최고 가스 회수 터빈 단위 개조

1250m3 고로 최고 가스 회수 터빈 (TRT)

스팀 경로 최적화 기술 체계

목제 표

1. TRT 유닛 개요

2. TRT 단위의 현재 작동 분석

3. TRT 유동 통로의 최적화 및 변환을 위한 첨단 기술 및 설계 방법

4. TRT 유량 통로 최적화 결과

5. 고로 가스 터빈을 위한 온라인 에너지 효율 및 생활 분석 관리 인텔리전스 시스템

6. TRT 유동 통로의 최적화 및 변환 범위 및 표준 준수

6.1.TRT 유동 변환은 표준을 따릅니다.

6.2.TRT 흐름 변환 및 공급 범위

7. TRT 변환 워크플로우 및 주기

8. 잎 수명과 혜택을 연장하기 위한 조치

9. 품질 보증 및 성능 준수 보증

10. 애프터 서비스

10.1.TRT 변환 사이트 서비스

10.2. 장기 TRT 유지 보수 서비스

10.3. 블레이드와 같은 예비 부품의 장기 공급

11. 관련 부속서

1.TRT 유닛 개요

* * * * * * * * * * * * * * * * * * 회사의 1250m3 고로 (이하 "* * * * * * 강철"라고 함)는 드라이 백 먼지 제거를 채택하고, 일치하는 고로 가스 터빈 TRT는 전기를 생성하기 위해 고로 최고 가스의 잔류 압력을 사용하여 기업에 큰 경제적 이익을 가져다.

TRT 유닛은 초기에 도입된 미쓰이 및 설저 기술을 사용하여 Xi 'An Shangu Power Co., Ltd.에 의해 설계 및 제조되었습니다. 모델 번호는 MPG9.2-280.6/180.선진국에서 가장 진보된 TRT 기술과 비교하여, 유동 통로의 효율성에 반영되는 국내 TRT 단위의 성능 지수에 여전히 큰 차이가 있습니다. 국내 단위는 여전히 65 %~ 75 %의 범위에 있으며, 84 ~ 92 %의 국제 고급 수준보다 현저히 낮습니다. 따라서 작동 중인 TRT 장치의 유동 통로를 최적화할 필요가 있습니다.

우리는 독일과 일본에서 가장 진보 된 TRT 터빈 유항 설계 기술을 흡수하고 TRT 효율을 크게 향상시킬 수있는 중국에서 현재 서비스 중인 TRT 장치에 적용, 즉, 기존의 가스 유량, 압력, 온도 및 구성 매개 변수에 따라, 장치의 생성 전력은 10 % ~ 20 % 증가하여 더 많은 경제적 이익을 창출하고 에너지 절약 및 배출 감소에 기여할 것입니다.

표 1 TRT 원래 설계 매개변수

2.TRT 유닛의 현재 작동 분석

과거 작업 기록에 따르면, 특정 일 (그림 1과 같이)에 단위의 작동을 분석하면 입구 흐름의 변동과 함께 단위의 실제 작동 효율 값이 60-75 % 사이임을 보여줍니다.

도 1 일 TRT 유닛의 작동 상태 (효율 및 유입구 유량)

도 2 특정 일에 TRT 단위의 작동 상태 기록

이러한 유형의 장치의 작동 지점에서의 유량 용량 분석은 다음과 같습니다.

도 3 마하 번호 분포는 흐름 수정 전에 단위의이 유형의

도 4 흐름 수정 전에 단위의이 유형의 속도 분포

3차원 CFD 유량계의 분석을 통해 이러한 유형의 정적 블레이드와 이동 블레이드의 공기역학적 설계가 상대적으로 후진적이며, 불합리한 속도 및 각도 분포, 분리된 유동 및 후진 프로파일 등 공기 흐름분포에 많은 문제점이 있음을 알 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 단계 로터 블레이드의 정체점은 선행 가장자리로부터 이탈하고 압력의 프론트 엔드에 위치한다. 명백한 충격 각도 손실이 있습니다. 흡입 표면의 고속 영역은 유동 손실을 증가시킵니다. 1단계 및 2단계 로터 블레이드의 흡입 표면에는 명백한 유동 분리 현상이 있어 소용돌이 손실및 불안정한 내부 유량장발생이 발생합니다. 이 모든 것이 낮은 유량 효율을 초래하고 유동 통로를 최적화해야 합니다.

