Rekonstrukcija jedinice za oporavak plina TRT

Sadržaj

1. Pregled jedinice TRT

2. Analiza trenutne operacije jedinice TRT

3. Napredna tehnologija i način dizajna za optimizaciju i transformaciju protoka TRT

4. Rezultat optimizacije protoka TRT

5. On-line Sistem Inteligentne Analize Učinkovitosti Energetskog i Životnog Vremena za Turbinu Dimnog Plina iz Topnih Peći

6. Optimizacija i Opseg Transformacije Protoka TRT i Prilagođenost Standardu

6.1. Transformacija Protoka TRT Sledi Standard

6.2. Transformacija Protoka TRT i Opseg Dobave

7. Radni Tok i Ciklus Transformacije TRT

8. mere za produžavanje života listova i prednosti

9. Osiguranje Kvaliteta i Performansi

10. posleprodajni servis

10.1. Servis Mjesta za Transformaciju TRT

10.2. Dugoročni Održavanja Servis za TRT

10.3. Дуготрајна снабдевање резервним деловима као што су лопатице

11. Употребљено приложение

1. у вези са Преглед јединице ТРТ

* * * * * * * * * * * 1250м3 високе пећ компаније (у даљем тексту "* * * * * Челик") усваја суво уклањање прашине у врећи, а одговарајућа гасна турбина високе пећи ТРТ користи остатак притиска горњег гаса високе пећи за

ТРТ јединица је дизајнирана и произведена од стране компаније Си 'ан Шангу Повер Цо, Лтд. користећи технологије Мицуи и Сулзер уведене у првим годинама. Моделни број је MPG9.2-280.6/180.У поређењу са најнапреднијом технологијом ТРТ-а у развијеним земљама, још увек постоји велики јаз у индексу перформанси домаћих ТРТ јединица, што се одражава у ефикасности пролаза струје. Домаће јединице су још увек у опсегу од 65% до 75%, знатно ниже од међународног напредног нивоа од 84 до 92%. Стога је неопходно оптимизовати пролаз струје у оперативним ТРТ јединицама.

Primenjujemo najnapredniju tehnologiju izvoza TRT turbine iz Nemačke i Japana na TRT jedinice koje su trenutno u upotrebi u Kini, što može znatno poboljšati efikasnost TRT-a, tj. pri postojećem plinskom protoku, tlaku, temperaturi i parametrima sastava, snaga jedinice će se povećati za 10%~20%, što stvara veće ekonomske prednosti i doprinosi uštedi energije i smanjenju emisija.

2.Trenutna analiza rada TRT jedinice

Prema istorijskim podacima o radu, analiza rada jedinice nekog dana (kao što je prikazano na slici 1) pokazuje da se stvarna vrednost efikasnosti jedinice nalazi između 60-75% uz fluktuacije ulaznog protoka.

Slika 1 stanje rada TRT jedinice nekog dana (efikasnost i brzina ulaznog protoka)

Slika 2 zapis stanja rada TRT jedinice nekog dana

Analiza kapaciteta protoka na tački rada ovog tipa jedinice je sledeća:

Slika 3 raspodela broja Mach pre izmene protoka kroz ovaj tip jedinice

Slika 4 raspodela brzine pre izmene protoka kroz ovaj tip jedinice

Putem analize trodimenzionalnog CFD strujnog polja može se primetiti da je aerodinamički dizajn statičnih i pomičnih lopatica ovog tipa jedinice relativno zastario, a u raspodeli vazdušnog toka postoji mnogo problema: nerasuđena raspodela brzine i uglova, odvojen strujanje i zastario profil. Kao što je prikazano na slici 4, tačka stajanja druge faze rotorne lopate odlazi od prednjeg ivanja i nalazi se na prednjem kraju površine pritiska. Postoji očigledna gubitak ugla udara. Visokobrzinska zona sugirne površine povećava strujne gubine. Postoje očigledna pojava odvajanja strujanja na sugirnim površinama prve i druge faze rotorne lopate, što dovodi do vrtložnih gubina i nestabilnog unutrašnjeg strujnog polja. Sve ovo je rezultovalo niskom efikasnošću strujanja i potrebno je optimizovati kanal za strujanje.

