Retroemontagem da unidade de turbina de recuperação de gás

1250m3 Alta-Bomba de Recuperação de Gás Superior (TRT)

Esquema técnico de otimização do caminho a vapor

Tabela de Conteúdos

1. Visão geral da Unidade TRT

2. Análise de Operação Atual da Unidade TRT

3. Tecnologia avançada e Método de Design para Otimização e Transformação da Passagem de Fluxo TRT

4. Resultado de otimização da passagem de fluxo do TRT

5. Sistema de Inteligência de Inteligência de Eficiência Energética On-line e Análise de Vida para turbina a gás de alto forno

6. Escopo de otimização e transformação da passagem de fluxo do TRT e conformidade com a norma

6.1.Transformação de fluxo TRT Siga o padrão

6.2.Transformação de Fluxo TRT e Escopo de Fornecimento

7. Fluxo de trabalho e ciclo de transformação do TRT

8. medidas para prolongar a vida e os benefícios da folha

9. Garantia de Qualidade e Garantia de Conformidade de Desempenho

10. serviço pós-venda

10.1.Serviço de site de transformação do TRT

10.2. Serviço de Manutenção de TRT de longo prazo

10.3. Fornecimento de peças de reposição a longo prazo, como lâminas

11. Anexo relevante

Visão geral da unidade 1.TRT

* * * * * * Aço* * * * * O alto-forno de 1250m3 da empresa (doravante referido como "* * * * * Aço") adota a remoção de pó de saco seco, e sua turbina a gás de alto forno correspondente TRT usa a pressão residual do gás superior do alto forno para gerar eletricidade, trazendo enormes benefícios econômicos para o empreendimento.

A unidade TRT foi projetada e fabricada pela Xi 'an Shangu Power Co., Ltd. usando tecnologias Mitsui e Sulzer introduzidas em seus primeiros anos. O número do modelo é MPG9.2-280.6/180.Em comparação com a tecnologia TRT mais avançada nos países desenvolvidos, ainda há uma grande lacuna no índice de desempenho das unidades nacionais de TRT, o que se reflete na eficiência da passagem de fluxo. As unidades domésticas ainda estão na faixa de 65%~75%, significativamente inferior ao nível avançado internacional de 84~92%. Portanto, é necessário otimizar a passagem de fluxo das unidades do TRT em operação.

Absorvemos a mais avançada tecnologia de projeto de passagem de fluxo de turbinas TRT da Alemanha e do Japão e aplicamos-na às unidades de TRT atualmente em serviço na China, o que pode melhorar muito a eficiência do TRT, ou seja, sob a taxa de fluxo de gás existente, os parâmetros de pressão, temperatura e composição, o poder gerador da unidade aumentará em 10%~20%, criando mais benefícios econômicos e contribuindo para a conservação de energia e redução de emissões.

Tabela 1 TRT Parâmetros de design originais

2.Análise de operação atual da unidade TRT

De acordo com registros históricos da operação, a análise da operação da unidade em um determinado dia (como mostra a fig. 1) mostra que, com a flutuação do fluxo de entrada, o valor real de eficiência da operação da unidade está entre 60-75%.

Fig. 1 status de operação da unidade TRT em um determinado dia (eficiência e taxa de fluxo de entrada)

Registro de situação de operação fig. 2 da unidade TRT em um determinado dia

A análise da capacidade de fluxo no ponto de operação deste tipo de unidade é a seguinte:

Fig. 3 distribuição de número de mach deste tipo de unidade antes da modificação do fluxo

Fig. 4 distribuição de velocidade deste tipo de unidade antes da modificação do fluxo

