超超临界1000MW凝汽式汽轮机总体介绍
1000MW超超临界机组汽轮机设计介绍课件
随着玉环、邹县两个百万项目的投产，国产百万机组的
性能将得到进一步的验证和完善提高。
4、国内三大动力厂百万超超临界汽轮机的合作方式 （上汽－西门子）目前上海汽轮机有限公司(STC)为中
德合资企业，由中德双方共同参与经营管理。通过玉环 4×1000MW超超临界项目的技术转让及合作设计制造， STC的技术设计开发体系也将与SIEMENS同步接轨。 （东汽－日立）东方汽轮机厂通过邹县2×1000MW超 超临界项目的技术转让及合作设计制造引进了日本日立 公司的超超临界汽轮机技术。 （哈汽－东芝）哈尔滨汽轮机厂通过泰州2×1000MW 超超临界项目的技术转让及合作设计制造引进了日本东 芝公司的超超临界汽轮机技术。
5、哈汽、东汽原则性热力系统
5、上汽原则性热力系统
5、上汽疏水系统特点
1）末两级低加进入疏水冷却器 2）#6低加采用疏水泵
6、技术支持方相近机型情况
上述参数、容量的机型均处于世界已运行单轴机组的前沿，在与国内制 造厂合作之前，基本上没有相同投运机型，因而只能考虑接近机型。
东芝有8台1000MW机组业绩，单轴机组有碧南#4、#5机（60Hz）， 其余6台为双轴机组；只有1台机组（橘湾#1机）主、再热蒸汽温度达 到600/610℃，其高、中压模块与泰州机型接近。东芝汽轮机48”末 级叶片2006年5月在意大利Torviscosa电厂投运。
邹县电厂四期超超临界1000MW汽轮机本体特点介绍
式调节级和8个冲动式压力级。高压汽 缸采用双层缸结构，内缸和外缸之间 的夹层只接触高压排汽，可以使缸壁 设计较薄，高压排汽占据内外缸空间， 从而使汽缸结构可靠性提高，见图3。
图3 高压缸纵剖面
汽缸设计采用合理的结构和支撑方式，保证热态 时热变形对称和自由膨胀，降低扭曲变形。高压 内、外缸是由Cr-Mo-V合金钢铸件制成。精确加 工或手工研磨水平中分面达到严密接触，防止漏 汽。 内缸支撑在外缸内，允许零件根据温度变化自由 膨胀和收缩。内缸下部由支撑垫块支撑，通过调 整支撑垫块上的调整垫片来确保内缸垂直对中的 准确性。该垫片表面进行硬化，以减少内缸膨胀 和收缩时的相对运动产生的磨损。 高压汽缸的外缸由延伸到轴承箱上的汽缸猫爪支 撑。 压力级采用具有良好的空气动力效率的全三维设 计冲动式叶片。
高中压部分：材料、功率、进汽参数、
结构与 1998 年投运的原町 2# 机和 2003 年投运的常陆那珂 1# 机基本相同；运 行业绩表明我厂两台机组所采用的高 压高温结构是成熟结构，很好的解决 了超超临界机组在高温部分所面临的 关键技术：材料、热部件结构、热应 力热变形和汽流激振等问题。 低压部分：本次投标机组低压缸末级 叶 片 采 用 43 英 吋 ， 因 此 低 压 模 块 与 2002 年投运的苫东厚真 4# 相同。所以 高、中、低压缸模块结构都有运行业 绩，为成熟结构。
图11
双流喷嘴室示意图
7、汽轮机阀门及布置
a 、主汽调节阀： 四个高压主汽阀与四个独立的高压调 节阀连为一体，四个高压主汽阀腔室互相 连通。每个主汽阀和调节阀均带有自己的 油动机和操纵机构，主汽调节阀以及油动 机操纵机构一体布置在汽轮机机头前运行 层下方，具有充足的检修空间，便于机组 维护；见图12。
1000MW超超临界汽轮机本体讲解
汽轮机本体1.1汽缸概述汽缸是汽轮机的外壳，它是汽轮机中重量最大、形状复杂并且处在高温高压下工作的静止部件。
它的作用是将蒸汽与大气隔绝，形成蒸汽能量转换的封闭空间。
汽缸内安装着调节级喷嘴室及隔板、隔板套、转子等部件。
蒸汽在汽轮机内流动做功后蒸汽参数下降，汽缸的高中压部分承受蒸汽的内压力，低压部分有一部分缸体需承受外部的大气压。
在运行过程中，由于蒸汽的温度和比容变化较大，汽缸各部分承受的应力沿汽缸的分布有较大的差别。
因此，汽缸在设计和制造过程中，需考虑较多的问题，其中主要有：汽缸及其结合面的严密性、汽轮机启动过程中的汽缸热膨胀、热变形和热应力，以及汽缸的刚度、强度和蒸汽流动特性等。
为了便于加工、装配和检修，汽缸一般做成水平中分形式，其主要特点是：通常把汽缸分为上下两个部分，转子从其径向中心穿过。
为了使汽缸承受较大的蒸汽压力而不泄漏，汽缸上下两个部分用紧固件连接，最常用的是用螺栓、螺帽，它们沿上下缸中分面外径的法兰将上下缸紧密联接在一起。
为了保证法兰结合面的严密性，汽缸中分面在制造过程中必须光洁、平整。
法兰螺栓的连接一般采用热紧方式，也就是在安装螺栓时给螺栓一定的预紧力，在经过一段时间的应力松弛后仍能保证法兰的严密性。
汽缸工作时受力情况复杂，它除了承受缸内外的压差以及汽缸本身和装在其中的各零部件的总量等静载荷外，还要承受蒸汽流出静叶时对静止部分的反作用力，以及各种连接管道冷热状态下，对汽缸的作用力以及沿汽缸轴向、径向温度分布不均匀所引起的热应力。
特别是在快速启动、停机和工况变化时，温度变化大，将在汽缸和法兰中产生很大的热应力和热变形。
由于汽轮机的型式、容量、蒸汽参数、是否采用中间再热及制造厂家的不同，汽缸的结构也有多种形式。
例如，根据进汽参数的不同，可分为高压缸、中压缸和低压缸；按每个汽缸的内部层次可分为单层缸、双层缸和三层缸；按通流部分在汽缸内的布置方式可分为顺向布置、反向布置和对称分流布置；按汽缸形状可分为有水平接合面的或无水平接合面的和圆筒形、圆锥形、阶梯圆筒形或球形等等。
1000mw汽轮机特点介绍
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二、汽轮机的设计和结构特点