3. Napredne tehnologije i metod dizajna za optimizaciju i rekonstrukciju protoka TRT

4. Rezultati optimizacije protoka TRT

Dizajn optimizacije protoka prati navedeni proces analize i dizajna. Prvo se vrši izračunavanje i procena na makro nivou (jednodimenzionalno, dvodimenzionalno) i na mikro nivou (CFD u tri dimenzije) trenutne jedinice kako bi se analizirale aerodinamičke probleme postojećeg dizajna. Zatim, uz kombinovanje naprednih reaktivnih aerodinamičkih koncepta turbina, postupno se unapređuje i optimizuje raspored protoka (jednodimenzionalno), kontrola vrtloga (dvodimenzionalno), oblik lopatica i podudaranje stupnja, nakon čega se formira pouzdan aerodinamički dizajn.

Slika 5 originalni meridijanski ravan protoka dizajna

• Dizajn visine i ugla meridijanske kanala;

• -Optimizacija distribucije aksijalne brzine; -Najbolji odnos stranica lopata; -Smanjenje izguba u razmaku;

• Optimizacija razmaka između lopatica:

• -Smanjuje se izgubljena sekundarna struja i probuda;

• Ponovni dizajn radialne kontrole vrtloga;

Slika 6 meridijanska ravan protoka dizajna i raspored lopaca posle optimizacije jednodimenzionalnog i dvodimenzionalnog dizajna

Putem jednodimenzijskog i dvodimenzijskog dizajna, može se postići razumniji dizajn strujnog prolaza u meridijanu, što omogućava均匀iju distribuciju zraka, a distribucija entalpijskog pada na svim nivoima i podešavanje reakcije teži da bude razumno. Razmera lopatica, relativni korak i drugi ključni geometrijski parametri koji utiču na aerodinamiku nalaze se u najboljem intervalu. Kombinovanjem napredne profilske tehnologije i tehnologije kontrole vrtloga, većina problema iz originalnog aerodinamičkog dizajna mogu biti prevazilazena.

Korišćenjem optimizacionih metoda i postupaka opisanih iznad, dobijeni su sledeći trodimenzionalni

rezultati strujnog polja pri istim ulaznim parametrima

Slika 7 raspodela broja Mach posle optimizacije strujanja za jedinice iste vrste

Kao što je vidljivo iz gornjeg grafika, nakon optimizacije, smanjen je izgubljeni ugao udara, a korekcija je izvršena na pomaku tačke stajanja. Više ne postoji odvojena struja u rotorskim listovima, a distribucija strujanja u drugom etapu statornih listova je takođe poboljšana. Uopšte govoreći, optimizovani dizajn čini da se distribucija polja strujanja postane jednolikija i razumljudžija u oba pravca, osnovnog i radialnog, smanjuje se odvojena struja, sekundarna struja i gubitak, gubitak ugla udara i ispušnih gubici, što značajno povećava ukupnu efikasnost.

Optimizovano je dizajnirano dvoetapno listovo kao čisto reaktivno, a podudaranje koeficijenta opterećenja i stepena reakcije je blizu idealne vrednosti, što znatno smanjuje gubitak rezidualne brzine i povećava efikasnost difuzora ispusta.

Slika 8 raspodela brzine posle optimizacije strujanja za jedinice istog tipa

Može se primetiti da je nakon optimizacije unutrašnja efikasnost protoka dostigli 86,0%, sa porastom od preko 10%. Pod istim ulaznim uslovima (količina protoka, pritisak, temperatura, sastav itd.), snaga jedinice povećava se za 892 kW; u poređenju sa dizajn vrednošću od 7230 kW. Prema prometnoj prosečnoj ceni električne energije od 0,65 yuana po kilovatu-satu i godišnjem korišćenju od 8000 sati, godišnje povećanje proizvodnje električne energije iznosi 7,316 miliona kilovata-sat i korisnost proizvodnje električne energije iznosi 4,638 miliona yuana.

