某汽轮机改造工程经验总结

张剑禹

摘要：小型凝汽式机组热效率低，某工厂自备电厂为提升全厂供热效率，计划将一台25MW抽凝式汽轮发电机组改造成25MW背压式汽轮发电机组。本项目原有的锅炉和汽轮发电机不改动，新背压式汽轮机按原凝汽式汽轮机基础利旧定制采购，原汽机基础保留不拆除，但根据背压机尺寸对原基础进行局部改造和加固。

关键词：汽轮机；改造；总结

1.改造方案

汽轮机对设备基础质量要求高，本体安装精度要求高，本项目制定方案时，曾考虑拆除原汽轮机基础，按新背压机重新设计基础，但该方案实施成本高，施工周期长，转而采用不拆除原汽机基础，仅对汽机基础进行局部改造和加固方案。经与汽机厂多次沟通配合，新背压机可实现匹配原局部改造后汽机基础。

汽机厂结合利旧基础的实际情况，对新背压机外形尺寸进行了分析、校核，并重新计算了热平衡，调整了1～3号隔板套及2～10级隔板，最终敲定新背压机的改造方案：保持背压机前后轴承箱中心距4993mm，与原抽凝机组相同；为匹配前后轴承箱中心线一致，背压机转子长度设计增长，与原抽凝机长度保持一致，与发电机连接方式不变；前汽缸不变，后汽缸重新设计；背压机前轴承箱底板和地脚螺栓孔尺寸与原抽凝机保持完全一致；后轴承箱底板完全落在原汽机基础改造新增加的梁上。

改造后背压式汽轮机型号为B25-8.83/0.981，额定功率25MW，汽轮机入口蒸汽额定压力8.83MPa，额定温度535℃，额定进汽量220t/h；额定排汽压力为0.981MPa，额定排汽量127t/h。

2.汽轮机技术协议

2.1 主要要求

编制技术规范书和技术协议前需仔细阅读与业主签订的总承包合同，熟悉业主对汽轮机的技术要求，掌握总承包合同中对汽轮机的材料选用、制造工艺、考核验收等要求，若无具体要求，则可要求厂家按国家和行业标准执行，并在技术规范书和技术协议中列出最新的相关规程规范清单。本项目为改造工程，不能完全照搬参考的技术协议，需根据项目自身特点进行修改，还需落实原工程建成日期至今，国家和行业是否有发布与汽轮机相关的新规范、通知或要求。

2.2 性能考核

按业主指定的热负荷和蒸汽参数制定汽轮机各项热平衡工况，汽轮机性能考核各项指标(如净热耗、热负荷、出力、振动、噪音、使用寿命等)不能突破与业主签订的总承包合同。

2.3 特殊要求

本项目要求原发电机利旧、润滑油系统利旧等，需要求厂家核实利旧设备出力是否满足新机组要求，并优先使用利旧设备，技术协议中附上利旧设备相关资料。

本项目可利用原汽轮机基础，但需局部改造适应新机组。要求厂家所供新背压式汽轮机的前轴承座台板及地脚螺栓孔尺寸和现有机型相关尺寸完全一致，并将原汽机基础结构图纸作为技术协议附件。

2.4 供货范围

除汽轮机本体和配套辅机外，汽机厂供货范围内的管道系统，如润滑油系统、疏水系统、汽封和门杆漏气系统，在协议中需明确所有管道、弯头、大小头、三通、堵头、阀门、反法兰、垫片、螺栓、螺母、附件等均由厂家供货，具体数量、型号、材质按设计院相关图纸材料表供货。若技术协议中仅粗略描述这些系统为厂家供货范围，汽封系统和疏水系统厂家通常就会仅供货直管和阀门，不供管件。汽轮机本体和配套辅机与设计院范围内管道连接的所有接口，若为法兰连接，均需要求汽机厂提供反法兰、螺栓、螺母和垫片。汽机厂供管材、管件、阀门等均需提供合格证、质量证明、水压试验报告等。汽机厂供阀门，用在供热系统上阀门需仔细核实公称压力是否满足要。通常供热系统都是母管制，新建供热管道均与老厂供热管道联通，所以用在供热管道上的阀门公称压力不仅要满足汽轮机自身的参数要求，还需满足供热母管上其他汽源参数要求。

