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1、浅谈生物质能发电汽轮机特点及运用 浅谈生物质能发电汽轮机特点及运用 摘要：本文将介绍泰国生物质能发电汽轮机的技术参数，本体结构及实际运用。 关键词：汽轮机 ；生物质能；发电机； 中图分类号：TK26 文献标识码：A 文章编号： 引言：世界生物质能发电起源于20世纪70年代，当时，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。自1990年以来，生物质发电在欧美许多国家开始大开展。开展生物质能发电产业是构筑稳定、经济、清洁、平安能源供给体系，突破经济社会开展资源环境制约的重要途径。 1.工程简介： 泰国光电生物质能一体化工程建设点位于泰国，是利用当地丰富的太阳
2、光资源、建筑、装修、包装、园林修剪产生的木质类生物废弃物作为燃料发电，装机规模为一台9.9MW纯冷凝汽轮发电机组；生产厂房上安装布置50KW光伏发电系统。为节约用水，循环水系统为二次循环式供水系统。冷却设备为机力通风冷却塔，采用单母管制供水式供水，供水系统配2台冷却塔，2台循环水泵，按1塔1泵运行。本工程冷却水水温为：冷却水入口温度：32，出水温度：40.62。工业水中供给量充足，供水量为1000吨/时左右。其汽轮机运行参数如下表所示： 表1 N9.9-6.5/480汽轮机特性参数表 2.汽轮机技术特性 汽轮机本体结构特点： 本机组是SKODA非再热、冲动式、冷凝式汽轮机,它与锅炉、发电机及其
3、它辅助设备配套成一个成套发电设备。它用于生物质能电站发电。 本机组采用单汽缸结构和减速箱一起，安装在一个公共底盘上。汽轮机的外形图如下所是： 图1汽轮机外形图 汽轮机进汽是通过直接固定于汽缸上的主汽阀进入。调节阀室法兰与汽缸上半相连接，调节阀具有四个汽阀，各个阀的阀碟自由的悬挂在横梁上，横梁的升降是通过位于前轴承座上的调节阀油动机控制。主蒸汽从调节阀流经喷嘴室、喷嘴组进入调节级和各压力级。 通流局部由一个调节级和十二个压力级组成。调节级和压力级的动叶设计成巩固的结构，采用双层围带(内围带为整体围带，外层为铆接围带) 。调节级采用叉型叶根，第一至第十一压力级叶片那么采用“T型叶根固定，末叶片插入
4、锁口用销钉锁紧。末级压力级采用四叉型叶根。调节级至第九压力级叶片都有铆接围带并加工成径向汽封的围带，与镶在隔板上的阻汽片相密封。压力级的最后三级为不带围带的扭叶片。这样的特点减少了漏气量，增大了汽机的效率。 各级隔板采用巩固的焊接结构。冷扎静叶片焊接成叶栅后与隔板外环和隔板体焊接成一体。转子上位于前汽封高压段部位做成台阶结构，构成平衡活塞，以平衡转子的局部轴向力。 转子为整锻结构，通过高速轴和低速轴的两套膜片挠性联轴器与减速箱及发电机连接。转子通过两个径向轴承支承。前轴承为径向推力联合轴承，安装在前轴承座上。前轴承座内装有电液调节、保安系统等部套。前轴承座放在公共根底框架上，通过导向键确保与汽
5、轮机中心线对中，并可在底盘支承面上自由膨胀。下半汽缸前部的中分面猫爪放在前轴承座接合面上，猫爪与结合面之间有横向导向键，以确保横向自由膨胀。轴向膨胀那么借助前轴承座下的纵向导向键向前膨胀。后轴承安装于后轴承座上，后轴承座那么通过半圆法兰与后汽缸相连接。后汽缸通过两侧的支座支承在底盘上，两支座与底盘间有横向定位键，汽缸后端面与底盘间设有垂直导向键，横向定位键中心线和垂直导向键轴线的交点构成汽轮机的死点。 汽轮机的前汽缸为铸造结构，后汽缸为焊接结构，从中心面分成上下两半并用螺栓连接。喷嘴室在前汽缸的前端，喷嘴室与调节阀、主汽阀组成一体。汽缸的下半局部，前面有汽封法兰和漏汽法兰。汽缸下半的中间还有两
