低于2.5萬噸。供熱能力提升至260t/h，滿足新增化工裝置的中壓蒸汽需求，同時減少外購電力費用支出。1.3環(huán)保目標(biāo)改造后廢水實現(xiàn)分級回用：鍋爐排污水回用于循環(huán)冷卻水補水，脫硫廢水經(jīng)中和絮凝處理后用于煤庫抑塵，濕電除塵廢水補充至脫硫系統(tǒng)，實現(xiàn)工業(yè)廢水零外排。生活污水經(jīng)處理達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級標(biāo)準(zhǔn)后納入市政管網(wǎng)。二、技術(shù)方案2.1汽輪機(jī)本體改造2.1.1通流部分改造保留原機(jī)組高壓缸基礎(chǔ)，拆除低壓缸及排汽缸，對高壓缸進(jìn)行通流優(yōu)化。將原17級通流結(jié)構(gòu)調(diào)整為8級（1級調(diào)節(jié)級+7級壓力級），更換新型高效葉片，末級葉片長度由665mm縮短至450mm。轉(zhuǎn)子采用CrMoV合金材料重新鍛造，動葉片進(jìn)行調(diào)頻處理，臨界轉(zhuǎn)速避開工作轉(zhuǎn)速15%以上。2.1.2汽封系統(tǒng)改造在中汽缸末級隔板位置加裝三段迷宮式汽封，第一段漏汽引至除氧器，第二段漏汽接入軸封加熱器，第三段為大氣端汽封。汽封間隙控制在0.4-0.6mm，采用蜂窩式汽封結(jié)構(gòu)減少蒸汽泄漏損失。2.1.3調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造拆除原抽汽調(diào)節(jié)閥門及旋轉(zhuǎn)隔板，保留高壓主汽門，更換為數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）。新增背壓排汽壓力調(diào)節(jié)回路，采用PI調(diào)節(jié)模式，控制精度達(dá)到±0.02MPa。油系統(tǒng)保留原高壓抗燃油系統(tǒng)，更換伺服閥及位移傳感器。2.2輔助系統(tǒng)改造2.2.1熱力系統(tǒng)改造凝汽系統(tǒng)：拆除凝汽器、循環(huán)水泵、射水抽氣器等設(shè)備，原排汽管道改造為背壓蒸汽外供母管，管徑由DN800擴(kuò)大至DN900，采用P91材質(zhì)管道，設(shè)計壓力1.6MPa?；?zé)嵯到y(tǒng)：保留2臺高壓加熱器，拆除3臺低壓加熱器及軸封冷卻器，除氧器由滑壓運行改為定壓運行，工作壓力維持0.8MPa。疏水系統(tǒng)：新增背壓排汽管道疏水裝置，設(shè)置三級疏水點，每級間距15m，疏水閥采用倒置桶式結(jié)構(gòu)，動作壓力0.9-1.0MPa。2.2.2補水系統(tǒng)改造原凝結(jié)水系統(tǒng)改造為閉式循環(huán)，新增2臺300t/h凝結(jié)水泵（一用一備），揚程1.2MPa。除鹽水箱擴(kuò)容至1000m3，新增一套50t/h反滲透+EDI水處理裝置，保證鍋爐補水水質(zhì)達(dá)到GB/T12145-2016中優(yōu)級標(biāo)準(zhǔn)。2.3電氣及控制系統(tǒng)改造2.3.1發(fā)電機(jī)改造發(fā)電機(jī)定子繞組進(jìn)行真空浸漆處理，更換絕緣老化的引出線，轉(zhuǎn)子進(jìn)行動平衡校驗。勵磁系統(tǒng)由靜態(tài)勵磁改為自并勵靜止勵磁，調(diào)節(jié)器采用雙通道冗余配置，保證強勵響應(yīng)時間≤0.1秒。2.3.2DCS系統(tǒng)升級將原分散控制系統(tǒng)升級為西門子S7-400H冗余系統(tǒng)，新增背壓控制模塊、蒸汽流量積算儀及供熱計量系統(tǒng)。人機(jī)界面增加背壓機(jī)組熱力特性曲線、能損分析畫面及優(yōu)化運行指導(dǎo)功能。