3.设计资料注意事项

设计院需核对汽机厂提供的所有资料，着重关注热平衡图、系统图、外形图、接口图、荷载图、供货范围。对资料中存在问题或与老厂不匹配的地方需及时与厂家沟通配合，并要求厂家在后续的施工图资料中改正。热平衡图各工况满足业主对热负荷、蒸汽参数、出力和热耗相关要求；新管道系统的接口与原厂利旧设备(如高加)的接口一致、蒸汽参数匹配；新背压式汽轮机外形和纵剖面尺寸与原汽机基础匹配；对汽机运行相关要求进行必要设计，以免遗漏，如背压机背压侧暖机功能；为减少汽机基础和润滑油管道的改造，前轴承箱和台板外形及接口位置要求与老机前轴承箱和台板结构保持一致；在不改动利旧发电机转子的情况下，转子长度和靠背轮接口必须与发电机转子完全匹配；及时将新汽机荷载资料和汽轮机轴承前后台板尺寸反馈给结构专业，配合结构专业完成原汽机基础改造方案；优先考虑新主汽阀布置在原主汽阀位置，可利用原加热平台上的起吊孔和导气管开孔。若原主汽阀起吊孔偏小，新主汽阀不能通过原起吊孔吊装，需及时与结构专业核实能否凿去部分结构梁或楼板，以增大主汽阀起吊孔，满足主汽阀安装要求。需将新主汽阀定位反馈给汽机厂，汽机厂按设计院反馈的主汽阀布置图设计导气管及支吊架，导气管和支吊架由汽机厂供货。提资时勿遗漏导气管支吊架埋铁和导气管保温材料统计。对于厂家尺寸标注不全和不清晰处，及时要求厂家补齐尺寸标注。需对所有设备上的接口进行核对，特别是一些执行机构(例如主汽阀自动关闭器和凸轮配汽机构)的冷却水，均为小管接口，容易忽视。厂家供货范围内管道、管件、阀门的规格和材质应与设计参数相匹配。施工图阶段需汽机厂提供纸版盖章资料，设计时必须按纸板资料为准，电子版只能参考。

4.汽机厂主要问题

根据本项目汽机供货和汽机安装情况，汽轮机本体大件(如汽缸、转子、隔板、隔板套、轴承、轴承箱等)均无问题，问题集中在配套附件和管道系统相关材料上，总体可分为易发现问题和不易发现问题两大类。

4.1 易发现问题

按汽机厂提供的供货清单，对每项逐一核对，主要问题有漏供、错供和少供。漏供即供货清单上有，而现场开箱收货清点时未发现，如部分阀门、仪表、热电偶等漏供。错供即供货清单上型号规格与现场到货不一致，如阀门材质、管道材质、接管座规格、铰刀规格等错供。少供即供货清单上数量与现场到货不一致，如管件数量、阀门数量、管道长度等少供。

4.2 不易发现问题

供货清单自身就存在缺陷，一种是按技术协议应为汽机厂供货范围，但并未列入供货清单，如汽封系统的阀门和管件；第二种是供货清单上阀门或法兰材质与设计参数不匹配；第三种是供货清单上的某零部件与设计图纸不一致，在收货时很难及时发现，到安装时才暴露问题，如油系统反法兰、回油视窗结构。

对于第一类问题需通过细致耐心的比对，通常都可以全部找到厂家遗漏、少供、错供问题，及时要求厂家更换或补发货，一般不会影响工期；而对于第二类问题收货时不易及时看出，还需收货后对供货清单和技术协议供货范围进行对比，重要零部件的实物和设计图纸对比，才能发现是否存在问题。若不进行及时的核实和排查问题，到安装时才暴露问题，通常对汽机安装进度有一定影响。

5.结语

做好一个汽轮机改造工程，不仅要对工程现状一清二楚，而且要基于现状来匹配改造设计、设备采购和安装施工，本次工程总结虽然针对小型汽轮机改造，但基于设计流程和施工流程的通用性，对电厂改造工程也可提供参考。

参考文献

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