低压汽缸
低压末级隔板由内环、外环、静叶片组成。静叶片的 吸力面及压力面均设有疏水缝隙，外环的内表面、内 环的外表面、与冷凝器相连接，因此也处于真空状态。 末级产生的水滴由疏水缝隙收集，通过空心静叶片、 空心内环、空心外环及在中分面处的连接管，由下半 的疏水管流入冷凝器。
高压汽缸
高压缸首级双列对称布局
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二、汽轮机的设计和结构特点
中压汽缸
中压汽缸为双流式、双层缸结构，结构和原理同高压缸相同。每个流向包括全三维设计的7个 冲动式压力级。中压缸转子也由具有良好的耐高温和抗疲劳强度的12Cr 合金钢制成的双分流 对称结构，并进行加工而形成轴、叶轮、支持轴径和联轴节法兰。
主汽阀和调节阀
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二、汽轮机的设计和结构特点
再热主汽调节联合阀
机组配有两套再热主汽调节联合阀，每根再 热蒸汽管上装有一套。中压主汽阀、调节阀 共壳体，由合金钢铸件制成。主汽阀碟与调 节阀碟共享一个阀座，主汽阀与调节阀可以 各自独立地，互不干扰地全行程移动，不受 对方位置的影响。中压阀门的第一个作用是 紧急情况的保护，在紧急跳闸系统的作用下， 它们同时关闭，防止积累在再热器的蒸汽进 入汽轮机；第二个作用是汽轮机进汽量的控 制。阀门结构紧凑，减少了管道损失。中压 联合阀上装有与高压主汽阀相同结构的精过 滤网，可防止再热器及管道中的固体粒子进 入中压阀门及中压缸。
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二、汽轮机的设计和结构特点
滑销系统
汽轮机绝对死点，分别在1号低压缸和2号低压缸及3号轴承箱的中心处，以键固定以防止轴 向移动，机组在运行工况下膨胀和收缩时，1号和2号轴承箱可沿轴向自由滑动。轴承箱和低 压缸也要加以固定防止横向移动。为了使汽缸和滑销及台板之间能更好的接触与滑动，在两 者之间装有油浸渍黄铜或铸铁，并保证足够的接触面积。
上汽1000MW汽轮机介绍
上海汽轮机有限公司
超超临界1000MW凝汽式汽轮机 高压缸剖视图
排汽缸
高压内缸 补汽阀进汽口
猫爪
现场动平衡
抽汽口 高排
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进汽口
猫爪
高压转子
超超临界1000MW凝汽式汽轮机 高效率单流程高压缸通流
• 高压通流部分采用小直径多级数的设计原则。 • 单流程叶片级通流面积比双流程要增加一倍，叶片端损大幅度 下降。 • 高压切向进汽，斜置45度第一级静叶，结构紧凑、损失小。 • 全周进汽无汽隙激振问题；高温第一级叶片负荷仅为其他的1/3 • 全部采用‘T’型叶根、漏汽损失小。 • 高中低压叶片除末三级外全部采用全三维扭叶片。
• 阀门与汽缸间采用大型螺纹连接，有 利于大修拆装。
• 阀门直接支撑在基础弹性支架，对汽 缸附加作用力小。
• 阀门采取小网眼、大面积的不锈钢永 久性滤网。其特点是过滤网直径小，滤 网刚性好，不易损坏。
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超超临界1000MW凝汽式汽轮机
独特的液压盘车设备
• 盘车设备安装于前轴承座前，采用液压马达进行驱动，油来源于顶轴油。
机组膨胀移动。
轴承座上固定。
• #2轴承座内装有径向推力联合轴承。•中压外缸与低压内缸以及低压内缸
机组的绝对死点和相对死点均在高中 与低压内缸之间以推拉杆形式连接，
压之间的#2轴承座上。
减少低压缸的相对膨胀。
高压
中压
低压1
低压2
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转子绝对膨胀 相对膨胀 静子绝对膨胀
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
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超超临界1000MW凝汽式汽轮机 采用SIEMENS成熟的单轴、HMN组合机型
超超临界汽轮机本体结构介绍
高 (mm) 3450 4340 8395
转子带叶片 整体重量 重量（T） （ T） 14.1 44.7 110 125 205 396 轴承 跨距
#1-#2 (mm) 4275
#2-#3 (mm) 6075
#3-#4 (mm) 8000
#4-#5 (mm) 8050
7100 10800
机组外形尺寸 机组总重
• 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1000MW凝汽式汽轮机
补汽调节阀技术特点
主蒸汽进口
• 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。
补汽阀接口
补汽阀阀体 蒸汽出口
超超临界1000MW凝汽式汽轮机 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1000MW凝汽式汽轮机 独特的高压第一级设计
2。高压缸部分
超超临界1000MW凝汽式汽轮机 独特的圆筒型高压外缸
排汽缸 进汽缸
• 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。
