浅谈330MW双抽供热凝汽式汽轮机设计

浅谈330MW双抽供热凝汽式汽轮机设计
摘要：双抽供热凝汽式汽轮机在供电过程中，以更加经济方便的方式向城市提供两种压力的抽汽，其最大的优势是污染小，工作效率高。

本文将结合330MW 双抽供热凝汽式汽轮机的运行程序，对汽轮机的设计特点和应用技术进行系统的分析。

关键词：330MW汽轮机双抽供热设计特点应用技术
双抽供热凝汽式汽轮机作为新型的汽轮机，可同时进行供热和发电任务。

在实际运行过程中根据不同的工况，可将汽轮机分为背压式和调整抽汽式两种。

同时双抽供热凝汽式汽轮机可根据用户的不同需求，分为采暖抽汽和工业抽汽两种。

一、330MW双抽供热凝汽式汽轮机概述
330MW双抽供热凝汽式汽轮机采用的是新型“以热供电”的运行模式和“热电分调”的管理技术，在设计原理和设计方案上均采用当前最为先进的设计模式，将成熟的通流技术运用其中，在设计中本着优化结构的设计理念，提高了设计的经济性和可靠性。

1.330MW双抽供热凝汽式汽轮机的优点
在科学技术进步的带动下，供热凝汽式汽轮机的设计结构逐渐优化。

在使用中不会造成能源流失，同时有助于提高汽轮机的工作效率[2]。

一般正常功率的供热汽轮机的效率在35%左右，在正常工作过程中，燃料利用率逐渐提升。

2.330MW双抽供热凝汽式汽轮机的意义
当前在供热系统使用频繁的城市，为了提升效率，已逐渐使用参数较大，效率高的汽轮机。

热电厂为了减少成本投入，对汽轮机的选择尤为慎重。

在采暖供热组中，由于供暖系统利用率高，汽轮机工况的经济性对发电厂的影响影响较大。

参数高、功率高的机组已经成为当前发电厂的首要选择【2】。

目前供热机组品种高达100多种，功率在300MW—500MW。

双抽供热凝汽式汽轮机以满足当前市场要求，对提升发电厂的经济效益有重要的作用。

二、双抽供热凝汽式汽轮机的设计原则
在双抽供热凝汽式汽轮机在使用过程中要严格遵守相关规定原则，以汽轮机的基本参数为准，对工业最大抽汽量、供暖最大供暖抽汽量、以及汽轮机的最大流通量等进行合理分析研究，在根据实际运行情况确定高、中、低通留部分的流量，保证提升汽轮机的工作效率。

1.适当调整功率
汽轮机的设计参数在运行中有关键性的作用，相关技术人员要及时根据参数调整功率、供热汽轮机一方面要保证供给热用户所需要的热量，同时又要多发电，特别是非供暖期间还要以发电为主，因此设计中除了充分考虑汽轮机经常性汽轮机主要型式为CC330- 16.7/1.5/0.5型。

如下图:
在使用过程中要注意调整汽轮机的夏季和冬季的使用功率，冬天汽轮机抽汽供热，夏季汽轮机是纯凝气运行发电【3】。

为了在不同季节发挥汽轮机不同的使用效果，可以事先设置额定功率，将纯凝气工况作为设计的固定功率，抽汽量和功率是仅仅相连的，抽汽量增加，额定功率随之下降，反之亦然。

当抽汽量最大时，机组的额定功率为最小指，正常为纯凝气工况的60%-70%。

2.适时调整抽汽量
工业抽汽量一般为抽汽量较大且较为稳定，对工厂的工艺流量有重要的影响。

由于当前工厂流程中需要的抽汽量无季节之分，可将其视为额定功率。

当抽汽量达到最高时，额定功率逐渐减少，新气量也减少，而低压缸的流量始终不变【4】。

低压缸的通流能力不仅比同类型的凝汽式机组的容量小，其造价低，经济便利，压缸的通流是按照额定功率的热负荷进气量为基础。

注意适时调整抽汽量保证机组在额定抽汽量不变的情况下发出额定功率，该设计原则主要适用于工业生产中比重大，负荷较为稳定的抽汽机组。

两种设计理念的最大区别在于高、中、低压缸与通流之间的匹配能力。

每个部分之间的设计流量各不相同，要求在实际调节中，尽量扩大调整范围，要保证汽轮机的使用能力适用于外界热负荷设计情况，只有保证高、中、低压各部分流量接近于实际设计工况，才会提高发电厂的经济效益。

三、330MW双抽供热凝汽式汽轮设计
330MW供热抽汽凝汽式汽轮机为二次调节汽轮机，可以同时实现两种压力供热，机组主要分为三部分，高、中、低压气缸，每种气压缸配设备要有固定的配汽系统，调压系统和调速系统在运行过程中有关键性作用。