Performanse TRT jedinice pod promenljivim radnim uslovima (delimična opterećenja i pik opterećenja) su značajno poboljšane, a kriva efikasnosti je relativno ravna u širem opsegu promenljivih opterećenja u poređenju sa prethodnom, tako da je TRT jedinica kao celina u optimalnom visokoefikasnom radnom stanju.

Trajanje TRT lopatica je produženo, interval između revisijskih perioda je produžen, a radni obim revisije je smanjen.

Rešeni su problemi velike vibracije lopatica, visoke temperature podložnih ploča i slične probleme jedinice, a poboljšana je sigurnost i upotrebljivost jedinice.

5. Inteligentni sistem upravljanja za online analizu energetske učinkovitosti i života turbine za pećinsku turbINU

Ovo rešenje takođe uključuje skup "inteligentnog sistema za on-line upravljanje efikasnošću energije i životnim vremenom turbine plinske peći" (TELM+ sistem). Ovaj sistem ne može samo da analizira indeks efikasnosti energije turbine na realan način, već i da generiše veliki obim podataka za rad. Kroz inteligentne algoritme sistema i njegov sopstveni ekspertni sistem, daju se preporuke za optimizaciju rada kako bi se omogućilo jedinici da radi u oblasti sa višom efikasnošću. Međutim, za tip prašnine na lepelinama i eroziju lepeline, kroz ugrađeni inteligentni modul za predviđanje, stepen prašnine na lepelinama i nedostatak lepeline je određen pomoću umetnog inteligentnog sistema, pružajući znanstvenu osnovu za donošenje odgovarajućih mera.

Sistem poseduje mogućnost mašinskog učenja. Sa nagomuljivanjem podataka o radu, izveštaji o analizi energetske efikasnosti i predviđanju života koji sistem automatski generiše postaju tačniji, što veliko olakšava rad i održavanje, čini rad turbine za oporavak plinske energije iz pećinskog plina efikasnijim i zdravijim, povećava stepen rada i smanjuje neplanirane satne dobre.

6. Opseg i standardi transformacije optimizacije protoka TRT

6.1 Transformacija protoka TRT prema standardima

GBT 28246-2012 "Turbina ekspanzije za oporavak plinske energije iz pećinskog plina"

GBT 26137-2010 "Termički performanse testiranja turbine ekspanzije za oporavak plinske energije iz pećinskog plina"

JB/T4365 "Sistem ulja za smračivanje, zaključivanje i prilagođavanje"

JB/T9631 "Tehnički uslovi za željezne lisalice turbine parnih turbina"

JB/T9637 "Tehnički uslovi za montažu turbine"

GB/T7064 "Tehnički zahtevi za sindronizovane motor-e tipa turbine"

GB6222 "Nacionalne propise bezbednosti plina"

YBJ207 "Norma za izgradnju i prihvaćanje instalacije metalurškog mašinstva i opreme" Hidraulički, pneumaticki i mašinske sisteme.

Navedena dela će implementirati najnovije nacionalne standarde, nacionalne tehnološke norme i industrijske standarde.

6.2TRT Transformacija protoka i opseg ponude

Prema modelu TRT jedinice korisnika i stvarnoj situaciji od kada je u funkciji, optimizacija i transformacija protoka uključuje sledeće:

a). Zameniti sve statične lepele oba nivoa;

Dizajn statore lopatica vrši višestruku računanje posebno za ulazni R rub, što prilagođava širok raspon promene ugla napada na ulazu i osigurava visoku efikasnost u različitim radnim uslovima sa širokim opsegom pre i posle tačke dizajna.

b). Zameniti nosač kućiste;