6、个抽汽法兰,前汽封漏汽与汽缸前一个抽汽合并后作为除氧气用汽，汽缸后一个抽汽为低加热用汽。蒸汽在通流局部作功后，排入后汽缸，再经过排汽口过渡段排入冷凝器。 汽轮机转子在后轴承和联轴器之间，套有盘车用齿圈。当汽轮机起动前或停机后，为防止转子变形或轴过热，必须进行盘车，直到汽缸外表温度低于100。 盘车装置采用电动机驱动，通过一对蜗轮副与一对齿轮的减速，该转子的盘车转速为9r/min。当汽轮机起动时，转子的转速一旦超过盘车的转速，盘车装置能自动脱开。当汽轮机停机时，转子停止转动后，可以投入盘车装置。汽轮机前后汽缸由上下两局部组成。汽缸在水平中分面用螺栓联接。 该汽轮机由于转速高达6000 r/min
7、，相比其它国内常用的3000 r/min的汽轮机体积更小，节省更多的材料，及用斯柯达的模块化设计，拆卸及运输都及为方便。 (2)汽轮机调节系统特点： 汽轮机采用电子液压控制系统。速度调节采用WOODWARD 505电子调速器，并提供串行通讯端子Modbus以便和中控室的联络。 汽轮机进汽口有一个主汽阀(快速关闭阀)，安装于汽轮机调节阀室的侧面，由一油动机控制。调节阀室用法兰与汽缸上半连接，喷嘴组位于汽缸前端上下半内。 调节阀的开度由二次油压给定。而二次油压是由分配油通过电液转换器CPC转换而成。CPC接受调速器WOODWARD 505的4-20mA控制电流信号转换为0.1-0.3MPa的二次油
8、压信号。 快速关闭油是在主继动器投入工作位置后由分配油而产生的，用于控制主汽门。当主继动器接到保护系统的停机脉冲信号或超速保护装置动作时而动作，切断快速关闭油，使主汽阀和两个单向阀同时关闭，汽轮机停机。 3.汽轮机现场试运行： 汽轮机根据捷克国家标准CSN080030符合中国汽轮机标准GB5578现场试。 96小时带负荷试车；在试车中以下原因停机几次：前后汽封漏汽严重，把汽封体通汽孔加大，修改疏水管路，调整疏水液封高度；电磁阀带电工作过热烧坏，改为失电工作；高压工作油波动大，在高压工作油减阀前加一旁路调节。通过以上修改96小时带负荷试车运行合格。 4.汽轮机投料运行： 投料运行2个月CPC二次
9、油波动大，两只调节阀阀杆卡涩，汽轮机转速降低，解体检查发现阀杆内套损坏，调节阀阀座与阀杆密封面密封差。因调节阀密封差在空负荷调节阀前暖管时就把汽轮机冲转到700r/min，使CPC里二次油压调节机构损坏。通过调节阀密封面研磨，更换阀杆内套及CPC，到至今已平稳运行50个月。 5.结论 此台汽轮机结构布置合理,起动和变负荷快、机动性好热效率高、控制及调节系统先进。业主与制造商工程技术人员对现场调试过程出现问题做到早发现，早解决。为此装置6个月建成并投料发电生产一次成功奠定了坚实根底，吨生物质能发电电量接近世界先进水平。 6建议及展望 根据国家“十一五规划纲要提出的开展目标，未来将建设生物质发电550万千瓦装机容量，已公布的?可再生能源中长期开展规划?也确定了到2021年生物质发电装机3000万千瓦的开展目标。此外，国家已经决定，将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业效劳体系建设。总的说来，生物质能发电行业有着广阔的开展前景。国内业主及工程公司应该积极选用国产汽轮机驱动。国内制造商要不断总结经验及创新，抓住时机，更好地扩大国内外业主的购置欲望。 参考文献 【1】翦天聪.汽轮机原理.中国电力出版社.1992 【2】蔡颐年.西安交大涡轮机教研室?蒸汽轮机?.1974。