超超临界汽轮机本体结构介绍.ppt

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1、超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机 百万等级超超临汽轮机百万等级超超临汽轮机 总体介绍总体介绍超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机介绍内容介绍内容1。总体结构。总体结构2。高压缸部分。高压缸部分3。中压缸部分。中压缸部分4。低压缸部分。低压缸部分5。主要部件材质。主要部件材质6。大型部件外形尺寸及重量。大型部件外形尺寸及重量7。小结。小结 超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机1。总体结构。总体结构超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机采用采用SIEMENS成熟的单轴、成熟的单轴、HMN组合机型组合机型 H- 高压单流缸高压单流缸

2、K-高中压合缸高中压合缸 M- 中压双流缸中压双流缸 E- 中低压合缸中低压合缸 N- 低压双流缸低压双流缸压力等级：压力等级： 2530MPa，温度温度 ：600C/610 C超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机长长(mm)宽宽(mm)高高(mm)转子带叶片转子带叶片重量（重量（T）整体重量整体重量（T）高压缸高压缸H3036653800345014.1125中压缸中压缸M3048254200434044.7205低压缸低压缸2XN307100108008395110396#1-#2(mm)#2-#3(mm)#3-#4(mm)#4-#5(mm)轴承轴承跨距跨距42756075

3、80008050机组纵剖面图机组纵剖面图机组外形尺寸机组外形尺寸29*10.4*7.75m机组总重机组总重1570t超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机机组外型布置图机组外型布置图 低压外缸现场焊接。避免了超低压外缸现场焊接。避免了超大部件运输困难问题。大部件运输困难问题。 阀门与汽缸直接连接，无导汽阀门与汽缸直接连接，无导汽管管高压缸可采用补汽阀。高压缸可采用补汽阀。全周进汽提高了机组运行的经全周进汽提高了机组运行的经济性和安全可靠性济性和安全可靠性 。相对于喷。相对于喷嘴调节不存在高温叶片强度和汽嘴调节不存在高温叶片强度和汽流激振问题，是大功率汽轮机最流激振问题，是大功率汽

4、轮机最安全可靠的配汽方式。安全可靠的配汽方式。除高压转子外，其他除高压转子外，其他 转子均由转子均由单轴承支撑，结构紧凑，并能减单轴承支撑，结构紧凑，并能减少基础变形对轴承载荷及轴系对少基础变形对轴承载荷及轴系对中的影响。中的影响。转子均采用无中心孔整锻转子，转子均采用无中心孔整锻转子，刚性好，应力小。刚性好，应力小。中压部分高压部分低压部分发电机凝汽器机组机构特点机组机构特点机组总长机组总长28m,比同等级的其他机组缩比同等级的其他机组缩短约短约810m。高压缸和中压缸整体发运。现场不需开高压缸和中压缸整体发运。现场不需开缸直接吊装，大大缩短安装周期。缸直接吊装，大大缩短安装周期。 阀门超超

5、临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机汽缸支撑结构及膨胀特汽缸支撑结构及膨胀特点点转子绝对膨胀转子绝对膨胀相对膨胀相对膨胀静子绝对膨胀静子绝对膨胀 5个轴承座均支撑在基础上，不随个轴承座均支撑在基础上，不随机组膨胀移动。机组膨胀移动。 #2轴承座内装有径向推力联合轴承。轴承座内装有径向推力联合轴承。机组的绝对死点和相对死点均在高中机组的绝对死点和相对死点均在高中压之间的压之间的#2#2轴承座上。轴承座上。高压中压低压1低压2 高压缸后猫爪和中压缸前猫爪在高压缸后猫爪和中压缸前猫爪在#2轴承座上固定。轴承座上固定。中压外缸与低压内缸以及低压内缸中压外缸与低压内缸以及低压内缸与低压内缸之

6、间以推拉杆形式连接，与低压内缸之间以推拉杆形式连接，减少低压缸的相对膨胀。减少低压缸的相对膨胀。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机高效全新的反动式叶片高效全新的反动式叶片1） 所有的高中低叶片级（除末所有的高中低叶片级（除末三级）均为弯扭的马刀型动、三级）均为弯扭的马刀型动、静叶片。静叶片。（2）变反动度（）变反动度（30%-60%）3）整体围带叶片、全切削加工；）整体围带叶片、全切削加工；强度好、动应力低、抗高温蠕强度好、动应力低、抗高温蠕变性能好。变性能好。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机2。高压缸部分。高压缸部分超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮

7、机凝汽式汽轮机独特的圆筒型高压外缸独特的圆筒型高压外缸 高压缸整体发运。 高压缸采用双层缸设计。外缸为桶形设计，由垂直径向中分面分为进汽缸和排汽缸。内缸为垂直纵向平分面结构。由于缸体为旋转对称，使得机组在启动停机或快速变负荷时缸体的温度梯度很小，热应力保持在一个很低的水平。 外缸承受一定的压力，而内缸为垂直纵向平分面结构，仅承受内外缸的压差，所以中分面螺栓应力也很小，安全可靠性好。排汽缸排汽缸进汽缸进汽缸超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机高效率单流程高压缸通流高效率单流程高压缸通流全周进汽提高了机组运行的经济性和安全可靠性 。高压通流部分采用小直径多级数的设计原则。 单流程叶

8、片级通流面积比双流程要增加一倍，叶片端损大幅度下降。 全部采用T型叶根、漏汽损失小。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机 第一级低反动度20%，降低转子温度。 切向进汽、斜置静叶、效率高。 全周进汽、无附加汽隙激振。 大动静距离有利防冲蚀。 滑压运行低负荷效率高。同时大幅降低第一级载荷，解决大功率机组高压第一级的强度问题。独特的高压第一级设计独特的高压第一级设计超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机主调门的连接方式主调门的连接方式调门与汽缸之间无蒸汽管道，直接与汽缸相连。切向进汽。阀门与汽缸安装，采用大型螺纹连接有利于大修拆装。阀门直接支撑在基础上、对汽缸附加作用

9、力小阀门布置在汽缸两侧，切向进汽，损失小；起吊高度低。 阀门采取小网眼、大面积的不锈钢加强永久性滤网。其特点是过滤网直径小，滤网刚性好，不易损坏。 超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机独特的补汽阀技术独特的补汽阀技术 高压缸采用补汽阀，补汽阀是与全周进汽、滑压运行配套，提高效率的先进技术。已在山西阳城电厂6X350MW 和玉环电厂4X1000MW以及外高桥三期2X1000MW中成功应用。 补汽阀相当于在主汽门后连接的第三个调节阀。 对经济工况与最大工况流量相差大的机组：还可明显提高经济性。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机补汽调节阀技术特点补汽调节阀技术特点

10、在原主汽门后、调门前引出一个管道，接入一个补汽阀，该补汽阀的结构与主调门相同，位于高压缸下部。补汽阀的存在使滑压运行机组在额定流量下，进汽压力达到额定值，避免了全周进汽滑压运行模式没有用足蒸汽压力的能力。 机组在实际运行时，不必通过主调门的节流就具备调频功能，可以避免节流损失，而且调频反应速度快，同时可以减少锅炉的压力波动。等焓节流,减低温度还可起到冷却高压汽缸作用。补汽阀接口主蒸汽进口蒸汽进口蒸汽出口补汽阀阀体超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机液压盘车设备液压盘车设备液压马达前轴承座高压转子盘车设备安装于前轴承座前，采用液压马达进行驱动.盘车装置是自动啮合型的，能使汽轮发电

11、机组转子从静止状态转动起来，盘车转速为60转/分。 盘车装置的配有超速离合器，能做到在汽轮机冲转达到一定转速后自动退出，并能在停机时自动投入。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机3。中压缸部分。中压缸部分超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机中压缸双分流双层缸结构特点中压缸双分流双层缸结构特点 中压缸整体发运。内外缸双层结构，水平中分面分成上下半。中压外缸通过猫爪搭在轴承座上，调阀端直接固定在二号轴承座上。轴承座与猫爪之间的滑动支承面均采用耐磨低摩擦合金。 双分流形式，中部两侧切向进汽，排汽口位于汽缸中间顶部位置。 再热门与汽缸通过法兰连接，无导汽管，损失小，阀门