蒸汽进口
1000MW汽轮机介绍
从2011年5月13日以后，该机组在2011年6月22日和2011年6月23日热态 启机的过程中，盘车时间都足够长，但是启机过程中转速低于600r/min时，偏 心度的值在70~91范围内，反映了转子在热态启动时有一定的弯曲；经过热工 人员的确认，偏心度的测点没有安装上的问题。说明#1机的高中压转子存在一 定的弯曲，弯曲量的具体值目前还无法确定。 造成转子弯曲的原因主要有转子材质不均匀、残余内应力释放、汽缸进冷 汽或冷水、严重动静碰摩、高中压缸出现积水等，从这若干次启停机过程高中 压缸上下内缸的温度曲线来看，高压缸和中压缸下半内缸的温度均高于上半内 缸的温度，证明了没有高中缸内缸的水积问题。 从主蒸汽温度的变化曲线、汽机轴封母管蒸汽温度曲线、一段抽汽管壁温 度、三 段抽汽管壁温度，没有发现这些温度测点出现异常，因此可以排除高 中压缸进冷汽和冷水的可能性。
4
该机组以前启机和停机过临界的振动特性如表1所示。 表1 #1机高中压转子振动数据表 通频：微米 基频：微米/度 工况 时间 10月2日 升速过程 10月2日 降速过程 冷态首次冲转 1550 r/min 1657 r/min 通频 基频 通频 基频 通频 基频 通频 基频 通频 基频 50 34/117 96 96/263 37 18/111 21 10/154 27 18/228 37 30/199 130 120/318 29 20/199 19 12/242 38 26/255 16 14/110 69 68/288 15 8/53 20 12/355 27 20/316 12 4/150 130 120/218 14 8/111 17 10/73 19 14/43 转速 #1X #1Y #2X #2Y
198MW滑参数停机(主 汽461℃) 11年4月16日 降速过程
1000MW 超超临界纯凝汽轮机技术介绍-07-10
1997 1997 1998 1998 1999 1999 1999 2002 2002 2002 2003 2003 2006 2006
压力
温度
25.2 25.2 29 28.5 25.8 26 26 25.1 26.5 25 25 25 26.25 26.25
542/562 542/562 582/580/580 580/580/580 541/578 550/582 550/582 600/610 576/600 575/595 538/566 538/566 600/600 600/600
高温材料在大功率机组的应用业绩
西门子、三菱、东芝 600°C/610 ℃ 。 日立 600℃/600 ℃； ALSTOM 550℃/580 ℃
西门子技术的50HZ单轴超临800MW等级以上汽轮机是世
界上投运业绩最多的产品
世界已运行的单轴12台50Hz机组全在欧洲和中国，SIEMENS为6台， STC-SIEMENS两台，日立-东方两台。
功率 MW
周波
600 50
1000 50
1000 50
600 50
700 50
1000 50
600 50
1000 50
1000 50
转子 公司（机/炉）
单
日立/IHI
双
东芝/三菱
双
日立/日立
单
福士/IHI
单
日立/IHI
双
日立/日立
单
三菱/三菱
单
日立-东方
单
日立-东方
电厂
能代#2 原町#1 原町#2 玑子#1 占东厚真#4 常陆那珂#1 広野#5
超超临界1000MW技术介绍（汽轮）
超超临界1000MW技术介绍（汽轮）技术介绍IP TurbineHP Turbine汽轮机有东方超超临界1000MW汽轮机技术介绍汽轮机技术介绍东方超超临界1000MW目录1东方对日立超超临界汽轮机技术全面引进概貌机组概貌2东方超超临界1000MW机组东方超超临界1000MW机组主要技术特点1000MW机组主要技术特点东方超超临界1000MW33 东方超超临界可靠性高3.1 可3.13.2经济性好3.2 经3.2调峰性能好3.33.3 调先进可靠的辅助系统4 先进可靠的辅助系统44汽轮机运行情况1000MW汽轮机运行情况55 邹县邹县1000MW东汽超临界、超超临界技术引进历程1997年开始超临界技术谈判1999年完成超临界600MW技术引进协议谈判2001年完成对600MW技术引进协议的修改（包括亚临界、超临界）年依托邹县项目完成超超临界技术全面引进2004年依托邹县1000MW项目,完成1000MW超超临界技术全面引进2005年依托芜湖660MW项目,完成660MW超超临界技术全面引进依托芜湖660MW项目完成660MW超超临界技术全面引进东汽从日立全面技术引进1）包括设计图纸、工艺方案及材料、检验和采购规范全面人员培训；2）日立保证机组设计的先进性和准确性，并对设计性能负责；3）东汽在日立的许可证下严格按照日立要求进行生产和制造，变更和材料代用等均需日立认可；4）日立将为项目的工程配合、生产制造及售后服务、用户培训提供技术支持。
