前言
　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力日益緊張，而水泥生產(chǎn)過(guò)程中又有大量的廢熱得不到利用，造成單位產(chǎn)值能耗高，環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題；我們針對(duì)性的開發(fā)了純低溫余熱發(fā)電汽輪機(jī)，有效地解決了上述問(wèn)題。本文對(duì)我公司開發(fā)的這種汽輪機(jī)作簡(jiǎn)要介紹
一、 水泥行業(yè)純低溫余熱發(fā)電的歷史
　　1995年我公司開發(fā)了第一臺(tái)也是全國(guó)第一臺(tái)純低溫余熱發(fā)電用汽輪機(jī)，進(jìn)汽參數(shù)為1.27Mpa/280℃，功率2200kW，成功運(yùn)用于江西萬(wàn)年水泥廠；2000年成功開發(fā)了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)混壓進(jìn)汽凝汽式汽輪機(jī)，并在錢潮建材股份有限公司順利運(yùn)行至今；隨后又開發(fā)了純低溫混壓進(jìn)汽凝汽式汽輪機(jī)、6MW純低溫余熱發(fā)電用汽輪機(jī)、7.5MW中壓混壓進(jìn)汽凝汽式等多種適用于水泥行業(yè)的汽輪機(jī)，目前，我們已在進(jìn)行12MW純低溫余熱發(fā)電汽輪機(jī)的開發(fā)。
二、 純低溫余熱發(fā)電用汽輪機(jī)的特點(diǎn)
1．進(jìn)汽參數(shù)不穩(wěn)定。這是由水泥生產(chǎn)工藝過(guò)程的不穩(wěn)定性所決定的，汽輪機(jī)的進(jìn)汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須能適應(yīng)進(jìn)汽參數(shù)的波動(dòng)，保證汽輪機(jī)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。為此我們?cè)黾恿饲皦赫{(diào)節(jié)系統(tǒng)（見(jiàn)圖1），其基本原理是：將測(cè)得的新蒸汽壓力信號(hào)輸入前壓調(diào)節(jié)器，與設(shè)定值比較后，輸出控制信號(hào)，直接控制同步器，當(dāng)新汽壓力偏低時(shí)，控制調(diào)節(jié)汽閥關(guān)小，反之開大。純低溫余熱發(fā)電是一種以汽定電的調(diào)節(jié)方式，達(dá)到在維持系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)熱-電轉(zhuǎn)換的目的。如果不設(shè)置前壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)將會(huì)導(dǎo)致什么后果呢？可以想象得到：壓力下降時(shí)，調(diào)閥將會(huì)開大，由于余熱鍋爐的蒸發(fā)量不足，促使壓力進(jìn)一步降低，直至調(diào)閥全開，汽輪機(jī)通流部分產(chǎn)生嚴(yán)重鼓風(fēng),致使效率下降。而新汽壓力提高時(shí)，調(diào)閥將會(huì)關(guān)小，促使壓力進(jìn)一步提高，直至安全閥動(dòng)作放空，造成能量的浪費(fèi)。所以，余熱蒸汽發(fā)電時(shí)，前壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)是必需的。

                       
2．同等功率下排汽量增加。排氣量的增加意味著末級(jí)葉片的增高，而末級(jí)葉片的研發(fā)能力是一個(gè)企業(yè)科研水平高低的象征，也是汽輪機(jī)開發(fā)是否成功的關(guān)鍵，我們公司近年來(lái)，針對(duì)余熱發(fā)電市場(chǎng)，開發(fā)了133、208、330等一系列扭葉片，從而保證了整個(gè)產(chǎn)品系列的研制成功。在扭葉片開發(fā)中，我們采用了目前最先進(jìn)的三元流技術(shù)及西門子的強(qiáng)度校核準(zhǔn)則，確保末級(jí)通流效率的提高并且安全運(yùn)行。
3．排氣量的增加還意味著冷凝面積的增加。要降低汽耗，就要提高冷凝器的真空度，降低排汽溫度。增加冷凝器的面積是唯一的辦法，以下是純低溫發(fā)電與常規(guī)發(fā)電機(jī)組冷凝器面積的對(duì)照表：

4、真空系統(tǒng)。冷凝器面積的增加及抽氣器工作參數(shù)的變化必然需要重新設(shè)計(jì)新的真空系統(tǒng)，尤其是要提高抽氣器的抽吸能力。但這些改變對(duì)整個(gè)裝置外形尺寸沒(méi)有影響。
5．進(jìn)汽能力的提高。進(jìn)汽參數(shù)的降低，使得蒸汽比容增大，這就要求提高汽輪機(jī)的進(jìn)汽能力。一是要加大主汽門口徑或增加主汽門數(shù)量（雙主汽門），二是調(diào)節(jié)級(jí)采用進(jìn)汽能力較大的單列級(jí)。由于進(jìn)汽參數(shù)較低，整機(jī)焓降較小，采用單列級(jí)后還能提高通流效率，因?yàn)殡p列復(fù)速級(jí)的效率在65%以下，而單列級(jí)效率可達(dá)73%左右。 6．疏水系統(tǒng)。純低溫參數(shù)蒸汽濕度較大，從通流軸向看較早地進(jìn)入濕蒸汽區(qū)，在汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)上也須作相應(yīng)的改變，一是提前開出隔板槽間疏水通道，二是末葉片背弧側(cè)的防水擊處理，如高頻淬硬、鍍硬鉻等表面處理手段，硬化區(qū)域適當(dāng)加大。對(duì)于沒(méi)有給水加熱系統(tǒng)的汽輪機(jī)來(lái)說(shuō)（低參數(shù)機(jī)組較常見(jiàn)），汽缸底部還需增加疏水口。
三、 6MW純低溫進(jìn)汽汽輪機(jī)介紹
1．該機(jī)組適用于2500t/d水泥生產(chǎn)線的純低溫余熱發(fā)電，功率6000kW，機(jī)型為N6-1.27。
2．通流結(jié)構(gòu)為一個(gè)單列調(diào)節(jié)級(jí)+七個(gè)壓力級(jí)，末級(jí)扭葉高度為208mm；主汽門直徑200mm；冷凝器面積800m2 。
3．汽輪機(jī)采用電液（D+H）調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由美國(guó) WOODWARD公司的505數(shù)字電子調(diào)節(jié)器和西門子伺服放大裝置構(gòu)成，具有遠(yuǎn)程開機(jī)、在線組態(tài)、調(diào)節(jié)精穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，保安系統(tǒng)采用雙冗余結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。
                
4．速關(guān)組合裝置將各種調(diào)節(jié)保安部套集成在一起，具有手動(dòng)停機(jī)、雙冗余遠(yuǎn)程停機(jī)、速關(guān)閥動(dòng)態(tài)試驗(yàn)、電液轉(zhuǎn)換、二次油阻尼調(diào)節(jié)等功能，簡(jiǎn)化了控制油路，并且更加穩(wěn)定可靠。
結(jié)語(yǔ)
    純低溫余熱發(fā)電機(jī)組的開發(fā)不僅是局限于通流的開發(fā)，更是產(chǎn)品上的更新?lián)Q代，各種最新技術(shù)的運(yùn)用使得汽輪機(jī)與整個(gè)現(xiàn)代化的水泥生產(chǎn)線融為一體，勢(shì)必為水泥工業(yè)的發(fā)展增添無(wú)限動(dòng)力!