Top Gas Recovery Turbine Unit Retrofitting

1250m3 Hoogoven Top Gas Recovery Turbine (TRT)

Technische regeling voor stoompadoptimalisatie

Inhoudsopgave

1. Overzicht van TRT-eenheid

2. Huidige operatieanalyse van de TRT-eenheid

3. Geavanceerde technologie en ontwerpmethode voor optimalisatie en transformatie van TRT Flow Passage

4. TRT Flow Passage Optimization Resultaat

5. On-line Energy Efficiency and Life Analysis Management Intelligence System for Hoogoven Gas Turbine

6. Optimalisatie en transformatie bereik van TRT flow passage en naleving van de standaard

6.1.TRT-stroomtransformatie volgt standaard

6.2.TRT Flow Transformatie en Toepassingsgebied van de levering

7. TRT-transformatieworkflow en -cyclus

8. maatregelen om de levensduur van het blad te verlengen en voordelen

9. Kwaliteitsborging en naleving van de prestaties

10. service na verkoop

10.1.TRT-transformatiesiteservice

10.2. Langdurige TRT-onderhoudsservice

10.3. Langdurige levering van reserveonderdelen zoals messen

11. Relevante bijlage

1.TRT-eenheid overzicht

* * * * * * * * * * * De 1250m3 hoogoven van het bedrijf (hierna "* * * * * * Staal") keurt droge zak stof verwijdering, en de bijpassende hoogoven gasturbine TRT maakt gebruik van de resterende druk van hoogoven top gas om elektriciteit op te wekken, waardoor enorme economische voordelen voor de onderneming.

De TRT-eenheid werd ontworpen en vervaardigd door Xi 'an Shangu Power Co,Ltd. met behulp van Mitsui en Sulzer technologieën geïntroduceerd in de vroege jaren. Het modelnummer is MPG9.2-280.6/180.Vergeleken met de meest geavanceerde TRT-technologie in ontwikkelde landen, is er nog steeds een groot gat in de prestatie-index van binnenlandse TRT-eenheden, wat wordt weerspiegeld in de efficiëntie van de stroom passage. Binnenlandse eenheden zijn nog steeds in het bereik van 65%~ 75%, aanzienlijk lager dan de internationale geavanceerde niveau van 84 ~ 92%. Daarom is het noodzakelijk om de stroomdoorgang van TRT-eenheden in bedrijf te optimaliseren.

We absorberen de meest geavanceerde TRT turbine flow passage ontwerp technologie uit Duitsland en Japan en past deze toe op TRT eenheden die momenteel in dienst zijn in China, die sterk kan verbeteren TRT efficiëntie, dat wil zeggen onder de bestaande gasstroom, druk, temperatuur en samenstelling parameters, het genereren van macht van de eenheid zal toenemen met 10%~ 20%, het creëren van meer economische voordelen en bij te dragen aan energiebesparing en emissiereductie.

Oorspronkelijke ontwerpparameters voor tabel 1 TRT

2.Current Operation Analysis of TRT Unit 2.Current Operation Analysis of TRT Unit 2.Current Operation Analysis of TRT Unit

Volgens historische bedrijfsgegevens blijkt uit de analyse van de werking van de eenheid op een bepaalde dag (zoals aangegeven in fig. 1) dat bij de fluctuatie van de inlaatstroom de werkelijke bedrijfsefficiëntiewaarde van de eenheid tussen 60-75% ligt.

Fig. 1 bedrijfsstatus van de TRT-eenheid op een bepaalde dag (efficiëntie en inlaatstroomsnelheid)

Fig. 2 bedrijfsstatus van de TRT-eenheid op een bepaalde dag

De analyse van de stroomcapaciteit op het bedrijfspunt van dit type eenheid is als volgt:

