背压汽轮机组回热发电的安全运行分析
背压式汽轮机最佳运行及系统改造后的热效率分析
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald99由于供热背压式机组的发电量决定于热负荷大小，宜用于热负荷相对稳定的场合，否则应采用调节抽汽式汽轮机。
背压式汽轮机的排汽压力高,蒸汽的焓降较小,与排汽压力很低的凝汽式汽轮机相比，发出同样的功率，所需蒸汽量为大，因而背压式汽轮机每单位功率所需的蒸汽量大于凝汽式汽轮机。
但是，背压式汽轮机排汽所含的热量绝大部分被热用户所利用，不存在冷源损失，所以从燃料的热利用系数来看，背压式汽轮机装置的热效率较凝汽式汽轮机为高。
由于背压式汽轮机可通过较大的蒸汽流量，前几级可采用尺寸较大的叶片，所以内效率较凝汽式汽轮机的高压部分为高。
1 背压式汽轮机原理分析背压式汽轮机是将汽轮机的排汽供热用户使用的汽轮机。
其排汽压力（背压）高于大气压力。
背压式汽轮机排汽压力高，通流部分的级数少，结构简单，同时不需要庞大的凝汽器和冷却水系统，机组轻小，造价低。
当他的排汽用于供热时，热能可得到充分利用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接相关，因此不可能同时满足热负荷或动力负荷变动的需要，这是背压式汽轮机用于供热时的局限性。
发电用的背压式汽轮机通常都与凝汽式汽轮机或抽汽式汽轮机并列运行或并入电网，用其他汽轮机调整和平衡电负荷。
对于驱动泵和通风机等机械的背压式汽轮机，则用其他汽源调整和平衡热负荷。
发电用的背压式汽轮机装有调压器，根据背压变化控制进汽量，使进汽量适应生产流程中热负荷的需要，并使排汽压力控制在规定的范围内（见表1），对于蒸汽参数低的电站汽轮机，有时可在老机组之前迭置一台高参数背压式汽轮机(即前置式汽轮机)，以提高电站热效率，增大功率，但这时需要换用新锅炉和水泵等设备。
由表1可知，这种机组的主要特点是设计工况下的经济性好，节能效果明显。
另外，它的结构简单，投资省，运行可靠。
主要缺点是发电量取决于供热量，不能独立调节来同时满足热用户和电用户的需要。
背压式供热机组热力系统优化策略
背压式供热机组热力系统优化策略摘要：现阶段，大多数火力电厂都将抽汽回热系统应用于凝汽式汽轮机中，在一定程度上可以有效提高循环的热效率，为电厂获得更加可观的经济效益。
在一般情况下，背压式汽轮机组在整体运行的过程当中会取消回热加热器，在一定程度上能够大幅度的提高供热机组所获得的经济效益，除此之外，还能够有效提高机组的循环热效率。
本篇文章针对于背压机组取消回热加热器做出了进一步的经济效益分析，探索优化背压式供热机组热力系统的相关措施，希望可以进一步的提高机组热效率。
关键词：背压式供热机组；热力系统；优化措施引言火力发电工作在整体开展的过程当中，为了进一步的实现能量转换，在凝汽式汽轮机当中，蒸汽会进行膨胀做功，以此能够实现发电，做功之后所产生的乏汽会进入到凝汽器当中冷却，在整个过程当中会出现大量冷源损失的现象，从而使得整个机组的循环热效率大幅度降低。
现阶段，火电厂的凝汽式汽轮机组在整体运行的过程当中，大多数应用的都是抽汽回热加热循环系统，在一定程度上可以大幅度的增加锅炉的水温度，从而可以减少汽轮机的冷源损失，进一步的提高机组循环的热效率。
1、背压式供热机组热力系统取消回热加热器的经济效益在使用高压煤粉炉的过程当中，相关设备还会设置调峰锅炉，当机组处于额定工作状况的时候，整个供热期也不会影响到机组的具体运行。
背压机组的热力系统在整体运行的过程当中，大多数所应用的都是比较常规的回热抽汽系统，在配置上一般不会有太大的差别，背压供热机组排气也只是为了提供供热方面的需求，不会出现冷源损失的现象。