3. TRT 흐름 통로의 최적화 및 재구성을위한 첨단 기술 및 설계 방법

4.TRT 유량 통로 최적화 결과

유량 최적화 설계는 위에서 언급한 분석 및 설계 프로세스를 따릅니다. 첫째, 매크로(1차원, 2차원) 및 마이크로(3차원 CFD) 계산 및 평가는 현재 유닛 설계의 공기역학적 문제를 분석하기 위해 현재 유닛에서 수행된다. 그런 다음 고급 반응형 터빈 공기역학적 설계 개념과 결합하여 유량 경로 배열(1차원), 소용돌이 제어 흐름 패턴(2차원), 블레이드 모양 및 스테이지 매칭이 점차 심화되고 최적화되고, 마침내 신뢰할 수 있는 공기역학적 설계 방식이 형성됩니다.

도 5 원래 자오선 평면 흐름 디자인

● 자오선 채널의 높이와 각도 디자인;

- 축 속도 분포의 최적화; - 최고의 블레이드 종횡비; - 갭 손실 감소;

●블레이드 간격 최적화:

- 이차 흐름 손실 및 절전 손실을 감소;

●방사형 소용돌이 제어 재설계;

-이차 흐름의 손실을 감소; - 공격 각도의 손실을 감소; - 배기 각도 최적화;

도 6 자오선 평면 흐름 설계 및 1 차원 및 2 차원 디자인의 최적화 후 블레이드 배열

1차원 및 2차원 설계를 통해 보다 합리적인 자오선 평면 흐름 통로 설계를 얻을 수 있어 공기 흐름 분포가 보다 균일하게 되고, 모든 수준에서 엔탈피 드롭 분포와 반응 정도의 설정이 합리적일 수 있습니다. 공기역학에 영향을 미치는 블레이드 종횡비, 상대 피치 및 기타 주요 기하학적 파라미터가 가장 좋은 간격입니다. 고급 프로파일 과 소용돌이 제어 기술을 결합하여 원래 공기 역학 설계의 대부분의 문제를 극복 할 수 있습니다.

위에서 설명한 최적화 방법 및 방법을 사용하여, 다음의 3차원 유량 필드 결과를 동일한 입구 파라미터 하에서 수득하였다.

도 7 마하 번호 분포 같은 유형의 단위에 대한 흐름 최적화 후

위의 그림에서 볼 수 있듯이, 충격 각도 손실은 최적화 후 명백하게 감소되고, 정체점 위치 오프셋이 보정된다. 로터 블레이드에는 더 이상 유동 분리가 없으며 두 번째 단계 고정자 블레이드의 유동 분포도 개선됩니다. 일반적으로 최적화된 설계는 축 방향 및 방사형 방향 모두에서 유량 필드 분포를 보다 균일하고 합리적으로 만들고 유체 분리, 이차 유동 손실, 충돌 각도 손실 및 배기 손실을 줄이며 전체 효율성을 크게 향상시킵니다.

최적화된 2단 블레이드는 순수 반응 유형으로 설계되었으며 하중 계수와 반응 정도의 일치가 이상적인 값에 가깝기 때문에 잔류 속도 손실을 크게 줄이고 배기 디퓨저의 효율을 향상시킵니다.