Materijal nosača cilindra je QT400-15A, a centralna pozicija može se strukturno prilagoditi kako bi se izmirkovale proizvodni greške i osigurala saglasnost između centra omota i centra rotor, čime se osigurava mala i uniformna razmaka između lopatica i zida cilindra te se poboljšava pouzdanost i efikasnost.

c).Zamenite sve pokretne lopatice dva nivoa;

Lopatice imaju odlične aerodinamičke performanse i karakteristike bez nagomilavanja prašine i zakupljanja. Struktura je osigurana da ispunjava zahteve snažnosti i vibracije. Lopatice rotor su napravljene od visoko otpornog, visoko temperaturnog nerđajućeg čelika. Klinci su oblika smrekastog listića visoke snažnosti kako bi se osigurala životinja lopatice od umora. Sve pokretne lopatice se testiraju po frekvenciji i beleže kao referenca za održavanje.

d).Zamenite rotor (glavni os);

Glavni val koristi visokojačnu alijansku ocel 25CrNiMoV u celovitom forgeu, kako bi se osiguralo da strukturna faza, fizičke i mehaničke osobine materijala potpuno ispunjavaju zahteve TRT rada, a rotor je podvrgnut dinamičkom balansnom testiranju.

e). Zatvaranje gibanja i statičnih lopatica;

Kompjutersko softver izračunava radno okruženje, strogo određuje deformaciju i pomak lopati u svakom zahtevanom stanju, optimizuje razmak na vrhu i u osnovi, smanjuje gubitke vazdušnog proteka i povećava efikasnost protoka.

7.TRT transformacioni proces i ciklus

Završiti sve radove izmene unutar 6 meseci od potpisa TRT optimizacijskog ugovora o izmenama sa korisnikom, a stvarna izmena i montaža na mestu koja utiču na rad TRT-a obično ne trebaju da premaše 10 dana.

8.Mere i pogodnosti produžavanja života lopatica

Za korisnike TRT jedinice sa visokim sadržajem prašine i kratkim životnim vekom lopatica, nadogradnja materijala lopaca (17-4PH) i nanosenje keramičkog obloga na površinu može značajno produžiti životni vek lopaca (više nego duplo duži period službenosti), produžiti interval između servisa i smanjiti obim održavanja.

Материјал 17-4PH (0Cr17Ni4Cu4Nb) је мартензитни ружичasti окисљив челик са прашинама, који се састоји од меди и ниобијума/колумбијума, што му омогућава велику јачину, тврдочао и добру отпорност против корозије. Након термичке обраде, механичка својства производа су унапређена, а гранична јачина постиже вредности од 890~1030 N/mm2. Производ има добру отпорност против киселине или соли, а својства су боља од 2Cr13.

Prema posebnom radnom okruženju lopatica TRT jedinice, proces spremanja je prilagođeno poboljšan, a plazmena keramična tehnologija spremanja primenjena je za površinsku antikoroziju TRT lopaca. Plazmeno spremanje je proces u kome se rasplinut materijal topi na visokoj temperaturi plazmom, a zatim se topli materijalni čestici bacaju na površinu delova visokobrzinskim gasom kako bi se formirao sloj. Debelina keramičkog sloja iznosi 0,35 mm. Na osnovu osiguranja dobre pneumaticke efikasnosti i snage lopaca, on takođe poseduje odličnu otpornost na termički šok i otpornost na odlamanje. Površinska hrubost sloja je niska. Površinska hrubost obradene keramike može doseći 0,7 μm, što je vrlo glatko. Kada se koristi u kombinaciji sa inhibitorom oksida, efekat produžavanja života lopaca je izrazit. Praksa mnogih TRT korisnika dokazuje da lopati ovog procesa imaju dobru otpornost na iznosenje i koroziju.

Primenožnjom gore navedene tehnologije produžavanja života, period održavanja češlja očekuje se da će biti produžen na 1,5-2 puta duže od originalnog života, time smanjujući frekvenciju održavanja, štedeći troškove održavanja i smanjujući gubitak koristi štednje energije zbog stajanja.