——全面技术引进，便于电厂备件采购及获得运行维护技术支持日立1000MW机组业绩东方600MW以上系列机型湿冷机组邹县机型河曲机型滇东机型印度机型托电机型大坝机型空冷机组D600A 1016末叶D600B1016末叶D600F909末叶D600K856末叶D600D661末叶D600J863两排亚临界超临界常熟机型D600C1016末叶兰溪机型1016末叶沾化机型D660A1016末叶上安机型D600H661末叶鸿山供热D600N909末叶蔚县采暖D660C661末叶鸳鸯湖机型D600L863两排南热双抽D600P909末叶邹县机型D1000A1092末叶超超临界芜湖机型D660B1016末叶乌沙山机型D1000B1092末叶灵武机型762末叶曹妃甸机型D1000D1092末叶技术引进消化吸收合作设计研发创新1 1 全面引进日立超超临界汽轮机技术全面引进日立超超临界汽轮机技术制造厂编号电厂机组出力MW 参数MPa/℃/℃机型末叶D1000A 1～2t 东汽超超临界1000MW系列机组D1000A-1～2t 山东邹县7～8#100025/600/600四缸四排汽43〃D1000A-3～4t 广东海门1～2#103625/600/600四缸四排汽43〃D1000A-5～6t 辽宁绥中3～4#100025/600/600四缸四排汽43〃A 广东惠来//D1000A-7～8t 广东惠来3～4#100025/600/600四缸四排汽43〃D1000A-9～10t 山东莱州103925/600/600四缸四排汽43〃D1000A-11～12t 安徽芜湖3～4#100025/600/600四缸四排汽43〃缸D1000A-13～14t 广东海门3～4#103625/600/600四缸四排汽43〃D1000A-15～16t 华润苍南1～2#100025/600/600四缸四排汽43〃D1000A-17～18t 华润古城1～2#100025/600/600四缸四排汽43〃D1000B-1～2t 大唐乌沙山3～4#100025/566/600四缸四排汽43〃D1000B-3～4t 大唐抚州1～2#100025/566/600四缸四排汽43〃D1000C-1～2t 华电灵武3～4#1000（空冷）25/600/600四缸四排汽30〃D1000D-1～2t 华润曹妃甸1～2#1000（供热）25/600/600四缸四排汽43〃全面引进日立超超临界汽轮机技术1 全面引进日立超超临界汽轮机技术1东汽引进型超超临界1000MW机组立体示意图型式超超临界次中间再热单轴四缸四排汽?机组主要技术规范–式：超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽–型号：TC4F-43率1000MW –额定功率：1000 MW–额定蒸汽参数：25 MPa / 600 ℃/ 600 ℃3000r/min –额定转速：3000 r/min–转向：逆时针（从机头朝发电机方向看）–定压运行或“定一滑一定”复合滑压运行方式运行方式：定压运行或定滑定复合滑压运行方式。
1000MW超超临界机组简介
2、锅炉的特点 锅炉的特点 • 2.1炉型 炉型 欧洲的锅炉采用塔式布置 优点： 塔式布置， 欧洲的锅炉采用塔式布置，优点：水冷 壁回路简单， 壁回路简单，不仅炉膛各墙水冷壁间热力 与水动力偏差小， 与水动力偏差小，而且水冷壁回路特别简 烟气自下向上垂直流动，消除了π型锅 单，烟气自下向上垂直流动，消除了 型锅 炉中因有两次90°转弯而导致的烟侧偏差， 炉中因有两次 °转弯而导致的烟侧偏差， 此外对减轻对流受热面结渣和烟侧磨损也 是有利的；缺点：锅炉安装高，增加安装 是有利的；缺点：锅炉安装高， 高度和锅炉房地基的费用。 高度和锅炉房地基的费用。
2.4锅炉受压件钢材 锅炉受压件钢材 • 由于超超临界机组主汽和再热汽温度由 超临界锅炉的538℃~566℃提高到 超临界锅炉的 ℃ ℃提高到580℃以 ℃ 至近几年的600℃及600℃以上，因此锅炉 至近几年的 ℃ ℃以上， 高温受热面不仅要求有高热强性 高热强性即高温下 高温受热面不仅要求有高热强性即高温下 的高蠕变强度和持久强度， 的高蠕变强度和持久强度，而且还应具有 优良的抗烟侧高温腐蚀 抗烟侧高温腐蚀和 优良的抗烟侧高温腐蚀和抗蒸汽侧高温氧 的性能。 化的性能。
max.0.20
V
奥氏体钢
X3CrNiMoN1713
16.016.0-18.0
12.012.0-14.0
2.02.0-2.8
N
Super304H
17.017.0-19.0
7.57.5-10.5
0.300.30-0.60
Cu,N
ATempaloy A-1
17.517.5-19.5
9.09.0-12.0
• 凝汽器下部： 凝汽器下部： 是凝汽器的核心，包括管束和热井。 是凝汽器的核心，包括管束和热井。 当循环泵和真空泵等附属设备均能正常 运行时，凝汽器能否维持额定的真空， 运行时，凝汽器能否维持额定的真空，取 决于管束是否具有较高的凝缩力。 决于管束是否具有较高的凝缩力。 • 热井： 热井： 整个凝汽器底部为热井， 整个凝汽器底部为热井，热井的容积足 以满足3分钟额定负荷排汽凝结量 分钟额定负荷排汽凝结量。 以满足 分钟额定负荷排汽凝结量。热井下 设有集水器，以保证凝结水消旋， 设有集水器，以保证凝结水消旋，及恒定 的汽蚀压头。 的汽蚀压头。
东方1000MW 超超临界汽轮机设计特点
东方1000MW 超超临界汽轮机设计特点王建录喻刚（东方汽轮机厂）1 总体介绍1.1 总体结构东方超超临界1000MW 汽轮机为一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机。
从机头到机尾依次串联一个单流高压缸、一个双流中压缸及两个双流低压缸。
高压缸呈反向布置（头对中压缸），由一个双流调节级与8 个单流压力级组成。
中压缸共有2×6 个压力级。
两个低压缸压力级总数为2×2×6 级。
末级叶片高度为43″。
其总体结构如图1.1.1 所示。