三、實施步驟3.1施工準(zhǔn)備階段（45天）3.1.1技術(shù)準(zhǔn)備完成施工圖紙會審，編制詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書及質(zhì)量計劃組織技術(shù)人員進(jìn)行背壓機(jī)組改造專項培訓(xùn)，熟悉DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)邏輯進(jìn)行汽輪機(jī)通流部分三維建模，模擬轉(zhuǎn)子與靜子間隙配合3.1.2物資準(zhǔn)備主要設(shè)備采購：背壓轉(zhuǎn)子、隔板套、汽封體、數(shù)字電液調(diào)節(jié)裝置材料準(zhǔn)備：P91無縫鋼管（Φ426×25mm）、高溫密封墊片、汽輪機(jī)油（ISOVG46）專用工具：汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子起吊裝置（承重50t）、汽封間隙測量儀、光譜分析儀3.2主體施工階段（90天）3.2.1設(shè)備拆除（20天）D1-5天：拆除低壓加熱器、凝結(jié)水泵及凝汽器連接管道D6-12天：吊出原抽凝轉(zhuǎn)子，拆除低壓缸及排汽缸D13-20天：清理高壓缸貓爪面，檢測汽缸結(jié)合面平面度（≤0.05mm/m）3.2.2設(shè)備安裝（45天）D21-30天：安裝新隔板套及汽封體，調(diào)整通流間隙（動靜間隙0.5-0.7mm）D31-45天：吊裝背壓轉(zhuǎn)子，進(jìn)行軸系找中（徑向偏差≤0.02mm，端面偏差≤0.03mm/m）D46-65天：安裝背壓排汽管道，進(jìn)行水壓試驗（試驗壓力1.5倍設(shè)計壓力，保壓30分鐘無泄漏）3.2.3系統(tǒng)調(diào)試（25天）D66-75天：DEH系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試，整定調(diào)節(jié)閥門特性曲線D76-85天：潤滑油系統(tǒng)沖洗（油質(zhì)達(dá)到NAS6級標(biāo)準(zhǔn)）D86-90天：發(fā)電機(jī)空載試驗，測量軸電壓及絕緣電阻（≥100MΩ）3.3試運行階段（30天）3.3.1分系統(tǒng)試運（15天）鍋爐蒸汽吹掃：連續(xù)吹掃3次，靶板檢查雜質(zhì)顆?！?.8mm背壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)聯(lián)動試驗：模擬排汽壓力波動，驗證調(diào)節(jié)響應(yīng)時間（≤5秒）甩負(fù)荷試驗：分別進(jìn)行50%、75%、100%額定負(fù)荷甩負(fù)荷試驗3.3.2整套啟動（15天）并網(wǎng)發(fā)電：初始負(fù)荷10MW，以5MW/h速率升至額定負(fù)荷熱態(tài)調(diào)試：逐步提升背壓排汽量至200t/h，監(jiān)測金屬溫差（≤50℃/h）性能考核：連續(xù)168小時滿負(fù)荷運行，驗證熱耗率（≤7800kJ/kW·h）四、安全措施4.1施工安全4.1.1高空作業(yè)防護(hù)20m以上作業(yè)平臺設(shè)置雙護(hù)欄（高度1.2m），鋪設(shè)防滑腳手板吊裝作業(yè)采用雙機(jī)抬吊（主吊50t+輔助吊25t），設(shè)置專人指揮，風(fēng)速≥10.8m/s時停止吊裝安全帶使用雙鉤式，固定點承重能力≥15kN4.1.2動火作業(yè)管理辦理一級動火票，作業(yè)點配備2臺推車式干粉滅火器（35kg）汽輪機(jī)缸內(nèi)動火時，內(nèi)部鋪設(shè)防火毯，設(shè)置