9. Garancija kvaliteta i garancija performansi standarda

Osigurati da je tehnologija optimizacije i transformacije strujnog prolaza geotermalne turbine (TRT) napredna, sigurna i pouzdanai ima slične performanse primene;

Osigurati kvalitet dostavljenih dijelova, izvršiti neophodne inspekcije i teste nad svim dijelovima pre isporuke i osigurati da cijeli dizajn i proizvodnja ispunjavaju zahteve relevantnih propisa; Materijali koji se koriste su svi kvalifikovani materijali, a mogu pružiti odgovarajuće certifikate kvaliteta materijala;

Posle instalacije i debagovanja, dostavljene delove postižu bezbednost i pouzdanost potrebnu prema standardu i ispunjavaju ciljnu vrednost performansi modifikacije protoka:

Posle optimizacije i transformacije protoka TRT-a, prema izloženju procene performansi dogovorenom od strane obe dve strane, pod radnim parametrima specifikovanim u ugovoru, povećanje snage proizvodnje električne energije TRT-a garantuje da bude veće od 892 kW.

10 Posleprodajni servis

10.1 Lokalni servis remontiranja TRT-a

Pružanje korisnicima efikasnog i visokokvalitetnog posleprodajnog servisa, dodjeljivanje kvalifikovanih i iskusnih servisnih menadžera, redovno izveštavanje o napretku izvršenja projekta renoviranja, dostavljanje delova potrebnih za renoviranje prema ugovoru i organizovanje profesionalnog na mestu tehničkog osoblja/ekipa odgovornog za montažu, prilagođavanje i druge tehničke servisne projekte. Nakon što je renovirana jedinica uspešno prilagođena i procenjena po zakazanom planu, pružaćuće besplatne tehničke usluge unutar jednogodišnjeg perioda garancije.

10.2 Dugoročni TRT održavanje servisa

Ekipa za održavanje sastavljena od inženjera turbina i stručnjaka obično pruža usluge održavanja koje uključuju:

Otvaranje cilindra za čišćenje rotora; Remont ili zamena pokretnih lopatica; Popravak nošenih dijelova rotorovog centra; Zamena svih pečatnih komada na osi; Remont žurnala

Glavni žurnal, pomicna ploča i šuplja za korene lopasti trebaju biti podvrgnuti bojnom detekciju defekata.

Uklanjanje ržave, inspekcija deformacije i popravak oštećenih delova lopte cilindra;

Popravak ili zamena fiksne lopaste, zamena osovnih loptica fiksne lopaste i drugih pribora;

Nakon što se rotor popravi, vrši se visokobrzinsko dinamičko ravnoteženje na brzini od 3000 obr/min.

Provera razmaka između kretljivih i stacionarnih lopasti;

Traka za pečat loptskog nosača i pozicioni šipovi potrebni za terensku instalaciju;

TRT usluge koje traže i drugi klijenti

10.3 Dugoročno obezbeđivanje rezervnih delova kao što su lopaste

Ima mogućnost proizvodnje i izrade lopasti, a takođe poseduje skladište rezervnih delova za lopaste. Konvencionalne lopaste mogu da ispunje hitne potrebe kupaca.