为了进一步的强化整体机组的供热能力和发电功能，需要经过一系列更加精密的计算之后，对机组的热力系统进行不断的优化和调整，取消机组当中的两级高压加热器回热抽汽系统。
在取消两级高压加热器回热抽汽系统之后，整体机组的做功能力、供水能力都会得到大幅度的提升，但是唯一不足的就是水温度会有所下降，以至于平均的吸热温度也会随之下降，大幅度的提高热电厂的总热耗量。
汽轮机高背压供热改造技术的分析
汽轮机高背压供热改造技术的分析【摘要】现阶段，受我国能源政策以及汽轮机自身因素等的影响，大多企业自备电站中，许多抽汽机长期处于闲置的状态。
例如，抽汽机发电的热电比与热电效率非常低，不能满足国家的政策要求而被迫停运；抽汽机的抽汽参数满足不了供热需要而被长期闲置。
因此，为满足企业的供热需求与长期的规划需要，有必要将这些汽轮机组改造成为性能良好的高背压式汽轮机组，在保证较少投资的前提下，提高汽轮机组的能源利用率。
本文结合具体改造实例，详细阐述了抽汽机改造为高背压汽轮机的技术要点，并对其经济效益做了分析。
【关键词】抽汽机；高背压；改造；冷凝器；经济效益一、概述就目前的实际情况来看，国内很多企业自备电站和中小型电站所配备的抽汽机发电机组都因为各种主客观因素的影响而长期处于闲置状态，这些因素既包括煤、电价格矛盾突出，企业因生产经营活动处于亏损状态而不得不做出的选择、热要求参数与抽汽参数匹配度不足，无法满足热需求而导致的长期闲置，也包括因为凝汽发电部分比例过大、热效率无法满足政策要求而导致的政策性停运。
例如，某热电有限责任公司的两台抽汽机，就因为煤电比例失衡，燃煤成本高于发电效益而不得不将其停运，并通过减温减压对外供热来弥补自身的经济损失。
为了最大程度降低企业的经济损失，发挥这些闲置机组在满足供热需求方面的积极作用，公司将其改造成为高背压式汽轮机，并在实际工作中获得了满意的效果。
二、改造具体实例与改造难题分析（一）改造具体实例某热电有限责任公司建成投用DN600 120t/h和DN300 42.8t/h供热主管网和出力20t/h的局域管网。
为能满足集团氯碱发展公司、“863”SAL项目和中德合资博列麦气囊丝制造公司及周围四家热用户的供热需要，必须对该公司1#机组由C25-4.90/0.981抽汽机组改造为B12-4.90/0.981背压机组。
改造范围如下：1、汽轮机转子主轴从第四压力级后的七个压力级（第五、六、七、八、九、十、十一级）包括各级汽封套和后汽封套拆除。
背压汽轮机运行中的问题分析
背压汽轮机运行中的问题分析在实际工作过程中中，背压汽轮机在运行时经常出现排汽温度高、前后轴承温度高、封冷却器运行不正常等一系列状况。
针对热电厂背压汽轮机运行中出现的问题，采取相应的措施解决了运行中的问题确保背压式水轮机高效稳定运行。
标签：背压汽轮机;气封;轴封冷却器;改造1背压汽轮机运行中存在的问题及原因分析1.1 汽轮机排汽温度高原因分析热电厂单级背压汽轮机的进汽口通入的是中压蒸汽。
锅炉产生的蒸汽通过输送管线送入汽轮机，带动给水泵运行。
设备安装完成后进行调试，在调试过程中出现排汽温度过高的问题，这一现象表明背压式汽轮机在运行过程中并没有达到预期效果，效率低下。
这种情况一般有以下几种原因：喷嘴结垢、叶片结垢、喷嘴和叶片发生变形等。
但是热电厂所安装的背压式汽轮机为全新的设备，不存在结垢等问题。
经与厂家技术人员沟通，确定排气温度高是厂家设计问题所致，而不是操作和设备问题。
1.2 汽轮机气封漏汽量大原因分析热电厂背压式汽轮机前后气封采用梳齿迷宫式气封（如图1所示），价格较低，结构也不复杂，运行稳定，危险系数低，同时安装简单。
但是，现实中设备存在较长的轴向长度，影响整体的密封效果，因此容易造成泄露。
因为存在较多的泄露蒸汽，泄露的蒸汽大大提高了轴向加热段的长度，使得其温度随之升高，造成了较大的胀差。