도 8 같은 유형의 단위에 대한 흐름 최적화 후 속도 분포

표 3 TRT 흐름 최적화 결과

상기에서 알 수 있듯이, 최적화 후, 유량통로의 내부 효율은 86.0%에 이르며, 10% 이상 증가한 것을 알 수 있다. 동일한 유입 조건(유량, 압력, 온도, 조성 등)에서 단위 출력은 892kW 증가하며, 설계값7230kW에 비해 1킬로와트시당 0.65위안의 산업 평균 전기 가격과 8000h시의 연간 가동률에 따르면 연간 발전량은 73억1천600만 위안이며 발전량은 6.330만 위안이다.

가변 작업 조건(부분 하중 및 피크 하중)에서 TRT 장치의 성능이 크게 향상되고 효율 곡선이 더 넓은 가변 부하 범위의 원본에 비해 상대적으로 평평하므로 전체적으로 TRT 장치가 최적의 고효율 작동 상태에 있습니다.

TRT 블레이드의 수명이 연장되고, 정밀 검사 기간이 연장되며, 정밀 검사 작업부하가 줄어듭니다.

대형 블레이드 진동, 고추력 타일 온도 등의 문제가 해결되어 장치의 안전성과 사용성이 향상되었습니다.

5. 온라인 에너지 효율 및 고로 터빈의 수명 분석을위한 지능형 관리 시스템

이 솔루션에는 "온라인 에너지 효율 및 고로 가스 터빈의 수명 관리를 위한 지능형 시스템"(TELM+ 시스템)도 포함되어 있습니다. 이 시스템은 가스 터빈의 에너지 효율 지수를 온라인과 실시간으로 분석할 수 없을 뿐만 아니라 작동을 위해 많은 양의 데이터를 생성할 수 있습니다. 시스템의 지능형 알고리즘과 자체 전문가 시스템을 통해 장치가 더 높은 효율의 포인트 영역에서 작동할 수 있도록 작동 최적화 제안이 제공됩니다. 그러나 블레이드 먼지 축적 및 블레이드 침식 누락 유형의 경우 임베디드 지능형 예측 모듈을 통해 블레이드 먼지 축적 정도및 블레이드 누락 유형이 인공 지능에 의해 제공되어 해당 조치를 취하기위한 과학적 판단 기반을 제공합니다.

이 시스템에는 기계 학습 기능이 있습니다. 운영 데이터가 축적되면서 시스템에 의해 자동으로 생성되는 에너지 효율 분석 및 수명 예측 보고서가 더욱 정확해져 서 작동 및 유지 관리가 크게 용이해지고, 고로 가스 터빈의 작동이 보다 효율적이고 건강해지고, 가동 속도가 향상되며, 계획되지 않은 가동 중지 시간이 줄어듭니다.

6.TRT 유량 통로 최적화 변환 범위 및 컴플라이언스 표준

6.1TRT 표준에 따른 유동 변환

GBT 28246-2012 "고로 가스 에너지 회수 터빈 확장기"

GBT 26137-2010 "고로 가스 에너지 회수 터빈 확장기의 열 성능 테스트"

JB/T4365 "윤활, 밀봉 및 오일 시스템 조정"

JB/T9631 "증기 터빈의 철 주조에 대한 기술적 조건"

JB/T9637 "터빈 조립을 위한 기술 적 조건"

GB/T7064 "터빈 유형 동기 모터에 대한 기술적 요구 사항"

GB6222 "국가 가스 안전 규정"

YBJ207 "야금 기계 및 장비 설치 엔지니어링의 건설 및 수용 코드" 유압, 공압 및 윤활 시스템.

상기의 업무는 최신 국가 표준, 국가 기술 표준 및 산업 표준을 구현한다.