1.“以热定电”调节控制方式
机组在运行过程中，为了满足热负荷的需求，要根据热负荷的实际变化及时调整额定功率，在供热状态下，及时调整热负荷和颠覆和之间的关系，掌握基本调节方式。

供热压力和供热调节阀门是影响实际工作的关键，当阀门呈现闭合状态，要适当增加电负荷【5】。

当热负荷不变时，要及时调整电功率。

电功率在增加或减少时，要调整高压阀门和供热阀门。

当热负荷变化，电负荷不变的情况下，根据热负荷的增减程度，及时调整电负荷。

在进行额定蒸汽流量下，其工业抽汽量分别为120t/h和160 t/h供暖热负荷和发电负荷之间的关系，当在160 t/h抽汽
条件下,锅炉出力维持额定蒸发量760 t/h左右，机组的供暖能力达到780 GJ/h ，以下是其关系的主要分布图：
2.供热机组的超速保护
中小型机组采用串联式调节控制，当调压系统产生反调作用时，要确定稳定转速，随时调整动态机组。

330MW双抽供热凝汽式机组在抽汽管道设置中有逆止阀和快门阀，当供热机组失去对热网的供热能力时，蒸汽流量供热管道中的冷却低压缸进入汽轮机引起汽轮机组超速。

同时要调整供热阀门或者旋转关闭，逆止阀和快门阀要快速关闭，在规定时间内确定开启供热系统。

在供热系统抽汽口处要设立压力高限和底限装置，高限压力是保护抽汽口温度过高，底限压力是防止抽汽口叶片轻度过高。

当压力保护限度超过计划限度时要及时切断抽汽，或者立刻停机。

3.最小冷却流量
330MW双抽凝汽式汽轮机在最大供热抽汽时，其低压缸进气量达到最小，为了防止叶片产生过热的现象，要求低压缸的冷却流量要符合相关标准。

低压缸的最小冷却流量和排气面积紧密相联。

叶片长度和机器的摩擦力有很大的关联，叶片越长，摩擦力越大，正常冷却流量为12%左右，330MW双抽供热凝汽式汽轮机最低冷却流量为90 t/h，为了保证供热调节系统处于关闭状态，旋转板与平衡通道之间要留出3°，同时衡量窗口面积，供热阀门要留有一定的缝隙满足最小冷却量。

4.抽汽排水、除氧方式
抽汽排水方式是将抽汽热量调节到用户满意的程度，供热蒸汽以水滴的形式回收，在运行过程中采用水泵打入或疏散的加热出口处。

工业抽汽需要大量的水源，要充分利用补给水进行低压除氧，满足高压除氧器对含水量氧气的需求【6】。

330MW双抽供热凝气机组通过安装凝结器喉部蒸汽机，将其用为调整阀门。

同时利用除氧器对氧气进行加工处理，使得补水溶氧析出，排气冷却后放出的热量能够到达除氧温度，该方法对降低成本有重要的作用。

5.总体结构
供热凝汽式汽轮机与一般蒸汽式汽轮机在结构上存在很大的差异，供热系统在运行过程中要满足抽汽量及压力的要求，330MW双排供热凝汽式汽轮机在压制过程中基本采用高压分缸设计，对不同的用户要采用改变设计模式。

中压和高压方案能满足不同动力的特征要求，中压模板设计空间比较大，相对比高低压模板其结构紧凑、受热较为均匀，基于其优点一般适用于单抽机组。

结束语
330MW双抽供热凝汽式采用的是“以热定电”的运行模式，正常凝汽式机组的额定功率在45%左右，通电后，热电比例逐渐增多，燃料使用效率随之提升，当前很多发电厂逐渐向高参数的汽轮机组发展，为了提升发电厂的经济效益，要求将供暖系统和发电系统有机结合起来。

提升工作效率，同时降低电厂成本。

在科学技术不断提升的今天，要想提升汽轮机的使用效率，必须结合供热组织的设计理念和设计特点，保证机组设计的经济性和效率性。

参考文献
[1]王建伟，莫琪辉，徐琼鹰.东汽330MW双抽供热凝汽式汽轮机设计技术2010年中国动力工程学会透平专业委员会[M].2010年学术研讨会论文集，2010(02):100-102
[2]董宝全，李中典，于恩清.东汽330MW双抽供热凝汽式汽轮机设计技术浅析[J].科技信息2011(10)：90-92
[3]付昶,武学素,李晗.200MW机组双抽凝汽式汽轮机性能分析[J].热力发电2011(10):20-22
[4]李曦滨，鲁鹏年.东方大型热电联供汽轮机的发展规划及设计特点[J].东方电气评论2011(11):40-42
[5]方宇,王建伟,唐礼大型供热汽轮机组关键技术研究及应用[J].东方汽轮机2012(10);82-84
[6]周奇.抽凝式汽轮机低压多级长叶片热力气动优化设计[M].山东大学，2013(02):30-32。