同时，轴上凸台和气封块的高低齿之间存在错位引起的位置偏差而倒伏，最终导致漏汽量的不断变大，因此密封情况存在较大隐患。
1.3 汽轮机气封冷却器工作失常原因分析在汽轮机气封冷却器工作时，其第一级是真空状态，因此气封冷却器可以将泄漏的漏气抽出。
所以，气封冷却器的第一级必须是与大气隔离的密封室，抽气机在工作时，密封室往往呈现负压状态。
安装背压式汽轮机时，气封冷却器的位置不能过低。
但是热电厂将气封冷却器装在厂区0m处，在轴封运行状态下，第一级真空无法保证，使得气封冷却器不能正常运行。
2背压汽轮机改造方案2.1 汽轮机排汽温度高改造方案背压汽轮机机组在工作时，压力符合要求，仅仅是排气温度不符合要求，温度过高。
背压式汽轮机操作规程
背压式汽轮机操作规程
《背压式汽轮机操作规程》
背压式汽轮机是一种常见的发电设备，通常用于工业生产或发电厂。
为了确保安全和高效地运行，操作规程起着至关重要的作用。
以下是背压式汽轮机操作规程的一般内容：
1. 熟悉设备：操作人员应该对背压式汽轮机的结构、原理和主要部件进行充分了解，确保能够正确操作和维护设备。
2. 安全操作：操作人员应遵守相关安全操作规程，包括穿戴好安全装备、熟悉紧急停机程序、遵守设备运行限制等。
3. 运行参数：操作人员应了解背压式汽轮机的运行参数，包括排气压力、进出口温度、转速等，及时调整控制系统以保持在安全范围内。
4. 检查设备：在运行前、运行中和运行后，操作人员应该对设备进行检查，确保设备的安全和正常运行。
5. 故障处理：发现设备故障或异常情况时，操作人员应该及时采取措施，保证设备安全运行。
以上是《背压式汽轮机操作规程》的一般内容，具体的操作规程需要根据具体设备和生产情况进行调整和补充。
通过遵守操作规程，可以有效降低事故发生的可能性，保证设备安全运行。
背压式汽轮机运行中负荷波动原因分析及处理
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23:00:52 23:02:04 23:02:27 23:03:02 23:05:35 23:05:41 23:06:31 23:06:38 23:08:28 23:12:53 23:17:12
给定阀位 /% 49.2 41.3 39.8 39.8 38.8 37.8 37.6 37.0 36.8 33.2 31.4
2016年 7 月 1 8 日，汽轮机加负荷，给定阀 位由38. 3 % 加 至 42. 7 % ，负荷、油动机、 DDV 阀、现场调节阀刻度均无变化。
2016年 7 月 2 5 日04:38,汽轮机减负荷，给 定阀位由46. 9 % 减 至 45. 5 % ，负荷 、油 动机、 D D V 阀、现场调节阀刻度均无变化；当 日 4:49, 汽轮机突然甩负荷，负荷降至1.2 MW。
2017年 5 月 2 9 日17:50—18:18,在无任何
操作指令的情况下，汽轮机负荷上下波动，波动 幅度2 MW。
1.2 — 次 晃 电 时 汽 轮 机 减 负 荷 情 况
2016年 1 2 月 1 8 日22:58,永 磷 线 晃 电 （后
系统全部跳车，汽轮机未跳车），汽轮机减负荷 情况如表1。
第2期 2018年 3 月
義化二设备|
中氮肥 M-Sized Nitrogenous Fertilizer Progress
No. 2 Mar. 2018
背压式汽轮机运行中负荷波动原因分析及处理
杨金
(贵州开阳化工有限公司，贵 州 开 阳 550300)