6.2TRT 유동 변환 및 공급 범위

사용자 TRT 단위 모델 및 작동 이후의 실제 상황에 따라 흐름 통로의 최적화 및 변환에는 다음이 포함됩니다.

a)를 참조하십시오. 두 단계의 모든 정적 블레이드를 교체;

Stator 블레이드 설계는 특히 입구 가장자리 R에 대해 다중 라운드 계산을 수행하며, 이는 다양한 공격 각도에 적응하고 설계 지점 전후의 넓은 범위의 다양한 작업 조건에서 고효율을 보장합니다.

b)를 참조하십시오. 베어링 실린더를 교체합니다.

실린더 베어링 재료는 QT400-15A이며, 중앙 위치는 제조 오류를 만회하고 쉘의 중심과 로터 의 중심 사이의 우연을 보장하기 위해 구조적으로 조정될 수 있으므로 블레이드와 실린더 벽 사이의 작고 균일한 간격을 보장하고 신뢰성과 효율성을 향상시킵니다.

c)를 참조하십시오. 두 단계의 모든 움직이는 블레이드를 교체;

블레이드는 공기역학적 성능이 뛰어나며 먼지가 쌓이지 않고 막힘이 없는 특성을 가지고 있습니다. 구조는 강도와 진동의 요구 사항을 충족하도록 보장됩니다. 로터 블레이드는 고강도, 고온 내성 스테인레스 스틸로 만들어졌습니다. 테논은 블레이드의 피로 수명을 보장하기 위해 전나무 타입의 고강도를 채용하고 있습니다. 모든 움직이는 블레이드는 주파수 테스트를 거쳐 유지보수 중에 참조를 위해 기록됩니다.

d)를 참조하십시오. 로터(메인 샤프트)를 교체합니다.

메인 샤프트는 고강도 합금 강철 25CrNiMoV 일체형 단조를 채택하여 재료의 결정 상 구조, 물리적 및 기계적 특성이 TRT 작동 요구 사항을 완전히 충족하고 로터가 동적 균형 테스트를 거치도록 합니다.

e)를 참조하십시오. 이동 및 정적 블레이드의 밀봉;

컴퓨터 소프트웨어는 작업 환경을 시뮬레이션하고, 각 필수 상태에서 블레이드의 변형률과 변위를 엄격하게 계산하고, 팁 클리어런스와 루트 클리어런스를 최적화하고, 공기 누출 손실을 줄이고, 유동 효율을 개선하는 데 사용됩니다.

MPG9.2-280.6/180 TRT 장치 흐름 최적화 변환 공급 범위

7.TRT 변환 워크플로우 및 주기

사용자와 TRT 최적화 수정 계약을 체결한 후 6개월 이내에 모든 수정 작업을 완료하고 TRT 운영에 실제로 영향을 미치는 현장 수정 및 설치는 일반적으로 10일을 초과하지 않아야 합니다.

8.블레이드 수명 연장의 조치 및 이점

먼지 함량이 높고 블레이드 수명이 짧은 TRT 장치 사용자의 경우 블레이드 재료(17-4PH)를 업그레이드하고 표면에 세라믹 코팅을 분사하면 블레이드 수명이 크게 연장되고(사용 수명이 두 배 이상), 유지 보수 주기 간격을 연장하고 유지 보수 작업 부하를 줄일 수 있습니다.

17-4PH 재료 (0Cr17Ni4Cu4Nb)는 높은 강도, 경도 및 좋은 내식성을 가지고 구리와 니오브 / 컬럼비움으로 구성된 강수 경화 마르텐시틱 스테인레스 스틸입니다. 열처리 후, 제품의 기계적 특성은 더 완벽하고, 인장 강도는 890 ~ 1030 N / mm2만큼 높으며, 제품은 산또는 소금에 대한 내식성이 좋으며 성능이 2Cr13보다 좋습니다.