图1.1.1 汽轮机总体结构图1.2 主要技术规范⑴型号N1000-25.0/600/600（2）额定参数功率1000MW高压主汽阀前蒸汽压力25.0MPa.a，温度600℃中压主汽阀前蒸汽压力 4.25MPa.a，温度600℃正常排汽压力(平均值) 0.0051 MPa(a)最终给水温度298.5℃主蒸汽流量2733t/h额定转速3000r/min机组总长37.9m(不含电机)旋转方向逆时针冷却水温（设计水温）21.5℃维持额定功率时的最高计算冷却水温36℃配汽方式全电调(阀门管理)（3）通流级数:热力级为20 级，结构级为45 级，其中高压缸I(双流调节级)+8 压力级中压缸2X6 级(单缸双流程)低压缸(A、B) 2X2X6 级(双流程)2 主机设计特点2.1 经济性好2.1.1 先进的非定场全三维通流设计技术叶片各截面沿叶高三维空间成型，在叶道内沿径向形成“C”型压力分布，即：压力两端高，中间低（C 型），二次流由两侧向中间流动汇入主流，减小了端部二次流损失（见图2.1.1）。
2.1.2 动叶叶顶整圈自带冠采用减振效果优良的单层自带冠结构，静态时连接件间留有最佳安装间隙，在一定转速下开始接触，在额定转速时连接件接触面产生一定的最佳正应力，在此正应力作用下，阻尼件将大大地消耗叶片振动能量，衰减振动，降低叶片的动应力（见图2.1.2）。
超超临界1000MW技术介绍(汽轮)
超超临界1000MW技术介绍(汽轮)超超临界1000MW技术介绍(汽轮)1.引言该文档详细介绍了超超临界1000MW技术在汽轮发电中的应用。
本文将从以下几个方面进行介绍：设备概述、工作原理、优势特点、关键技术、运行维护以及发展前景。
2.设备概述2.1 混合循环系统2.1.1 主蒸汽循环系统2.1.2 辅助蒸汽循环系统2.2 关键设备2.2.1 超超临界锅炉2.2.2 凝汽器2.2.3 汽轮机2.2.4 发电机2.2.5 辅助设备3.工作原理3.1 蒸汽循环过程3.1.1 进水加热过程3.1.2 主蒸汽循环过程 3.1.3 辅助蒸汽循环过程3.2 汽轮机工作原理3.2.1 高压缸3.2.2 中压缸3.2.3 低压缸3.2.4 凝汽器4.优势特点4.1 高效率4.2 低能耗4.3 低排放4.4 高可靠性4.5 灵活性与适应性5.关键技术5.1 超超临界锅炉技术5.1.1 材料技术5.1.2 燃烧技术5.2 高效凝汽器技术5.2.1 传热技术5.2.2 冷却水系统5.3 先进汽轮机技术5.3.1 叶片设计5.3.2 轴承系统5.4 环保措施5.4.1 脱硫技术5.4.2 脱硝技术5.4.3 烟气脱除技术6.运行维护6.1 运行策略6.1.1 启停规程6.1.2 负荷调整6.2 维护管理6.2.1 设备检修6.2.2 定期检测6.2.3 故障处理7.发展前景随着能源需求的不断增长和环保意识的提升，超超临界1000MW 技术在发电行业具有广阔的发展前景。
该技术将继续研究和应用，以满足未来能源发展的需求。
附件：本文档所涉及的相关图片、图表和数据。
法律名词及注释：1.脱硫技术：一种用于去除燃煤电厂烟气中二氧化硫的技术。
2.脱硝技术：一种用于去除燃煤电厂烟气中氮氧化物的技术。
3.烟气脱除技术：一种用于去除燃煤电厂烟气中污染物的综合技术。
(完整版)1000MW超超临界汽轮机总体详细介绍
26.5MPa,576°C/600 °C 2.91/3.68kPa;
上海汽轮机有限公司
- 1个H30高压缸 - 1个M30中压缸 - 3个N30-12.5 低压缸
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
STC国内单轴百万千瓦机组业绩
➢ 2003-2004投运,外高桥II-2X900MW-25. MPa/538°C/566°C ➢ 2003年11月签定华能玉环4X1000MW 26.25MPa/600°C/600°C ➢ 2005年2月签定外高桥Ⅲ期2X1000MW27MPa/600°C/600°C
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
日本电厂超 超临界业绩
参数
31/566/566/566 31/566/566/566
功率 MW 700
700
周波
60 60
1990年后压力 不大于25MPa
24.1/538/593
700
60
24.1/566/593
600
50
24.1/566/593
500
60
24.5/566/593 1000 50
单
三菱/三菱
双
三菱/三菱
电厂
川越#1 川越#2 碧南#3
能代#2 七尾太田#1
原町#1 三隅#1 原町#2 七尾太田#2 松蒲#2 四国电力 橘湾#1 敦贺#2 橘湾#2 玑子#1 占东厚真#4 碧南#4 苓北#2 常陆那珂#1 広野#5 舞鹤#1
上海汽轮机有限公司
日期
1989/9 1990/6 1993/4
上海汽轮机有限公司
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
2x900MW 外高桥II期-2003/2004 投运
世界先进水平的单轴超超临界1000MW汽轮机
世界先进水平的单轴超超临界1000MW汽轮机在当今的能源领域，汽轮机作为将热能转化为机械能的关键设备，其技术的发展和创新始终是推动能源产业进步的重要力量。
其中，单轴超超临界 1000MW 汽轮机以其卓越的性能和先进的技术，代表了世界汽轮机制造的最高水平。
要理解单轴超超临界 1000MW 汽轮机的先进性，首先得从“超超临界”这个概念说起。
超超临界是指机组的主蒸汽压力和温度超过了传统的临界值。