[ 摘 要 ] 针对贵州开阳化工有限公司15 MW背压式汽轮机2 0 1 6 年以来经常出现的负荷波动现象，对 主 蒸 汽 压 力 波 动 、主 蒸 汽 温 度 波 动 、调 速 系 统 运 行 不 稳 、高 调 门 操 纵 部 分 间 隙 过 大 或 有 关 螺 丝 松 动 等 可 能 的 影 响 因 素 进 行 分 析 与 排 查 ，采 取 相 应 的 处 理 措 施 后 ，解 决 了 负 荷 波 动 的 问 题 ，并 提 出 日 常 防 范 措 施 。
汽轮机背压 -回复
汽轮机背压 -回复
1.汽轮机背压一般指的是燃气汽轮机在排出废气时所遇到的阻力。
2.背压的增加会导致汽轮机效率下降。
3.汽轮机运行时，背压会随着排出废气的阻力而增加。
4.控制汽轮机的背压可以提高其运行效率。
5.汽轮机的背压可以通过改变废气排放系统来进行调节。
6.过高的背压会增加汽轮机的排气温度。
7.背压对汽轮机的性能有重要影响。
8.汽轮机背压的大小需要根据不同的运行条件进行调整。
9.正常情况下，汽轮机背压应该控制在合适的范围内。
10.解决汽轮机背压过高的问题可以通过增加排气系统的通气能力。
11.汽轮机背压过高可能会导致机组的运行不稳定。
12.降低汽轮机背压可以通过减少废气管道的阻力来实现。
13.背压的增加会使汽轮机的发电量下降。
14.控制好汽轮机的背压对提高能源利用效率非常重要。
15.合理的背压设置可以降低汽轮机的燃料消耗。
16.汽轮机背压的升高会增加机组的热负荷。
17.汽轮机背压的大小需要根据机组的负荷变化进行调整。
18.过高的背压可能会导致汽轮机的排气温度过高。
19.汽轮机背压过高可能会影响机组的稳定运行。
20.汽轮机背压的大小可以通过控制废气的排放速度来进行调节。
21.汽轮机背压的控制是提高发电厂运行效率的重要手段之一。
背压汽轮机运行中的问题分析及解决
背压汽轮机运行中的问题分析及解决摘要：在实际运行中,背压汽轮机经常会遇到排气温度高、前后轴承升高温度、封冷却故障问题。
运行中背压汽轮机针对存在的问题,采取了相应的措施,解决了存在的问题,保证了高效稳定的背压汽轮机运行。
关键词：背压汽轮机;气封;轴封冷却器;改造火力发电厂为炼油厂和石化蒸汽中负责低压产品提供，蒸汽低压主要由工业抽汽和减温减压设备提供,具有节流热损失。
使用发电厂将安装背压汽轮机来运行泵,并逐步利用蒸汽能量以节省发电厂的能源消耗。
但背压汽轮机安装运行以来,出现了汽轮机机前后轴承排气温度高、气封冷却运行异常等重要问题,这会影响机组的长期运行安全。
一、背压汽轮机组工艺流程（图1）新蒸汽背压汽轮机通过主蒸汽阀(从汽轮机的主阀门到调节阀)进入汽缸,并在低压背压蒸汽母管后输送到喷嘴组冲动和炼油供入装置。
有手动前联动低压母管，电动阀放空及安全弹簧阀。
如果机组过高背压,则自动将压力蒸汽释放到大汽中,为确保设备的安全，气体阀门和气缸直接连接到地沟中，而排水和凝结疏水则连接到气封汽轮机前后装置的气封冷却器被输送。
图1背压汽轮机组工艺流程二、背压汽轮机运行中存在的问题及原因分析1.分析过高汽轮机排汽温度原因。
自进汽口单级背压汽轮机,产生中压蒸汽。
锅炉产生的蒸汽通过管道输送到控制输送泵的汽轮机。
设备安装调试后,出现排气温度高的问题,说明背压式汽轮机在运行过程中没有达到预期的效果,效率较低。
通常有几个原因:喷嘴、叶片结垢,其变形。
但是,安装在热电厂中的汽轮机是一种不会结垢的新型设备。
在与工厂技术人员交谈后,发现排气温度的升高更多是由于工厂设计问题,而不是设备操作问题。
2.分析了气封漏汽主要原因。
梳齿迷宫式采用(如图1所示),价格低,结构简单,运行稳定,危险因素低,安装简单。
然而,在实践中,该装置具有较长的轴向长度,这可能会影响组件的密封性并导致泄漏。
通过增加泄露蒸汽,大大延长轴向加热的长度,从而导致温度升高时显着胀差。
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背压汽轮机组回热发电的安全运行分析