표 3 블레이드의 재료 특성 비교 17-4PH/2Cr13

TRT 유닛 블레이드의 특수 작업 환경에 따라 스프레이 공정이 적응적으로 개선되었으며, 플라즈마 분무 세라믹 기술이 TRT 블레이드의 표면 내식성에 적용되었습니다. 플라즈마 분무는 용융 물질이 플라즈마에 의해 고온에서 용융된 다음 용융된 물질 입자가 고속 가스를 통해 부품 표면으로 밀려 코팅을 형성하는 공정입니다. 세라믹 코팅의 두께는 0.35mm입니다. 공압 유동 효율과 블레이드 강도를 보장하여 열 충격 저항과 박리 저항이 우수합니다. 코팅의 표면 거칠기가 낮습니다. 처리 된 세라믹의 표면 거칠기는 0.7μm에 도달 할 수 있으며 이는 매우 부드럽습니다. 스케일 억제제와 함께 사용하면 블레이드 수명 연장 효과가 분명합니다. 많은 TRT 사용자의 관행은이 과정의 TRT 블레이드가 내마모성과 내식성이 우수한다는 것을 증명합니다.

7개월 작동 후

장치의 블레이드 재료는 7 개월 동안 업그레이드 (코팅)

위에서 언급한 수명 연장 기술을 채택함으로써 블레이드 유지보수 기간이 원래 수명의 1.5-2배로 연장되어 유지 보수 빈도를 줄이고 유지 보수 비용을 절감하며 가동 중단의 절전 혜택을 줄일 수 있습니다.

9. 품질 보증 및 성능 표준 보증

보일러 가스 터빈(TRT)의 유계의 최적화 및 변환 기술이 진보되고 안전하며 신뢰할 수 있으며 유사한 응용 성능이 있는지 확인합니다.

공급 된 부품의 품질을 보장하고, 납품 전에 모든 부품에 필요한 검사 및 테스트를 수행하고, 전체 설계 및 제조가 관련 규정의 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오. 사용되는 재료는 모두 자격을 갖춘 재료이며 해당 재료 품질 인증 문서를 제공 할 수 있습니다.

설치 및 디버깅 후 제공된 부품은 표준에서 요구하는 안전성과 신뢰성에 도달하고 스루 플로우 수정의 성능 목표 값을 충족합니다.

TRT 흐름의 최적화 및 변환 후, 양측이 합의한 성능 평가 개요에 따라, 계약에 명시된 작업 조건 매개 변수에 따라 TRT 발전 전력 증가가 892 kW 보다 더 큰 것으로 보장됩니다.

10 애프터 서비스

10.1 TRT 개조 사이트 서비스

사용자에게 효율적이고 고품질의 애프터 서비스를 제공하고, 자격을 갖춘 숙련된 서비스 관리자를 할당하고, 리노베이션 프로젝트의 구현 진행 상황을 정기적으로 보고하고, 계약에 따라 리노베이션에 필요한 부품을 납품하고, 현장 설치, 시운전 및 기타 기술 서비스 프로젝트를 담당할 전문 현장 기술 서비스 직원/팀을 배치합니다. 개조 된 유닛을 위탁하고 일정에 따라 평가 한 후 1 년 보증 기간 내에 무료 기술 서비스를 제공합니다.

10.2 장기 TRT 유지 보수 서비스

터빈 엔지니어와 전문가로 구성된 유지보수 팀은 일반적으로 다음과 같은 유지 보수 서비스를 제공합니다.

실린더를 열어 로터를 청소하는 방법; 움직이는 블레이드의 수리 또는 교체; 로터 허브의 마모된 부분을 수리하는 것; 샤프트의 모든 밀봉 조각을 교체하십시오. 저널 수리,

메인 샤프트 저널, 추력 플레이트 및 블레이드 루트 홈은 색상 결함 검출을 받아야한다.

베어링 실린더의 마모 된 부분의 녹 제거, 변형 검사 및 수리;

고정 블레이드 수리 또는 교체, 고정 블레이드 베어링 및 기타 액세서리의 교체;

로터를 수리한 후 3,000r/min의 속도로 고속 동적 저온 밸런스를 수행합니다.