負(fù)壓排風(fēng)裝置焊接作業(yè)采用氬弧焊打底，氧氣、乙炔瓶間距≥5m，距動火點≥10m4.2設(shè)備安全4.2.1轉(zhuǎn)子保護(hù)措施轉(zhuǎn)子存放采用專用支架，軸頸部位包裹防銹油紙，定期測量晃度（≤0.02mm）起吊時使用專用吊裝工具，鋼絲繩與轉(zhuǎn)子接觸部位加軟墊保護(hù)軸瓦裝配時，涂抹二硫化鉬潤滑劑，防止軸頸劃傷4.2.2電氣安全防護(hù)高壓設(shè)備安裝接地保護(hù)（接地電阻≤0.5Ω），設(shè)置明顯警示標(biāo)識DCS系統(tǒng)調(diào)試時，采用隔離變壓器供電，防止浪涌電壓損壞模塊電機(jī)接線完成后，進(jìn)行絕緣測試（相間絕緣≥500MΩ）4.3應(yīng)急預(yù)案成立應(yīng)急小組，配備應(yīng)急電源車（200kW）及醫(yī)療急救箱制定蒸汽泄漏應(yīng)急處置方案，設(shè)置緊急泄壓閥（動作壓力1.1倍設(shè)計壓力）儲備應(yīng)急物資：高壓堵漏膠、防爆工具、便攜式有毒氣體檢測儀五、效益評估5.1經(jīng)濟(jì)效益5.1.1直接效益年節(jié)約燃煤成本：按標(biāo)煤價格800元/噸計算，年節(jié)約2.5萬噸×800元/噸=2000萬元增加供熱收入：年供熱量增加18萬噸×150元/噸=2700萬元減少外購電費：年發(fā)電量增加6000萬kW·h×0.5元/kW·h=3000萬元5.1.2投資回報項目總投資6800萬元，靜態(tài)投資回收期=總投資/年凈收益=6800/(2000+2700+3000)=0.88年，動態(tài)投資回收期（折現(xiàn)率8%）1.05年。5.2技術(shù)效益改造后機(jī)組熱效率由原38%提升至82%，熱電比達(dá)到300%以上，符合國家《熱電聯(lián)產(chǎn)管理辦法》中關(guān)于背壓機(jī)組的能效標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)節(jié)系統(tǒng)響應(yīng)時間縮短至0.3秒，能夠快速適應(yīng)化工裝置的蒸汽負(fù)荷波動。5.3環(huán)境效益年減少二氧化碳排放6.5萬噸，二氧化硫排放減少180噸，氮氧化物排放減少120噸。通過廢水回用每年節(jié)約新鮮水用量45萬噸，相當(dāng)于1.2萬人口的年用水量。六、質(zhì)量控制6.1關(guān)鍵工序控制點工序名稱控制指標(biāo)檢驗方法檢驗頻次汽缸結(jié)合面間隙≤0.03mm（塞尺不入）塞尺檢查每道結(jié)合面轉(zhuǎn)子軸頸橢圓度≤0.02mm千分表測量軸頸上中下3個截面汽封間隙0.4-0.6mm壓鉛絲法每圈汽封管道焊接無損檢測Ⅰ級合格射線檢測（20%比例）每個焊口6.2質(zhì)量保證措施成立質(zhì)量管理小組，實行"三檢制"（自檢、互檢、專檢）關(guān)鍵工序?qū)嵤┳鳂I(yè)許可制度，需技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字確認(rèn)方可進(jìn)行下道工序建立質(zhì)量追溯系統(tǒng)，對主要部件進(jìn)行二維碼標(biāo)識，記錄安裝調(diào)試數(shù)據(jù)七、驗收標(biāo)準(zhǔn)7.1性能驗收連續(xù)168小時運行期間，機(jī)組平均負(fù)荷率≥95%，背壓波動≤±0.05MPa熱耗率≤7850kJ/kW·h，發(fā)電標(biāo)煤耗≤148g/(kW·h)汽輪機(jī)振動值：軸承蓋振動≤4.5mm/s，軸振≤76μm7.2環(huán)保驗收工業(yè)廢水回用率≥95%，生活污水處理后COD≤500mg/L，氨氮≤35mg/L廠界噪聲符合《工業(yè)