Fig. 3 mach nummer verdeling van dit type eenheid vóór doorstroom wijziging

Fig. 4 snelheid verdeling van dit type eenheid vóór doorstroom wijziging

Door de analyse van driedimensionaal CFD-stroomveld, kan worden gezien dat het aerodynamische ontwerp van statische bladen en bewegende bladen van dit type eenheid relatief achterwaarts is, en er zijn veel problemen in de verdeling van de luchtstroom: onredelijke snelheid en hoekverdeling, gescheiden stroom en achterwaarts profiel. Zoals aangegeven in fig. 4, wijkt het stagnatiepunt van het tweede traps rotorblad af van de voorrand en bevindt zich aan de voorzijde van de druk. Er is duidelijk impact hoek verlies. Het hoge snelheidsgebied van het zuigoppervlak verhoogt het stroomverlies. Er zijn duidelijke stroomscheidingsverschijnselen op de zuigoppervlakken van de eerste en tweede trap rotorbladen, wat resulteert in vortexverlies en instabiel interne stroomveld. Al deze hebben geresulteerd in een lage doorstroming efficiëntie en de doorstroming moet worden geoptimaliseerd.

3.Advanced Technology and Design Methode for Optimization and Reconstruction of TRT Flow Passage 3.Advanced Technology and Design Method for Optimization and Reconstruction of TRT Flow Passage 3.Advanced Technology and Design Method for Optimization and Reconstruction of TRT Flow Passage 3

4.TRT Flow Passage Optimalisatie Resultaten

Flow optimalisatie ontwerp volgt de bovengenoemde analyse en ontwerpproces. Ten eerste worden macro (eendimensionale, tweedimensionale) en micro(driedimensionale CFD) berekening en evaluatie uitgevoerd op de huidige eenheid om de aërodynamische problemen van het huidige ontwerp van de eenheid te analyseren. Vervolgens in combinatie met de geavanceerde reactieve turbine aërodynamische ontwerp concept, de flow pad regeling (eendimensionale), vortex controle stroom patroon (twee-dimensionale), blad vorm en stage matching worden geleidelijk verdiept en geoptimaliseerd, en ten slotte een betrouwbare aërodynamische ontwerpschema wordt gevormd.

Fig. 5 originele meridiaan vlakstroom ontwerp

●Hoogte- en hoekontwerp van Meridian Channel;

-Optimalisatie van de axiale snelheidsverdeling; -De beste beeldverhouding van het blad; -Vermindering van gap loss;

●Optimalisatie van de spatiëring van het blad:

-Secundair stroomverlies en waakverlies verminderen;

●Radial Vortex Control Redesign;

-Het verlies van secundaire stroom verminderen; -Vermindering van het verlies van aanvalshoek; -Het optimaliseren van de uitlaathoek;

Fig. 6 meridiaan vlakstroom ontwerp en blad regeling na optimalisatie van een-dimensionaal en tweedimensionaal ontwerp

Door middel van een-dimensionaal en tweedimensionaal ontwerp, een meer redelijke meridiaan vlak passage ontwerp kan worden verkregen, waardoor de luchtstroom verdeling meer uniform, en de enthalpy drop verdeling op alle niveaus en de instelling van de reactie graad hebben de neiging om redelijk te zijn. De beeldverhouding van het blad, de relatieve toonhoogte en andere belangrijke geometrische parameters die de aerodynamica beïnvloeden, bevinden zich in het beste interval. De combinatie van geavanceerde profiel- en vortexcontroletechnologie, de meeste problemen in het oorspronkelijke aerodynamische ontwerp kunnen worden opgelost.

Met behulp van de hierboven beschreven optimalisatiemethoden en -methoden werden de volgende driedimensionale stroomveldresultaten verkregen onder dezelfde inlaatparameters

Fig. 7 mach nummerverdeling na stroomoptimalisatie voor eenheden van hetzelfde type

Zoals blijkt uit de bovenstaande figuur, de impact hoek verlies is uiteraard verminderd na optimalisatie, en de stagnatie punt positie offset wordt gecorrigeerd. Er is geen stroomscheiding meer in de rotorbladen en ook de stroomverdeling in de tweede trapstatorbladen wordt verbeterd. Over het algemeen maakt het geoptimaliseerde ontwerp de verdeling van het stroomveld uniformer en redelijker in zowel axiale als radiale richtingen, vermindert het vochtscheiding, secundaire stroomverlies, het verlies van de impingementshoek en het uitlaatverlies aanzienlijk en verbetert het de algehele efficiëntie aanzienlijk.