이동 블레이드와 정적 블레이드 사이의 간격을 확인합니다.

현장 설치에 필요한 실린더 베어링 밀봉 스트립 및 포지셔닝 핀;

다른 고객이 요구하는 TRT 서비스

10.3 블레이드와 같은 예비 부품의 장기 공급

그것은 블레이드 생산 및 제조 능력을 가지고 있으며, 블레이드 예비 부품 창고가 있습니다. 기존의 블레이드는 고객의 긴급한 요구를 충족시킬 수 있습니다.

11.관련 부속서

주요 가공 및 제조 시설 일람

수치 제어 기계 기계 그룹
레이저 클래딩 시스템
스텔릿 용접/고주파 담금질 시스템
로터 설치 및 유지보수 장치
연마 벨트 연삭 및 연마 기계 그룹

주요 테스트 장비 표 목록

조정 측정기	프로젝터 50배
공구 측정 기기	거칠기 측정 기기
자기 입자 결함 검출기	브리넬 경도 테스터

11.1고객 목록

메인 터빈 공급업체

산시 송풍기 (그룹) 유한 공사

청두 엔진 (그룹) 유한 공사

난징 터빈 모터 (그룹) 유한 공사

하얼빈 증기 터빈 공장 유한 공사

동팡 증기 터빈 유한 회사

베이징 북부 중장비 트럭 모터 유한 공사

......

최종 고객

허베이 철제 주식회사

산동철강그룹 주식회사

강소샤강그룹 주식회사

리안펑강철(장자강) 유한회사

창저우 중천 철강 그룹 유한 공사

간수 지우강 그룹 컴퍼니

중국 데이터 그룹 코퍼레이션

중국 자원 전력 지주 유한 공사

......

11.2 경험치

중천 강철의 6# 로터 베어링 강철의 해체 및 수리

베어링 스틸 해체 및 조립에 의한 중천 철강 회사 10호 로터 수리

중천 강철의 7#BPRT 로터 해체 및 블레이드 교체, 로터 베어링 실린더 수리

Shagang 그룹 huasheng 철제 2 #TRT 로터 분해 및 동적 및 정적 블레이드, 로터 베어링 실린더 글랜드 레이저 클래딩의 전체 세트의 교체

샤강 그룹 huasheng 철제 7 #TRT 로터 분해 및 동적 및 정적 블레이드의 전체 세트의 교체

CSIC의 슬라이딩 오일 펌프 증기 터빈의 제조, 조립 및 시운전

탕산 루이펑 스틸 MPG9.7BPRT 로터 베어링 실린더 분해 및 정밀 검사

샤강 최초의 코킹 18MW 산업 증기 터빈의 로터 어셈블리

산동 환타이 열전 25MW 고온 및 고압 증기 터빈 로터 분해 및 조립 블레이드

제남강철 3200 고로TRT 로터 분해 및 수리

창창 강철 터빈의 마지막 단계 회전자 분해 및 조립

주취안 스틸 3#TRT 로터 해체 및 블레이드 교체

벤시 강철의 "MAN 터빈"의 TRT 로터를 위한 분해 및 조립 블레이드의 매핑 및 제조

Datang Baoding 열전 8#9#125MW 증기 터빈의 저압 회전자 최적화

징진웨이 50MW 복합사이클 증기터빈 최적화

베이안 화력 발전소에서 50MW 복합 사이클 증기 터빈 최적화

훌린허 발전소 100MW 증기 터빈 재건

Lianfeng 강철에 있는 25MW 증기 터빈 로터 블레이드의 최적화

Lianfeng 강철의 3#BPRT 로터 블레이드 최적화

Lianfeng 철강 회사에서 6#TRT 로터 블레이드 최적화

리안펑 강철의 4#BPRT 로터 블레이드 최적화

Lianfeng 철강 회사에서 7#TRT 로터 블레이드 최적화

11.3 관련 사진

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