摘要：某地区原有的热力管网老化，热源能力严重缺乏，无法适应城市发展的需求；同时，为更好的顺应环保要求，优先考虑集中供热，大规模拆除原主采暖炉。
某市火力发电公司抓住这一机遇，将2X630MW超临界、一次中间再热凝汽机组改造为2×500t/h、首站具备700MW集中供热能力的热电联产供热机组。
为达到梯级使用目的，在电厂内设置2个12MW级的背压机组，其功率均纳入电厂供电系统。
本文着重论述将背压式机组并入主机之后，对电厂电力系统的安全性产生的影响。
关键词：热电联产余压发电负荷试验稳定运行
1背压汽轮机组回热发电背景分析
在节约能源和改善环境等各领域，集中供热以及热电联产都已取得显著的经济效益。
采用集中式采暖取代分散式小型燃煤锅炉，可以节约大量分散式小型燃煤机组占地，对整个城市的整体发展具有重要意义。
2系统运行概况浅析
2.1原主机用6kv电源系统概况
某电厂的总装机规模为2X630MW，每个装置均配备一座高厂变，并设有2段6kV工作母线，用于本单元机组厂用负荷供电。
主设备的电力负载分接到两台机器四段工作母线上。
根据脱硫区高电压负载随机供电原理以及原则，另外还设有2段6kV输煤母线，其中2台6kV工作母线分别连接一条线路，互为备用电源。
2.2改造后运行方式
热网背压式汽轮发电机组采用出口开关，自动准同期与热网首站6kV母线连接，当主机6KV工作段母线三相发生短路的时候，短路电流上限可以达到
47.92KA,所以为这种开关设备选定的额定动稳定电流是125KA，热稳定电流是50KA.
3现存问题与相应解决对策
3.1问题描述
因为原主机没有6KV公用母线，输煤、脱硫等电力全部由主机6kV母线提供，主机6kV工作段，母线在三相短路时，其短路电流可达到47.92kA，所以选择
6kV配电装置应选用50kA热稳定电流和125kA动稳定电流。
热网式发电机组的额定容量为12MW，功率因数0.8，纵轴饱和暂态电抗是
11.45%，与原有6kV设备连接后，在6kV工作段发生三相短路时，单台热网发电
机提供的电流是9KA，厂用6kV线路的短路电流相应提高56.92kA，此时动态电
流上限可以达到149kA，远远超过目前6 kV开关设备的额定电容。
3.2解决办法
（1）串联快速限流器
为消除因短路而造成的安全事故，在机组出口安装串联式快速限流器，将其纳入6kV电厂工作区。
通过这种方法，当6kV主设备出现故障后，通过限流装置快速地判定出故障发展动向，如果在系统发生故障的时候电流没有超过50KA，限流器就不会自动启动，这是由于该装置当前的切换装置存在开断故障。
当发现系统的故障超出50kA，限制器会在0.6毫秒之内关闭，从而断绝由热网发生器向
6kV区段供电电流。
由于电流限制装置从出现失效到动作结束时间控制在1毫秒范围之内，比现行的保护整定速度要短得多，而且不会对现行的保护整定产生任何的影响。
同时，由于其动作速度较快，截流小，因此不存在运行过载的风险。
（2）保户增配
为保证主、热网机的电力一次设备不受干扰，需要多假装一台主机跳闸联跳
热网发电机的硬联锁回路。
4多种工况下热网发电试验分析
为检测热网发电机在不同工作条件下对6kV机组运行母线的干扰情况，选择在低压、低负荷状态（主机厂用电最少）时进行机组负载大幅升降实验；针对热网发电机的励磁调节器存在的滞后现象，本文进行人工控制无功变负载实验和人工控制PFC变负载实验。
重点研究不同运行条件下，热网发电机稳态输出对主系统造成的干扰。
通过实验可以得知在不同功负载情况下，机组的各项指标均在正常范围之内，可以正常、稳定地工作。
5甩负荷试验校验
在主机或热网机组、供热管网出现故障时，可能导致机组跳闸或必须进行紧急停机，为检验该运行状态下热网发电机进行负荷测试，即热网机组的甩负荷实验。