Het geoptimaliseerde tweetrapsblad is ontworpen met puur reactietype en de matching van de belastingscoëfficiënt en de reactiegraad ligt dicht bij de ideale waarde, wat het verlies van de restsnelheid aanzienlijk vermindert en de efficiëntie van uitlaatdiffuser verbetert.

Fig. 8-snelheidsverdeling na stroomoptimalisatie voor eenheden van hetzelfde type

Resultaten van de optimalisatie van tabel 3 TRT-stroom

Uit het bovenstaande blijkt dat na optimalisatie de interne efficiëntie van de stroompassage 86,0% bereikt, met een stijging van meer dan 10%. Onder dezelfde inlaatomstandigheden (debietsnelheid, druk, temperatuur, samenstelling, enz.), de eenheid output stijgt 892kW; in vergelijking met de ontwerpwaarde van 7230kW.According to the industrial average electricity price of 0.65 yuan per kilowatt-hour and the annual usage of 8000h hours, the annual increase in power generation is 7.316 million kilowatt-hours and the power generation benefit is 4.638 million yuan.

De prestaties van de TRT-eenheid onder variabele werkomstandigheden (gedeeltelijke belasting en piekbelasting) zijn sterk verbeterd en de efficiëntiecurve is relatief vlak in vergelijking met het origineel in een breder variabel belastingsbereik, zodat de TRT-eenheid als geheel zich in een optimale bedrijfstoestand met hoge efficiëntie bevindt.

De levensduur van TRT-messen wordt verlengd, het interval van revisieperiodes wordt verlengd en de revisiewerklast wordt verminderd.

De problemen van grote bladtrillingen, hoge duwtegeltemperatuur en dergelijke van het apparaat worden opgelost, en de veiligheid en bruikbaarheid van de eenheid worden verbeterd.

5.Intelligent Management System voor on-line energie-efficiëntie en levensanalyse van hoogoventurbine

Deze oplossing omvat ook een reeks "intelligent systeem voor on-line energie-efficiëntie en levensbeheer van hoogovengasturbine" (TELM+ systeem). dit systeem kan niet alleen de energie-efficiëntie-index van gasturbine on-line en in real time analyseren, maar ook een grote hoeveelheid gegevens genereren voor gebruik. door het intelligente algoritme van het systeem en zijn eigen expertsysteem worden suggesties voor operationele optimalisatie gegeven om de eenheid in staat te stellen in een hoger doelgebied te werken. Voor het type bladstofophoping en bladerosie ontbreekt het type, via de ingebouwde intelligente voorspellingsmodule, wordt de mate van bladstofaccumulatie en het ontbrekende bladtype echter gegeven door kunstmatige intelligentie, die een wetenschappelijke beoordelingsbasis biedt voor het nemen van overeenkomstige maatregelen.

Het systeem heeft de mogelijkheid van machine learning. Met de accumulatie van bedrijfsgegevens worden de energie-efficiëntieanalyse- en levensvoorspellingsrapporten die automatisch door het systeem worden gegenereerd nauwkeuriger, wat de werking en het onderhoud aanzienlijk vergemakkelijkt, de werking van de hoogovengasturbine efficiënter en gezonder maakt, de werkingssnelheid verbetert en ongeplande downtime-uren vermindert.

6.TRT Flow Passage Optimization Transformation Scope en Compliance Standard

6.1TRT-stroomtransformatie volgens standaarden

GBT 28246-2012 "Hoogovengas energie terugwinning turbine Expander"

GBT 26137-2010 "Thermal Performance Test of Hoogoven Gas Energy Recovery Turbine Expander"

JB/T4365 "Smeer-, afdichtings- en afstellingsoliesysteem"

JB/T9631 "Technische voorwaarden voor ijzergietstukken van stoomturbine"

JB/T9637 "Technische voorwaarden voor turbineassemblage"

GB/T7064 "Technische vereisten voor turbinetype synchrone motoren"

GB6222 "Nationale GasVeiligheidsvoorschriften"

YBJ207 "Code for Construction and Acceptance of Metallurgical Machinery and Equipment Installation Engineering" Hydraulische, Pneumatische en Smeersystemen.