Através da análise do campo de fluxo cfd tridimensional, pode-se ver que o design aerodinâmico de lâminas estáticas e lâminas móveis deste tipo de unidade é relativamente para trás, e há muitos problemas na distribuição do fluxo de ar: velocidade e distribuição de ângulos irracionais, fluxo separado e perfil para trás. Como mostrado na fig. 4, o ponto de estagnação da lâmina do rotor do segundo estágio desvia-se da borda superior e está localizado na parte frontal da pressão. Há perda óbvia de ângulo de impacto. A região de alta velocidade da superfície de sucção aumenta a perda de fluxo. Há fenômenos óbvios de separação de fluxo nas superfícies de sucção das lâminas do rotor do primeiro e segundo estágio, resultando em perda de vórtice e campo de fluxo interno instável. Tudo isso resultou em baixa eficiência de fluxo e a passagem de fluxo precisa ser otimizada.

3.Tecnologia avançada e Método de Design para Otimização e Reconstrução da Passagem de Fluxo TRT

4.TRT Resultados de otimização da passagem de fluxo

O design de otimização de fluxo segue o processo de análise e design acima mencionado. Em primeiro lugar, o cálculo e avaliação macro (unidimensional, bidimensional) e micro (CFD tridimensional) são realizados na unidade atual para analisar os problemas aerodinâmicos do projeto atual da unidade. Em seguida, combinado com o conceito avançado de design aerodinâmico da turbina reativa, o arranjo do caminho de fluxo (unidimensional), o padrão de fluxo de controle do vórtice (bidimensional), a forma da lâmina e a correspondência de estágio são gradualmente aprofundados e otimizados, e finalmente um esquema de design aerodinâmico confiável é formado.

Fig. 5 design original de fluxo de avião meridiano

● Design de altura e ângulo do Canal Meridiano;

-Otimização da distribuição da velocidade axial; - A melhor proporção da lâmina; - Redução da perda de lacunas;

●Otimização do espaçamento da lâmina:

-Reduzir a perda de fluxo secundário e a perda de vigília;

●Redesenho do controle do Vórtice Radial;

-Reduzir a perda de fluxo secundário; - Redução da perda de ângulo de ataque; -Otimização do ângulo de escape;

Fig. 6 design de fluxo de plano meridiano e arranjo de lâminas após otimização do design unidimensional e bidimensional

Através do design unidimensional e bidimensional, um projeto de passagem de fluxo de avião meridiano mais razoável pode ser obtido, o que torna a distribuição do fluxo de ar mais uniforme, e a distribuição de gotas entaladas em todos os níveis e a configuração do grau de reação tendem a ser razoáveis. A proporção da lâmina, o tom relativo e outros parâmetros geométricos importantes que afetam a aerodinâmica estão no melhor intervalo. Combinando perfil avançado e tecnologia de controle de vórtice, a maioria dos problemas no design aerodinâmico original pode ser superada.

Utilizando os métodos e métodos de otimização descritos acima, os seguintes resultados tridimensionais de campo de fluxo foram obtidos sob os mesmos parâmetros de entrada

Fig. 7 distribuição de número de mach após otimização de fluxo para unidades do mesmo tipo

Como pode ser visto a partir da figura acima, a perda de ângulo de impacto é obviamente reduzida após a otimização, e o deslocamento da posição de ponto de estagnação é corrigido. Não há mais separação de fluxo nas lâminas do rotor, e a distribuição de fluxo nas lâminas do estator do segundo estágio também é melhorada. De um modo geral, o design otimizado torna a distribuição do campo de fluxo mais uniforme e razoável em direções axiais e radiais, reduz a separação de fluidos, perda de fluxo secundário, perda de ângulo de impacto e perda de escape, e melhora muito a eficiência geral.

A lâmina otimizada de dois estágios é projetada com tipo de reação pura, e a correspondência de coeficiente de carga e grau de reação está próxima do valor ideal, o que reduz muito a perda de velocidade residual e melhora a eficiência do difusor de escape.