11. Povezani prilozi

Spisak glavnih procesnih i proizvodnih opreme

Група брзинских kontrolnih струџина

Sistem za laser slojevitost

Sistem za svarenje Stellite-a/visokofrekvencijsko otpaljivanje

Уређај за монтажу и одржавање ротора

Група машини за шлифовање и поливање пјеском лентама

Тип уређаја	Model	Мерни опсег		Количина	Mesto porekla
		XxYxZ		(Тајван)
Машина за координатно мерење	X08107	800x1000x700		1	Venze, Nemačka
50x projektor	JT36-500	200 x100 x70		1	Xintian Optoelectronics
Instrument za merenje alatki	E238	Φ280 x380		1	ELBO, Italija
Instrument za merenje debljine	SJ-210			1	MITU, Japan
Sistem za testiranje frekvencije	FSA-C	200-1200		1	Univerzitet u Šijanu
brinelov testirnički aparati	HB-300B			1	Era Bejing
Mašina za neuništavajuće testiranje	CJW-2000I	0-1500		1	Jiangsu Sanshengda
Spektralni analizator	WX-5			1	Tianjin jinfei
Машина за координатно мерење ‍			50x projektor
Instrument za merenje alatki			Instrument za merenje debljine
Detektor magnetskih čestica			Detektor magnetskih čestica

11.1 Lista klijenata

Dobavljač glavnog turbine

Shaanxi Blower (Group) Co., Ltd.

Chengdu Engine (Group) Co., Ltd.

Nanjing Turbine Motor (Group) Co., Ltd.

Harbin Steam Turbine Factory Co., Ltd.

Dongfang steam turbine co., ltd

Beijing North Heavy Duty Truck Motor Co., Ltd.

……

Krajnji korisnik

Hebei Željezo i Čelik Co., Ltd.

Shandong Željezo i Čelik Grupa Co., Ltd.

Jiangsu Shagang Grupa Co., Ltd.

Lianfeng Čelik (Zhangjiagang) Co., Ltd.

Changzhou Zhongtian Čelik Grupa Co., Ltd.

Gansu Jiugang Grupa Kompanija

Kina Datang Grup Korporacija

Kina Resurs Električna Snaga Državna Kompanija, Ltd.

……

11.2 Iskustvo

Demontiranje i remont 6# rotorskog osovine od čelika Zhongtian

Remont 10# rotor od željeza i čelika Zhongtian kompanije demontiranjem i montiranjem osovine od čelika

7#BPRT rotor Zhongtian čelika demontira i zamenjuje lopatke, remontira rotor osovinu cilindar

Grupa Shagang Huasheng gvozdenje 2#TRT rotor demontira i zamenjuje kompletni skup dinamičnih i statičnih lopastiju, rotor osovinska cilindarska greja laserom

Grupa Shagang Huasheng gvozdenje 7#TRT rotor demontira i zamenjuje kompletni skup dinamičnih i statičnih lopastiju

Proizvodnja, montaža i pokretanje klizićnog ulja pompe parene turbine CSIC

Tangshan Ruifeng čelik MPG9.7BPRT rotor osovinska cilindra demontira i pregledava

Savijanje rotorne skupine prve peči Shagang 18MW industrijske parene turbine

Razmontaža i savijanje rotora visoke temperature i visokog pritiska parene turbine Huantai Termoelektrane u Šandongu 25MW

Razmontaža i popravka TRT rotora u celiku Jining 3200 pećine

Razaranje i savijanje poslednje faze rotora turbine u ocelari Changqiang

Demontiranje i zamena listova na rotoru TRT 3# u celiku Jiuguan

Mapiranje i proizvodnja razaranja i savijanja listova za TRT rotor "MAN Turbine" u ocelari Benxi

Optimizacija niskoprinske turbine Baoding Termoelektrane Datang br. 8, 9, 125MW

Optimizacija kombinovane cikluse parene turbine Jinwei u Jiningu 50MW

Optimizacija kombinovane cikluse parene turbine u termoelektrani Bejan 50MW

Rekonstrukcija turbine na paru kapaciteta od 100MW u elektrostanici Hulinhe

Optimizacija lopatica rotor 25MW parene turbine u Lianfeng oceli

Optimizacija lopatica rotor 3#BPRT u Lianfeng oceli

Optimizacija lopatica rotor 6#TRT u Lianfeng kompaniji za železo i ocel

Optimizacija lopatica rotor 4#BPRT u Lianfeng oceli

Optimizacija lopatica rotor 7#TRT u Lianfeng kompaniji za železo i ocel

11.3 Povezane fotografije