Bovengenoemde werkzaamheden voeren de nieuwste nationale normen, nationale normen en industrienormen uit.

6.2TRT-stroomtransformatie en toepassingsgebied

Volgens de gebruiker TRT eenheid model en de werkelijke situatie sinds het in gebruik werd genomen, de optimalisatie en transformatie van de stroom passage omvat het volgende:

a). Vervang alle statische bladen van twee fasen;

Stator blade ontwerp voert multi-round berekening vooral voor de inlaat rand R, die zich aanpast aan de grote variatie bereik van inlaat hoek van de aanval en zorgt voor een hoge efficiëntie onder verschillende werkomstandigheden met breed bereik voor en na het ontwerppunt.

b). Vervang de lagercilinder;

Het cilinderlagermateriaal is QT400-15A, en de middelste positie kan structureel worden aangepast om fabricagefouten goed te maken en het toeval tussen het midden van de schaal en het midden van de rotor te verzekeren, waardoor kleine en uniforme speling tussen de bladen en de cilinderwand wordt gewaarborgd en de betrouwbaarheid en efficiëntie worden verbeterd.

c). Vervang alle bewegende bladen van twee fasen;

Het blad heeft uitstekende aerodynamische prestaties, en heeft de kenmerken van geen stofophoping en geen verstopping. De structuur voldoet gegarandeerd aan de eisen van kracht en trillingen. Het rotorblad is gemaakt van hoogwaardig, hoog temperatuurbestendig roestvrij staal. De tenon keurt spar-boomtype hoge sterkte goed om de moeheidsleven van het blad te verzekeren. Alle bewegende bladen worden getest op frequentie en geregistreerd ter referentie tijdens het onderhoud.

d). Vervang de rotor (hoofdas);

De hoofdas keurt hoge sterkte legeringstaal 25CrNiMoV integrale smeeding om ervoor te zorgen dat de kristalfasestructuur, de fysieke en mechanische eigenschappen van het materiaal volledig voldoen aan de eisen van TRT-werking, en de rotor wordt onderworpen aan dynamische balanstest.

e). Verzegeling van bewegende en statische bladen;

De computersoftware wordt gebruikt om de werkomgeving te simuleren, de belasting en verplaatsing van het blad in elke vereiste toestand strikt te berekenen, de tipklaring en wortelklaring te optimaliseren, het verlies van luchtlekkage te verminderen en de doorstromingsefficiëntie te verbeteren.

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

7.TRT-transformatieworkflow en -cyclus

Voltooi alle wijzigingswerkzaamheden binnen 6 maanden na de ondertekening van het TRT optimalisatie wijzigingscontract met de gebruiker, en de on-site wijziging en installatie die echt van invloed is op de werking van TRT mag normaal gesproken niet meer dan 10 dagen.

8.Maatregelen en voordelen van blade life extension

Voor TRT-gebruikers met een hoog stofgehalte en een korte levensduur van het blad kan het upgraden van het bladmateriaal (17-4PH) en het spuiten van keramische coating op het oppervlak de levensduur van het blad aanzienlijk verlengen (meer dan het dubbele van de levensduur), het interval van de onderhoudscyclus verlengen en de onderhoudswerklast verminderen.

17-4PH materiaal (0Cr17Ni4Cu4Nb) is neerslag gehard martensitisch roestvrij staal bestaande uit koper en niobium/columbium, dat een hoge sterkte, hardheid en goede corrosiebestendigheid heeft. Na de warmtebehandeling zijn de mechanische eigenschappen van het product perfecter, is de treksterkte zo hoog als 890~ 1030 N/ mm2, het product heeft een goede corrosiebestendigheid tegen zuur of zout en de prestaties zijn beter dan 2Cr13.