在这种状态下，水蒸气的物理性质发生了显著变化，能够大大提高热效率，从而实现更高的能源利用效率和更低的碳排放。
单轴设计是这一汽轮机的重要特点之一。
与多轴设计相比，单轴系统结构更为紧凑，能够减少轴系的长度和重量，降低转动惯量，从而提高机组的动态响应性能。
这意味着在电网负荷发生变化时，机组能够更快地调整输出功率，更好地适应电网的需求。
在 1000MW 这样的大功率级别下，单轴超超临界汽轮机面临着诸多技术挑战。
首先是材料问题。
由于蒸汽参数极高，对叶片、汽缸等部件的材料要求极为苛刻。
需要使用耐高温、高压、高强度的特种合金材料，以确保在恶劣的工作环境下长期稳定运行。
其次是制造工艺。
为了保证高精度和高质量的零部件制造，需要采用先进的加工设备和工艺技术。
例如，叶片的制造需要使用五轴联动加工中心，以实现复杂形状的精确加工；汽缸的焊接需要采用先进的焊接工艺和设备，确保焊缝的质量和可靠性。
再者是热力系统的优化。
要实现超超临界状态下的高效运行，热力系统的设计至关重要。
通过合理的蒸汽流程设计、回热系统配置以及汽水分离再热器的应用，能够最大程度地提高机组的热效率。
从运行角度来看，单轴超超临界 1000MW 汽轮机具有显著的优势。
其高效的能源转换效率能够为发电厂带来显著的经济效益。
在同等发电量的情况下，消耗的燃料更少，降低了发电成本。
同时，由于减少了燃料的消耗，相应的污染物排放也大大降低，对环境保护具有重要意义。
此外，这种汽轮机的可靠性和稳定性也是其突出优点。
世界先进水平的单轴超超临界1000MW汽轮机
世界先进水平的单轴超超临界1000MW汽轮机世界先进水平的单轴超超临界1000MW汽轮机简介单轴超超临界1000MW汽轮机是一种世界先进水平的发电设备，它采用了超超临界技术，具有高效、高可靠性和低排放的优点。
本文将对单轴超超临界1000MW汽轮机的工作原理、特点和应用进行详细介绍。
工作原理单轴超超临界1000MW汽轮机是通过将高温高压的超临界水送入汽轮机内部，驱动汽轮机转动，从而产生动力，并最终带动发电机发电。
其工作原理可以简述如下：1. 供汽系统：超临界水通过给水泵进入锅炉，注入到炉膛内进行加热。
超临界水的高温高压状态有助于提高汽轮机的热效率。
2. 燃烧系统：燃烧器中的燃料被点燃，产生高温高压的燃烧气体。
这些燃烧气体通过锅炉中的管道，将超临界水加热至超临界状态。
3. 汽轮机系统：超临界水被加热至高温高压后，进入汽轮机中的叶片，使叶片转动。
通过转动的叶片，汽轮机将热能转化为机械能。
4. 发电系统：汽轮机通过输出的机械能带动发电机转子旋转，将机械能转化为电能，并输出到电网。
特点单轴超超临界1000MW汽轮机具有以下几个特点：- 高效能: 采用超超临界技术，使汽轮机的热效率达到较高水平。
通过将超临界水加热至高温高压状态，有效提高了汽轮机的热效率，减少了热能的浪费。
- 高可靠性: 单轴超超临界1000MW汽轮机具有较高的可靠性，能够在长时间运行下保持稳定性能。
其结构设计合理，材料选用高强度和耐高温材料，能够承受高温高压工况的要求，减少设备的损耗和故障率。
- 低排放: 采用超临界水作为工作介质，使得有害物质的排放较低。
超临界水的高温高压状态有助于提高燃烧效率，减少了燃料的消耗量，也减少了废气中的有害成分排放。
- 可持续发展: 单轴超超临界1000MW汽轮机的设计与制造符合可持续发展的原则。
在设计和制造过程中，考虑了能源的高效利用、环境保护和资源的节约利用，以达到经济、社会和环境效益的统一。
应用领域单轴超超临界1000MW汽轮机已广泛应用于发电行业，在以下领域具有较大的应用潜力：- 火力发电厂: 单轴超超临界1000MW汽轮机在火力发电厂中得到了广泛应用，可以更高效地将燃烧产生的热能转化为电能，提高发电厂的发电效率。
1000MW 超超临界总体介绍
（2）3D反动式叶片 系列，ISB叶片系列
（3）长叶片设计系统
（3）合作制造2X350MW 机组 （4）合作制造2X900MW 超超临界
（4）与玉环项目同步 新的百万千瓦超超临 (6) 1000MW超超临界技术 界技术转让 引进,玉环4X1000MW机组
合作制造
（5）合作设计制造600MW 超临界机组
STC开发超超临界汽轮机的技术基础
全面 引进ABB600MW超临界高压缸技术 （1）超临界高压缸全套资料及设计技术 热力、通流部分设计、动静叶片、转子、汽缸、 总体设计的计算机程序、手册、规范。
材料及制造工艺、质保、标准。
给水泵小机全套资料及设计技术 对STW为石洞口#3/#4机组的设计方案技术咨询 （2）1989年-2002年上海市成立超临界办公室组织13年 的技术攻关。
上海汽轮机有限公司
——中国唯一的大型汽轮机制造合资公司
前身是上海汽轮厂（STW）成立于1953年， 为我国第一家电站汽轮机的生产厂家。
1995年 STW 与 美国西屋公司成立 合资公司--上海汽 轮机有限公司 1999年转为西 门子合资公司 .
STW 68%股份、西门子 32%股份
STC开发超超临界汽轮机的技术基础
（1）设计制造
（2）性能保证 （3）分包监造
STC
（4）调试服务
1000MW项目
STC与SIEMENS 合作优势
合资伙伴 具有相同的 技术平台
多项成功合作
（1）合作设计制造 2X300MW抽汽机组
（1）西门子成 员参与公司的 管理 （2）通过西门 子的质量论证 （3）国际市场 合作伙伴
（1）合资后西门子24 （2）合作设计制造 2X600MW亚临界 项补充技术转让
东方—日立1000MW超超临界汽轮机说明书(含调试及控制)