Distribuição de velocidade fig. 8 após otimização de fluxo para unidades do mesmo tipo

Resultados de otimização de fluxo trt da tabela 3

Pode-se ver a partir do exposto que, após a otimização, a eficiência interna da passagem de fluxo chega a 86,0%, com um aumento de mais de 10%. Sob as mesmas condições de entrada (taxa de fluxo, pressão, temperatura, composição, etc.), a produção unitária aumenta 892kW; em comparação com o valor de projeto de 7230kW.De acordo com o preço médio industrial de eletricidade de 0,65 yuan por quilowatt-hora e a utilização anual de 8000h horas, o aumento anual na geração de energia é de 7,316 milhões de quilowatts-hora e o benefício de geração de energia é de 4,638 milhões de yuans.

O desempenho da unidade TRT em condições variáveis de trabalho (carga parcial e carga máxima) é muito melhorado, e a curva de eficiência é relativamente plana em comparação com a original em uma faixa de carga variável mais ampla, de modo que a unidade TRT como um todo está em um estado de operação de alta eficiência ideal.

A vida útil das lâminas TRT é prolongada, o intervalo de períodos de revisão é prolongado e a carga de trabalho de revisão é reduzida.

Os problemas de grande vibração da lâmina, alta temperatura do telha empuxo e afins da unidade são resolvidos, e a segurança e a usabilidade da unidade são melhoradas.

5.Sistema de gerenciamento inteligente para eficiência energética on-line e análise de vida da turbina de alto forno

Esta solução também inclui um conjunto de "sistema inteligente para eficiência energética on-line e gerenciamento de vida da turbina a gás de alto forno" (sistema TELM+). este sistema pode não só analisar o índice de eficiência energética da turbina a gás on-line e em tempo real, mas também gerar uma grande quantidade de dados para operação. Através do algoritmo inteligente do sistema e de seu próprio sistema de especialistas, são dadas sugestões de otimização de operação para permitir que a unidade opere em uma área de ponto de maior eficiência. No entanto, para o acúmulo de poeira da lâmina e tipo ausente de erosão da lâmina, através do módulo de previsão inteligente incorporado, o grau de acúmulo de poeira da lâmina e tipo ausente da lâmina são dados por inteligência artificial, fornecendo base de julgamento científico para tomar medidas correspondentes.

O sistema tem a capacidade de aprendizado de máquina. Com o acúmulo de dados de operação, a análise de eficiência energética e os relatórios de previsão de vida gerados automaticamente pelo sistema tornam-se mais precisos, o que facilita muito a operação e a manutenção, torna o funcionamento da turbina a gás de alto forno mais eficiente e saudável, melhora a taxa de operação e reduz o tempo de inatividade não planejado.

6.TRT Flow Passage Optimization Transformation Scope and Compliance Standard

6.1TRT Transformação de fluxo seguindo padrões

GBT 28246-2012 "Expansão da Turbina de Recuperação de Energia do Gás do Alto Forno"

GBT 26137-2010 "Teste de Desempenho Térmico do Expansão da Turbina de Recuperação de Energia do Gás do Alto Forno"

JB/T4365 "Lubrificação, Vedação e Ajuste do Sistema de Óleo"

JB/T9631 "Condições Técnicas para Fundições de Ferro da Turbina a Vapor"

JB/T9637 "Condições Técnicas para Montagem de Turbinas"

GB/T7064 "Requisitos Técnicos para Motores Síncronos do Tipo de Turbina"

GB6222 "Regulamentos Nacionais de Segurança do Gás"

YBJ207 "Código de Construção e Aceitação de Máquinas Metalúrgicas e Engenharia de Instalação de Equipamentos" Sistemas Hidráulicos, Pneumáticos e Lubrificantes.

O trabalho acima mencionado implementará as últimas normas nacionais, normas técnicas nacionais e normas do setor.