Tabel 3 Vergelijking van materiaaleigenschappen van messen 17-4PH/2Cr13

Volgens de speciale werkomgeving van TRT unit bladen, werd het spuitproces adaptief verbeterd, en plasma spuiten keramische technologie werd toegepast op het oppervlak anticorrosie van TRT bladen. Plasmaspuiten is een proces waarbij gesmolten materiaal bij hoge temperatuur door plasma wordt gesmolten en vervolgens de gesmolten materiaaldeeltjes door middel van snel gas naar het oppervlak van delen worden geduwd om een coating te vormen. De dikte van de keramische coating is 0,35 mm. Op basis van een goede pneumatische stromingsefficiëntie en messterkte heeft het ook een uitstekende thermische schokbestendigheid en peelingweerstand. De oppervlakteruwheid van de coating is laag. De oppervlakteruwheid van het behandelde keramiek kan 0,7 μm bereiken, wat zeer glad is. Bij gebruik in combinatie met schaalremmer is het blade life extension effect duidelijk. De praktijk van veel TRT-gebruikers bewijst dat de TRT-bladen van dit proces een goede slijtvastheid en corrosiebestendigheid hebben.

Na 7 maanden gebruik

Het bladmateriaal van het apparaat wordt gedurende 7 maanden geüpgraded (gecoat)

Door de bovengenoemde life extension-technologie aan te nemen, zal de onderhoudsperiode van het blad naar verwachting worden verlengd tot 1,5-2 keer van de oorspronkelijke levensduur, waardoor de onderhoudsfrequentie wordt verlaagd, de onderhoudskosten worden bespaard en het verlies van energiebesparende voordelen van uitschakeling wordt verminderd.

9. Kwaliteitsborging en prestatiestandaardborging

Zorg ervoor dat de optimalisatie- en transformatietechnologie van de stroompassage van de ketelgasturbine (TRT) geavanceerd, veilig en betrouwbaar is en vergelijkbare toepassingsprestaties heeft;

de kwaliteit van de geleverde onderdelen te waarborgen, de nodige inspecties en tests op alle onderdelen vóór de levering uit te voeren en ervoor te zorgen dat het hele ontwerp en de fabricage voldoen aan de eisen van relevante voorschriften; De gebruikte materialen zijn allemaal gekwalificeerde materialen en kunnen overeenkomstige certificeringsdocumenten voor materiaalkwaliteit bieden;

Na installatie en debugging bereiken de geleverde onderdelen de veiligheid en betrouwbaarheid die de norm vereist en voldoen ze aan de prestatiedoelstelling van doorstroommodificatie:

Na de optimalisatie en transformatie van de TRT-stroom, volgens de door beide partijen overeengekomen prestatie-evaluatie, is de stroomverhoging van de TRT-energie onder de werkomstandigheden van de overeenkomst gegarandeerd groter dan 892 kW.

10 After-sales service

10.1 Site service van TRT retrofit

Bied gebruikers efficiënte en hoogwaardige after-sales service, wijs gekwalificeerde en ervaren servicemanagers toe, rapporteer regelmatig de voortgang van de uitvoering van het renovatieproject, lever de onderdelen die nodig zijn voor de renovatie volgens de overeenkomst en zorg ervoor dat professioneel technisch servicepersoneel/teams ter plaatse verantwoordelijk zijn voor de installatie, inbedrijfstelling en andere technische serviceprojecten ter plaatse. Nadat de vernieuwde eenheid op schema is in gebruik genomen en geëvalueerd, zal het gratis technische diensten verlenen binnen de garantieperiode van één jaar.

10.2 Langdurige TRT-onderhoudsservice

Een onderhoudsteam bestaande uit turbine-ingenieurs en professionals biedt meestal onderhoudsdiensten, waaronder:

Open de cilinder om de rotor schoon te maken; Reparatie of vervanging van bewegende messen; Het repareren van de versleten delen van de rotornaaf; Vervang alle afdichtingsstukken op de schacht; Dagboekreparatie,

Het hoofdasdagboek, de stuwkrachtplaat en de bladwortelgroef moeten worden blootgesteld aan detectie van kleurfouten.