附件 投标人需说明的其他问题目 录一、东汽1000MW等级汽轮机总体优势介绍 (160)1 总体介绍 (160)2 经济性好 (162)3 可靠性高 (166)4 先进成熟可靠的供热机组技术和经验 (170)5启停灵活可控性好 (170)6 调峰性能良好 (171)7先进的凝汽器设计技术 (171)8 优化的轴封系统和疏水系统 (173)9 润滑油系统高效、高度集成 (173)10 自动化水平高 (173)结束语 (173)二、1000MW机组DEH系统介绍 (174)三、1000MW机组TSI系统介绍 (177)四、1000MW机组ETS系统介绍 (178)五、东方－日立电站控制工程专用分散控制系统HIACS-5000M (179)六、1000MW机组盘车控制系统介绍 (182)一、东汽1000MW等级汽轮机总体优势介绍1 总体介绍1.1 总体结构东方引进超超临界1000MW汽轮机为单轴四缸四排汽型式，从机头到机尾依次串联一个单流高压缸、一个双流中压缸及两个双流低压缸。
高压缸呈反向布置（头对中压缸），由一个双流调节级与8个单流压力级组成。
中压缸共有2×6个压力级。
两个低压缸压力级总数为2×2×6级。
末级叶片高度为43″,采用一次中间再热。
百万等级功率机组技术先进、成熟、安全可靠；所有的最新技术近期均有成功的应用业绩，通过这些技术的最优组合，使其总体性能达到了世界一流的先进水平。
1.2 技术来源2004年依托邹县四期2x1000MW项目，我厂从日立公司全面1000MW技术引进。
我厂600MW、1000MW技术均源自日立公司，因此机组结构、配汽、运行与600MW机组相似，技术继承性好，便于电厂很快掌握安装、运行、维护技术。
邹县7#机从开工建设到竣工仅22个月零6天；自11月11日机组整体启动至168小时试运行结束历时仅23天，创造了国内百万千瓦机组试运的领先水平；实现了锅炉水压试验、汽轮机扣缸、倒送厂用电、锅炉点火、汽轮机冲转、发电机并网、168试运等“七个一次成功”。
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•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。
采用SIEMENS成熟的单轴、HMN组合机型
H- 高压单流缸 K-高中压合缸 M- 中压双流缸 E- 中低压合缸 N- 低压双流缸 压力等级： 25~30MPa，温度 ：600°C/610 °C
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
机组纵剖面图
长 宽 高 转子带叶片 整体重量 (mm) (mm) (mm) 重量（T） （T）
6.40X4.20X4.89
主门调门
5.9X5.2X2.23
再热门调门
7.33X5.47X2.26
中压转子带叶片
6.23X1.72X1.72
中低压ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ通管
5.98X2.28X2.35
低压内缸上半
4.12X6.59X3.80
低压内缸下半
6.49X6.89X3.30
低压转子带叶片
8.05X4.19X4.19
超超临界1000MW凝汽式汽轮机 独特的高压第一级设计
• 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。
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
2。高压缸部分
超超临界1000MW凝汽式汽轮机 独特的圆筒型高压外缸
排汽缸
进汽缸
• 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。
超超临界1000MW凝汽式汽轮机 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。
低压外缸下半
10.80X4.5X4.95
低压外缸上半
10.80X3.60X3.45
重量
125 195 35 48 42 15 52 65 109 14 20
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
7. 小结
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
先进的现代化汽轮机设计开发及制造体系造就出 具有世界级先进水平的高品质汽轮机产品
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
感谢各位领导、专家指导！
超超临界1000MW凝汽式汽轮机 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1000MW凝汽式汽轮机
主、再热门的特点
•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
•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1000MW凝汽式汽轮机
低压缸布置方式
• 单联通管，直径φ2000，与 外缸柔性连接。
•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。
•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。