6.2TRT Transformação de fluxo e escopo de fornecimento

De acordo com o modelo da unidade TRT do usuário e a situação real desde que foi colocado em operação, a otimização e transformação da passagem de fluxo inclui o seguinte:

a). Substituir todas as lâminas estáticas de dois estágios;

O design da lâmina do estalatório realiza o cálculo multi-round especialmente para a borda de entrada R, que se adapta à ampla gama de variação do ângulo de entrada do ataque e garante alta eficiência em várias condições de trabalho com ampla gama antes e depois do ponto de design.

b). Substituir o cilindro de rolamento;

O material de rolamento do cilindro é QT400-15A, e a posição central pode ser ajustada estruturalmente para compensar os erros de fabricação e garantir a coincidência entre o centro da concha e o centro do rotor, garantindo assim um pequeno e uniforme espaço entre as lâminas e a parede do cilindro e melhorando a confiabilidade e eficiência.

c). Substituir todas as lâminas móveis de dois estágios;

A lâmina tem excelente desempenho aerodinâmico, e tem as características de não acumulação de poeira e sem bloqueio. A estrutura é garantida para atender aos requisitos de força e vibração. A lâmina do rotor é feita de aço inoxidável resistente à alta resistência. O tenon adota o tipo abeto-árvore de alta resistência para garantir a vida de fadiga da lâmina. Todas as lâminas móveis são testadas para frequência e registradas para referência durante a manutenção.

d). Substituir o rotor (eixo principal);

O eixo principal adota a forja integral de aço de liga de alta resistência 25CrNiMoV para garantir que a estrutura de fase de cristal, as propriedades físicas e mecânicas do material atendam totalmente aos requisitos de operação do TRT, e o rotor seja submetido a teste de equilíbrio dinâmico.

e). Vedação de lâminas móveis e estáticas;

O software do computador é usado para simular o ambiente de trabalho, calcular rigorosamente a tensão e o deslocamento da lâmina em cada estado necessário, otimizar o desembaraço da ponta e o desembaraço da raiz, reduzir a perda de vazamento de ar e melhorar a eficiência do fluxo.

MPG9.2-280.6/180 TRT Unit Flow Optimization Transformation Supply Scope

7.TRT Transformation Workflow and Cycle

Concluir todo o trabalho de modificação dentro de 6 meses a partir da assinatura do contrato de modificação de otimização do TRT com o usuário, e a modificação e instalação no local que realmente afeta o funcionamento do TRT normalmente não deve exceder 10 dias.

8.Medidas e benefícios da extensão da vida útil da lâmina

Para usuários da unidade TRT com alto teor de poeira e vida útil curta da lâmina, atualizar o material da lâmina (17-4PH) e pulverizar revestimento cerâmico na superfície pode prolongar significativamente a vida útil da lâmina (mais que o dobro da vida útil), prolongar o intervalo do ciclo de manutenção e reduzir a carga de trabalho de manutenção.

17-4PH material (0Cr17Ni4Cu4Nb) é precipitação aço inoxidável martensitico composto de cobre e nióbio/columbium, que tem alta resistência, dureza e boa resistência à corrosão. Após o tratamento térmico, as propriedades mecânicas do produto são mais perfeitas, a resistência à tração é tão alta quanto 890~1030 N/ mm2, o produto tem boa resistência à corrosão ao ácido ou ao sal, e o desempenho é melhor que 2Cr13.

Tabela 3 Comparação de Propriedades materiais das lâminas 17-4PH/2Cr13

De acordo com o ambiente especial de trabalho das lâminas da unidade TRT, o processo de pulverização foi melhorado adaptativamente, e a tecnologia cerâmica de pulverização plasmática foi aplicada à anticorrosão superficial das lâminas TRT. A pulverização plasmática é um processo no qual o material derretido é derretido a alta temperatura pelo plasma e, em seguida, as partículas de material derretido são empurradas para a superfície das partes por meio de gás de alta velocidade para formar um revestimento. A espessura do revestimento cerâmico é de 0,35 mm. Com base na garantia de boa eficiência de fluxo pneumático e resistência à lâmina, ele também tem excelente resistência ao choque térmico e resistência à descascamento. A rugosidade superficial do revestimento é baixa. A rugosidade superficial da cerâmica tratada pode chegar a 0,7μm, o que é muito suave. Quando usado em combinação com inibidor de escala, o efeito de extensão da vida da lâmina é óbvio. A prática de muitos usuários de TRT comprova que as lâminas TRT deste processo têm boa resistência ao desgaste e resistência à corrosão.