Roestverwijdering, vervormingsinspectie en reparatie van versleten delen van de lagercilinder;

Reparatie of vervanging van vaste messen, vervanging van bevestigingslagers en andere toebehoren;

Nadat de rotor is gerepareerd, wordt de dynamische balans met hoge snelheid uitgevoerd met een snelheid van 3000 r/min.

Controleer de klaring tussen bewegende en statische bladen;

Cilinderlagerafdichtingsstrip en positioneringspen die nodig zijn voor veldinstallatie;

TRT-service vereist door andere klanten

10.3 Langdurige levering van reserveonderdelen zoals messen

Het heeft de mogelijkheid van de productie en productie van messen, en heeft een blade reserveonderdelen magazijn. Conventionele messen kunnen voldoen aan de dringende behoeften van klanten.

11.Relevante bijlagen

Lijst van belangrijke verwerkings- en productiefaciliteiten

Numerieke gereedschapsgroep voor besturingsmachines
Laserbekledingssysteem
Stellite Las/Hoogfrequent Blussysteem
Installatie- en onderhoudsinrichting van de rotor
Schurende riem slijpen en polijsten machine groep

Tabellijst van de belangrijkste testapparatuur

Coördinerend meetmachine	50x projector
Meetinstrument	Ruwheid meetinstrument
Magnetische deeltjesfoutdetector	brinell hardheid tester

11.1Lijst van klanten

Leverancier van de hoofdturbine

Shaanxi Blower (Groep) Co., Ltd.

Chengdu Engine (Groep) Co., Ltd.

Nanjing Turbine Motor (Groep) Co., Ltd.

Harbin Steam Turbine Factory Co., Ltd.

Dongfang stoomturbine co., ltd

Beijing North Heavy Duty Truck Motor Co., Ltd.

......

Eindklant

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 Ervaring

Demontage en reparatie van 6# Rotor Bearing Steel van Zhongtian Steel

Reparatie van no.10 rotor van Zhongtian Iron and Steel Company door demontage en montage lager staal

Zhongtian Steel's 7 # BPRT Rotor demonteert en vervangt messen, reparaties rotor lagercilinder

Shagang groep huasheng ironmaking 2 #TRT rotor demontage en vervanging van een volledige set van dynamische en statische bladen, rotor lager cilinder klier laser bekleding

Shagang groep huasheng ironmaking 7#TRT rotor demontage en vervanging van een volledige set van dynamische en statische bladen

Productie, assemblage en inbedrijfstelling van slidingoliepomp Stoomturbine van CSIC

Tangshan Ruifeng Steel MPG9.7BPRT Rotor Bearing Cylinder Demontage en Revisie

Rotor assemblage van Shagang Eerste Cokes 18MW Industriële Stoomturbine

Shandong Huantai Thermo-elektrische 25MW Hoge temperatuur en hoge druk Stoomturbine Rotor Demontage en Montage Blade

Demontage en reparatie van TRT Rotor in Jinan Steel 3200 Hoogoven

Demonteren en monteren last stage rotor van Changqiang Steel Turbine

Jiuquan Steel 3#TRT Rotor Demonteren en vervangen van messen

Mapping en productie van demontage en assemblagebladen voor TRT Rotor van "MAN Turbine" in Benxi Steel

Optimalisatie van lagedrukrotor van Datang Baoding Thermoelectric 8#9#125MW Steam Turbine

Optimalisatie van Jining Jinwei 50MW Combined Cycle Steam Turbine

Optimalisatie van 50MW Combined Cycle Steam Turbine in Beian Thermal Power Plant

Reconstructie van 100MW Stoomturbine in Hulinhe Power Plant

Optimalisatie van 25MW Steam Turbine Rotor Blade in Lianfeng Steel

Optimalisatie van 3#BPRT Rotor Blade in Lianfeng Steel

Optimalisatie van 6#TRT Rotor Blade in Lianfeng Iron and Steel Company

Optimalisatie van 4#BPRT Rotor Blade in Lianfeng Steel

Optimalisatie van 7#TRT Rotor Blade in Lianfeng Iron and Steel Company

11.3 Gerelateerde foto's

Populaire tags: top gas terugwinning turbine unit retrofitting, leveranciers, fabriek, op maat, kopen, goedkoop