12、直接支撑于基础上，对汽缸附加力小。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机独特的中压进汽结构独特的中压进汽结构中压双流切向进汽，全部为T型叶根，漏汽损失小。第一级斜置静叶，20%反动度，大的轴向动静距离防冲蚀。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机独特的切向旋涡冷却技术独特的切向旋涡冷却技术 利用涡流原理降低温度约15度，以满足较高再热温度的要求。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机主汽门及调门阀壳合为一体，结构紧凑，易于维护再热门与汽缸直接相连，无导汽管，损失小，阀门直接支撑于基础上，对汽缸附加力小最优扩散口流道设计，压力损失小阀门采用电液调节的油动

13、机进行控制，弹簧关闭。阀门动态控制性能好小网眼永久滤网，滤网刚性好，不易损坏主、再热门的特点主、再热门的特点超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机4。低压缸部分。低压缸部分超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机低压缸纵剖图低压缸纵剖图低压缸双层缸双分流结构，汽缸沿水平中分面分为上下半，内外缸均为钢板焊接形式。低压外缸现场焊接，外缸和凝汽器刚性连接，减少了基础载荷。内外缸之间及外缸与端部汽封之间采用弹性连接装置进行连接。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机低压缸布置方式低压缸布置方式 单联通管，直径2000，与外缸柔性连接。低压缸双层缸双分流结构，汽缸

14、沿水平中分面分为上下半，内外缸均为钢板焊接形式。外缸与轴承座分离，直接与凝汽器刚性连接，不与基础连接。 低压除末级叶片为自由叶片外其他叶片均为自带围带叶片。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机内缸及支脚示意图内缸及支脚示意图低压内缸通过其前后各二个猫爪，搭在前后二个轴承座上，支撑整个内缸、持环及静叶的重量。 低压内缸两侧底部设有横向定位键槽与基础埋件相连接，防止低压内缸横向和周向移动。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机世界上（有运行业绩）最大尺寸的世界上（有运行业绩）最大尺寸的低压末级叶片低压末级叶片低压缸N30积木块与外高桥超临界900MW相同，末级叶片为1

15、146mm。 该1146mm叶片1997年投运，至今运行已超过27500小时低压末级及次末级叶片具有良好的抗应力腐蚀及抗水蚀措施 末端叶片采用抗腐蚀性能好的17- 4PH材料 末级静叶采取空心叶片结构，有抽出水分的除湿装置。末级动叶片采用新型的激光表面硬化技术，这是西门子公司的一项特有技术。 激光表面硬化的特点 叶片的进汽边硬化层能完全穿透，表面硬度可超过500HV 。在表面形成压应力不但不会降低（一般下降20%-50%），反而有利于提高材料的抗疲劳强度和抗应腐蚀能力 。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机5. 超超临界超超临界1000MW汽轮机主要部件材质表汽轮机主要部件材质

16、表高压外缸高压外缸进汽缸：进汽缸：GX12CrMoWVNbN10-1-1排汽缸：排汽缸：G17CrMoV5-10高压内缸高压内缸GX12CrMoVNbN9-1汽缸螺栓汽缸螺栓X19CrMoNbVN11-1中压内缸中压内缸GX12CrMoVNbN9-1主汽门阀体主汽门阀体GX12CrMoWVNbN10-1-1主汽门阀壳主汽门阀壳GX12CrMoWVNbN10-1-1主汽门螺栓主汽门螺栓X12CrMoVNbN9-1-1再热阀体再热阀体GX12CrMoWVNbN10-1-1再热阀壳再热阀壳GX12CrMoWVNbN10-1-1高压第一级动叶高压第一级动叶NiCr20TiAl高压第一级斜置静叶高压第一级斜置静叶X12CrMoWVNbN10-1-1中压第一级动叶中压第一级动叶NiCr20TiAl高压第一级斜置静叶高压第一级斜置静叶X12CrMoWVNbN10-1-1改进的9-10Cr钢适当减少了Cr，加入了微量Mo、W、V、Nb、N元素，进一步加入B、Co元素，其高温性能更好，可在620C条件下工作。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机6.主要部件外形尺寸及重量主要部件外形尺寸及