缸直接吊装，大大缩短安装周期。
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
汽缸支撑结构及膨胀特点
• 5个轴承座均支撑在基础上，不随 • 高压缸后猫爪和中压缸前猫爪在#2
机组膨胀移动。
轴承座上固定。
• #2轴承座内装有径向推力联合轴承。•中压外缸与低压内缸以及低压内缸
机组的绝对死点和相对死点均在高 与低压内缸之间以推拉杆形式连接，
•以合资公司的合作平台，以STC与西门子签定百万千瓦技术转让合 同(设计技术、制造、质 保、安装、服务技术)为基础。 •高效的全三维弯扭（马刀型）叶片，使机组具有卓越的热力性能。 •良好稳定的转子轴系，合理新颖的静子滑销系统，全三维高效的动 静叶片，以及简洁方便的机组布置形式，使机组运行灵活，启动迅 速，安全可靠性高， •高中压缸整体发运，缩短现场安装周期。超长的汽轮机大修周期 （允许等效间隔时间96000小时），电厂维护简单方便。 •单轴承支撑使机组结构紧凑，汽轮机总长缩短8~10m，厂房投资相 应下降。 •国内已有高桥二期同类项目正在进行施工设计，可借鉴性强。为我 们设计及制造百万等级汽轮机打下了坚实的基础，积累了丰富的经 验。
•阀门采用电液调节的油动机进行 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
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
4。低压缸部分
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
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。
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1000MW凝汽式汽轮机
6.主要部件外形尺寸及重量
部件名称
外形尺寸 长X宽X高（米）
高压缸（整体发运）
4.88X3.50X3.50
中压缸（整体发运 )
超超临界1000MW凝汽式汽轮机 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1000MW凝汽式汽轮机 世界上（有运行业绩）最大尺寸的低压末级叶片
流激振问题，是大功率汽轮机最
凝汽器 安全可靠的配汽方式。
阀门
•除高压转子外，其他 转子均由
机组机构特点
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
•机组总长~28m,比同等级的其他机组缩 中的影响。
短约8~10m。
•转子均采用无中心孔整锻转子，
•高压缸和中压缸整体发运。现场不需开 刚性好，应力小。
机组外形尺寸 ~29*10.4*7.75m
396
机组总重
1570t
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
机组外型布置图
低压部分
• 低压外缸现场焊接。避免了超 大部件运输困难问题。
• 阀门与汽缸直接连接，无导汽 管
中压部分
•高压缸可采用补汽阀。
发电机
•全周进汽提高了机组运行的经
高压部分
济性和安全可靠性 。相对于喷 嘴调节不存在高温叶片强度和汽
高压外缸 高压内缸 汽缸螺栓 中压内缸 主汽门阀体 主汽门阀壳 主汽门螺栓 再热阀体 再热阀壳
进汽缸：GX12CrMoWVNbN10-1-1 高压第一级动叶
排汽缸：G17CrMoV5-10 GX12CrMoVNbN9-1
高压第一级斜置静叶
X19CrMoNbVN11-1
中压第一级动叶
GX12CrMoVNbN9-1
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
补汽调节阀技术特点
蒸汽出口
主蒸汽进口
补汽阀接口
补汽阀阀体
蒸汽进口
• 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。
高压第一级斜置静叶
GX12CrMoWVNbN10-1-1
GX12CrMoWVNbN10-1-1
X12CrMoVNbN9-1-1
GX12CrMoWVNbN10-1-1
GX12CrMoWVNbN10-1-1
NiCr20TiAl X12CrMoWVNbN10-1-1 NiCr20TiAl X12CrMoWVNbN10-1-1
• 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。
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
液压盘车设备
•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，能使汽轮发电机组转子从静止状态转动起来， 盘车转速为60转/分。
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 。
•低压缸N30积木块与外高桥超临界 900MW相同，末级叶片为1146mm。
•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174PH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。
超超临界1000MW凝汽式汽轮机