为保证实验安全性，在50%的负载速率下进行甩负荷实验，重点在于6kV母线压降和热网汽轮机最大转数对机组的安全性是否会造成影响。
5.1主机与热网系统相关实验曲线
为更加清晰对的分析扰动情况，当热网发电机输出功率为100%负荷的时候，对甩负荷相关数据的实时趋势进行对比，可以得知，当热网发电机的输出功率在最大的时候，进行甩负荷实验，6KV主机的用电压可以瞬时间下降到92V，大约是下降1.5%,母线电压可以稳定在6.2KV之上。
5.2问题分析
（1）一个可能
在热网发电机同步启动的情况下，由于主电源的保护动作而启动电厂的快速切断，会导致热网发电机不同步合闸，从而影响到主机厂用电切换的可靠性。
（2）一个隐患
在一定工作条件下，热网式发电机组会引起 6 kV电厂的电力系统发生振动。
要消除热网机组发电功率因素，必须对其进行适当调节，但因其发生频率不高，在这种情况下还没有产生规律性，要花更多的时间去摸索和消除。
（3）注意事项
热网背压机组不具备进相运行能力，因此，热网操作人员应对其进行无功调节，并关注其潮流分布，以保证在低峰时段不超过 6.4kV，同时防止热网发电机进相运行。
6节能计算
与热电分产相比，热电联产具有明显的节约效益。
在例如，当锅炉功率在在0.85的情况下，电热联合发电的能耗是179kg/106kcal，供电煤消耗是201g/KWH。
这比锅炉效率在0.75的耗煤率220kg/106kcal，以及全国重点火电厂1980年的平均供电煤耗率421g/KWH要少很多。
不同的蒸汽参数条件下背压相同，提高电热率，就是能产生同样数量的热能，从而节省能源。
根据计算结果可知，在此条件下，一年工作时间为5000个小时，节煤净投入最高为268元/吨标准，低于国家发改委的350元标准。
投资的回收率为60元/吨，电价为40元/103kW，热电站投资为2000,000元/KW时，最大投资期限为2.5年，也比国家发改委规定5年低。
若年工作时间延长，则会有更好的数据表现。
尽管热电联厂能源利用率高，节能效果好，但这是在背压机的工作状态下得到的，所以在选择背压机时，要尽量在接近额定工况的条件下工作。
然而，背压机组工作在额定工况下得到的，其工作过程中热负载变化难以回避，因而不可能始终达到高燃料热利用率和良好节油效果，而在低压工况下，机组工作效能会降低；尤其是背压型机组，其定载汽耗相当高，约为定额蒸发量的20~30%，在低负载时，其相对效应增大，从而导致发电量消耗比增加，从而导致能耗下降。
所以必须用年工作小时数和背压式蒸汽轮机的年均蒸发率来进行节能效应的计算。
7低负荷工况下节能效果计算
在此之前，我们根据一机一炉匹配方案为基础，假定机组供汽功率为逆压型机组的80%、70%和60%，年运转时间为5000、6000、7000小时三种情况，按进汽参数为35ata,435 C,49 ata,470o C；对四种不同类型逆压型机组进行热泵节电效率分析。
若标煤价格、供电价格、发电站的单位投入与假设的数据不一致，则可参考《额定工况下节能效果计算汇总表》所给出的方法，快速求出不同条件下的煤炭净耗量，并对其进行合理的判断。
提高背压机组按照额定功率折算的年工作时间是决定节能效应的关键因素。
当背压型机组负载比较大时，蒸汽负载就越平稳，而当年供汽次数越多，其“年工作小时”也就越多，节能效果就愈显著。
故在设计时需进行年、月、日的蒸汽负荷的计算，以求出长期的、稳定的基础负荷用蒸汽，并通过背压式蒸汽机车供给；同时，通过降压降温设备提供短时高峰用蒸汽。
这样可以增加按照额定功率折算的年工作时间，从而增加节电效果。
参考文献
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