Após 7 meses de operação

O material da lâmina da unidade é atualizado por 7 meses (revestido)

Ao adotar a tecnologia de extensão de vida acima mencionada, espera-se que o período de manutenção da lâmina seja estendido para 1,5-2 vezes a vida útil original, reduzindo assim a frequência de manutenção, economizando o custo de manutenção e reduzindo a perda de benefícios de economia de energia do desligamento.

9. Garantia de Qualidade e Garantia padrão de desempenho

Garantir que a tecnologia de otimização e transformação da passagem de fluxo da turbina a gás da caldeira (TRT) seja avançada, segura e confiável e tenha desempenho de aplicação semelhante;

Garantir a qualidade das peças fornecidas, realizar inspeções e testes necessários em todas as peças antes da entrega e garantir que todo o projeto e fabricação atendam aos requisitos das regulamentações pertinentes; Os materiais utilizados são todos materiais qualificados e podem fornecer documentos correspondentes de certificação de qualidade do material;

Após a instalação e depuração, as peças fornecidas atingem a segurança e a confiabilidade exigidas pela norma e atendem ao valor-alvo de desempenho da modificação de fluxo:

Após a otimização e transformação do fluxo de TRT, de acordo com o esboço de avaliação de desempenho acordado por ambas as partes, nos parâmetros de condição de trabalho estipulados no acordo, o aumento de energia de geração de energia do TRT é garantido superior a 892 kW.

10 Serviço pós-venda

10.1 Serviço de site do retrofit TRT

Fornecer aos usuários um serviço pós-venda eficiente e de alta qualidade, designar gerentes de serviços qualificados e experientes, relatar regularmente o andamento da implementação do projeto de renovação, entregar as peças necessárias para a renovação de acordo com o contrato e organizar o pessoal/equipe de serviços técnicos profissionais no local para ser responsável pela instalação no local, comissionamento e outros projetos de serviços técnicos. Após a unidade reformada ser comissionada e avaliada dentro do prazo, ela fornecerá serviços técnicos gratuitos dentro do período de garantia de um ano.

10.2 Serviço de manutenção TRT de longo prazo

Uma equipe de manutenção composta por engenheiros de turbinas e profissionais geralmente presta serviços de manutenção, incluindo:

Abra o cilindro para limpar o rotor; Reparo ou substituição de lâminas móveis; Reparar as peças gastas do cubo do rotor; Substitua todas as peças de vedação no eixo; Reparo de diário,

O diário principal do eixo, a placa de impulso e o sulco da raiz da lâmina devem ser submetidos à detecção de falhas de cor.

Remoção da ferrugem, inspeção de deformação e reparo de peças desgastadas do cilindro de rolamento;

Reparo ou substituição da lâmina fixa, substituição de rolamentos fixos da lâmina e outros acessórios;

Depois que o rotor é reparado, o equilíbrio dinâmico de alta velocidade é realizado a uma velocidade de 3000 r/min.

Verifique a distância entre lâminas móveis e estáticas;

Faixa de vedação do rolamento do cilindro e pino de posicionamento necessário para instalação de campo;

Serviço TRT Exigido por Outros Clientes

10.3 Fornecimento de peças de reposição a longo prazo, como lâminas

Tem a capacidade de produção e fabricação de lâminas, e tem um armazém de peças de reposição de lâminas. As lâminas convencionais podem atender às necessidades urgentes dos clientes.

