自七十年代初，由上海汽轮机厂设计制造的第一台国产单缸抽汽50MW汽轮机投产以来，经过二十余年的发展和完善，上汽厂50MW抽汽机组已发展成为包括五个大类十余种品种的系列产品，可满足各种用户的供热蒸汽参数需求，共计生产了近百台，广泛用于石化、化工、化纤、冶金、汽车等行业，为国民经济的持续发展作出了应有的贡献。

    随着技术的不断发展与用户对抽汽机组要求的提高，早期50MW抽汽机组在经济性、自动化程度、电热负荷调整的灵活性等方面已不能适应部分用户的要求，为此，我公司为用户提供50MW抽汽系列的改造服务，使50MW抽汽机组成为具有90年代先进水平的60MW系列抽汽机组。改进后原机组不仅在额定参数下纯冷凝工况出力由50MW增加到60MW，在夏季高背压的情况下，纯冷凝工况出力也能达到60MW。目前，扬子石化热电厂、大连热电厂等多台不同型号的50MW抽汽机组已改造完成，取得了良好的效益，扬子石化热电厂与西安热工院合作，对改造机组进行了全面的性能考核，各项指标均好于改造说明书所提供的保证值。

改造方案

改造目标

²     提高机组效率：低压缸通流部分（末四级）改造可降低热耗75kJ/（Kw*h），若再改造其余通流部分的隔板静叶可降低热耗250kJ/（Kw*h）。

²     增加机组出力：机组设计工况、纯凝汽工况的出力均为60MW，可长期连续安全运行。

²     提高机组自动化水平。

²     解决包括低压缸叶片强度、推力瓦温度、前汽封漏汽等技术问题。

²     改造后各抽汽口参数基本上保持不变。

²     改造在正常的大修周期内完成。

  措施及效果

²    经详细的热力计算及强度考核对汽轮机低压缸通流部分（末四级）动、静叶重新设计，提高机组效率，从50MW扩容到60MW，解决低压缸叶片强度问题。

²    根据用户的不同需求对新设计的通流部分隔板静叶或对部分隔板作适当修正，提高机组效率，解决推力瓦温度问题。

²    根据不同的50MW机组机型适当调整主汽门的开启重叠度，提高机组在不同工况下运行的稳定性。

²    采用电调，提高机组的自动化水平。

²    适当调整轴承壳体与球面座间隙，解决推力瓦温度问题。

²    汽缸与抽汽管道采用柔性联接，解决汽缸跑偏问题，保证轴封间隙，避免了汽封与转子碰磨而造成的机组振动及转子强度问题。

²    新的汽封系统，采用引进技术，彻底解决前汽封漏汽问题。

以上各项措施，用户可根据不同目标，选择其中的几项进行改造。

改造采用的新技术

新隔板设计特点

Ø     叶片通流部分采用最新引进西屋公司三元流动程序进行优化设计，调整通流部分焓降分布，提高机组效率。

Ø    各级隔板静叶型线采用高效率的冲动式叶型，此叶型采用了西屋公司的先进技术，并参考了ABB型线而成。

Ø    调整每一级的反动度，隔板漏汽量通过平衡孔，尽量避免漏入主流蒸汽区，可使级效率提高1.5%左右。

Ø    采用高效分流叶栅，可使叶栅汽动效率提高1.62%。

Ø    子午面采用斜通道，减少级内损失，提高动叶效率1%。

低压缸动叶设计

叶片型线重新设计，采用了与静叶最佳配合，改变了以前进口冲角较大的情况，型线通道收敛良好，使级效率有了明显的提高。

Ø    依据美国WH公司的设计准则

Ø    用三元方法计算

Ø    以高效新型线为母型

Ø    CAD技术成型

Ø    改进了叶片装配面

Ø    强化型叶根

Ø    末级防水蚀新措施

低压缸动叶改进措施  

Y  叶片型线重新设计，用高效新型线，型线截面断面模熟大幅度提高， 动应力明显下降。

Y  改进了叶片装配面，该结构为西屋公司T型叶根常用结构，既解决了叶根不能完全包络型线，造成连接处应力集中问题，又解决了叶根装配难的问题。

Y  新型强化型叶根，叶轮轮缘也相应加强，以提高叶根及轮缘的强度水平。

Y  采用新的引进型材料2Cr12MoV，该材料被ABB、SIEMENS等公司生产的各类机组的动叶片广泛使用。

Y  叶片表面强化处理是叶片强度水平提高，经试验证明，叶片表面强化处理后，其耐疲劳性能、耐腐蚀性能提高了20%。

Y  加工质量的提高，新叶片用新引进的具有国际先进水平的数控精密机床加工，配以先进的三坐标测量仪作为检测手段，使叶片加工质量有了根本保证。

  改善推力轴承温度

对机组改造前后的推力进行了详细的对比计算和分析，设计改造措施主要采取降低轴向推力和提高轴承承载性能。

 降低轴向推力

u   对部分隔板作适当改造，改善反动度分布以降低推力

u   在部分低压叶轮上增开平衡孔，降低推力。

  改进联合轴承

u   将原来非工作瓦改成负推力瓦，承载面积为正推力瓦的70%，每块负推力瓦增设pt100双支铂电阻测温元件，测点放在瓦块的中央。

u   增大正负推力瓦块油楔深度，增加进油量，降低瓦温。

u   将轴承壳体和球面座的装配间隙增大，从而改善轴承壳体的自位性能，使每块推力瓦均匀承载，提高推力瓦总的承载能力。

u   弹簧支座由不可调改成可调整带锁紧形式，便于轴承壳体中分面调水平及按主机要求调整前轴承安装扬度。

u   排油针阀的排油面积由“随机定位”发货改成“推荐定位”供货，以利分析和调整。

 性能保证及服务

热力性能保证

&   各工况点均指在额定参数下运行，详细数据见热平衡图。

&   各典型工况（额定工况、纯凝汽工况、夏季纯凝汽工况）电负荷能力均可达到60MW。

&   改造前后均可委托第三方进行热力性能对比试验，确认改造后汽轮机内效率高于改造前。

 服务

(   提供改造说明书

(   提供改造部套装配图

(   提供必要的检验、试验报告及质量合格证

(   经协商，派员参与改造前后的热力性能试验，协助制定试验规范和 要求

(   在改造部套质量保证期内，若发生设备质量问题，随时派员赴现场免费处理

改造效益

 效率提高效益

对60MW机组来说，以每年运行6000小时计，热耗降低1kJ/（KW*h），相当于每年节约12吨标准煤。机组改造后热耗降低了75~250 kJ/（KW*h），每年可节约900~3000吨标准煤，煤价以250元/吨，每年可收益22.5~75万元。

新增出力带来的效益

机组可多发电10MW，若每年运行6000小时，每度电盈利0.18元，则每年新增效益6000小时×10000千瓦×0.18元=1080万元，即使按每年夏季用电高峰期计算，若每年夏季约100天的时间内机组可多发10MW，则每年也可新增效益100天×24小时×10000千瓦×0.18元=432万元。

机组可用率提高

机组改造后解决了低压缸叶片安全、推力瓦温度偏高、汽缸跑漏、前汽封漏汽等问题，基本上消除了事故隐患，使机组可用率提高，修理费用大为降低。

机组改造后，运行工况更趋合理，电负荷调整灵活性几适应性增强，可保证60MW负荷安全连续进行，比原设计增加10MW出力，按目前的市场价格，新装机组单位千瓦投资达5000元左右，机组扩容改造投资仅为新装机组投资的10%不到，而且周期短，基本上没有建设周期，只需利用正常的机组大修周期就可完成，投资见效极快。