11.Anexos relevantes

Lista das principais instalações de processamento e fabricação

Grupo de ferramentas de máquina de controle numérico
Sistema de revestimento a laser
Sistema de stellite welding/high frequency
Dispositivo de instalação e manutenção do rotor
Grupo de máquinas de moagem e polimento do cinto abrasivo

Lista de tabelas dos principais equipamentos de teste

Coordenar máquina de medição	Projetor 50x
Instrumento de medição de ferramentas	Instrumento de medição de rugosidade
Detector de falhas de partículas magnéticas	brinell testador de dureza

11.1 Lista de clientes

Fornecedor da turbina principal

Shaanxi Blower (Grupo) Co., Ltd.

Chengdu Engine (Grupo) Co., Ltd.

Nanjing Turbine Motor (Grupo) Co., Ltd.

Harbin Steam Turbine Factory Co., Ltd.

Dongfang turbina a vapor co., ltd

Beijing North Heavy Duty Truck Motor Co., Ltd.

......

Cliente final

Hebei Iron and Steel Co., Ltd.

Shandong Iron and Steel Group Co., Ltd.

Jiangsu Shagang Group Co., Ltd.

Lianfeng Steel (Zhangjiagang) Co., Ltd.

Changzhou Zhongtian Steel Group Co., Ltd.

Gansu Jiugang Group Company

China Datang Group Corporation

China Resources Electric Power Holding Co., Ltd.

......

11.2 Experiência

Desmantelamento e reparo de aço de rolamento de rotor 6# de aço zhongtian

Reparo do Rotor Nº 10 da Companhia de Ferro e Aço Zhongtian por desmontar e montar aço de rolamento

Zhongtian Steel's 7#BPRT Rotor Desmonta e substitui lâminas, conserta cilindro de rolamento de rotor

Shagang grupo huasheng ironmaking 2#TRT rotor desmontagem e substituição de um conjunto completo de lâminas dinâmicas e estáticas, rotor rolando cilindro de glândula laser revestimento laser

Shagang grupo huasheng ironmaking 7 #TRT rotor desmontagem e substituição de um conjunto completo de lâminas dinâmicas e estáticas

Fabricação, montagem e comissionamento da turbina a vapor da bomba de óleo deslizante da CSIC

Tangshan Ruifeng Aço MPG9.7BPRT Rotor Rolamento Desmontagem e Revisão

Montagem do rotor de Shagang First Coking 18MW Turbina a vapor industrial

Shandong Huantai Termoelétrica 25MW Alta Temperatura e Alta Pressão Turbina a Vapor Desmontagem e Lâmina de Montagem

Desmontagem e Reparo do Rotor TRT no Alto Forno de Aço Jinan 3200

Desmontagem e montagem do rotor do último estágio da turbina de aço Changqiang

Jiuquan Steel 3#TRT Rotor Desmonte e substitua lâminas

Mapeamento e Fabricação de Lâminas de Desmontagem e Montagem para Rotor TRT de "Man Turbine" em aço Benxi

Otimização do rotor de baixa pressão da termelétrica Datang Baoding 8#9#125MW Turbina a vapor

Otimização da turbina a vapor de ciclo combinado Jining Jinwei 50MW

Otimização da turbina a vapor de ciclo combinado de 50MW em usina térmica beiana

Reconstrução de turbina a vapor de 100MW na Usina De Hulinhe

Otimização da lâmina rotor da turbina a vapor de 25MW em aço Lianfeng

Otimização da lâmina de rotor 3#BPRT em aço Lianfeng

Otimização da lâmina de rotor 6#TRT na Lianfeng Iron and Steel Company

Otimização da lâmina de rotor 4#BPRT em aço Lianfeng

Otimização da lâmina de rotor 7#TRT na Lianfeng Iron and Steel Company

11.3 Fotos relacionadas

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