超超临界1000MW凝汽式汽轮机总体介绍

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
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 )
•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。
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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。
#1-#2 #2-#3 #3-#4 #4-#5 (mm) (mm) (mm) (mm)
高压缸H30 3665 3800 3450
14.1
中压缸M30 4825 4200 4340
44.7
低压缸 7100 10800 8395
110
2XN30
125 轴承 4275 6075 8000 8050
跨距 205
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
中低压连通管
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
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）
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
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
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，
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
•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。
中压之间的#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
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
高效全新的反动式叶片
1） 所有的高中低叶片级（除末 三级）均为弯扭的马刀型动、 静叶片。 （2）变反动度（30%-60%） 3）整体围带叶片、全切削加工； 强度好、动应力低、抗高温蠕 变性能好。
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
超超临界1000MW凝汽式汽轮机总体介绍
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
介绍内容
1。总体结构 2。高压缸部分 3。中压缸部分 4。低压缸部分 5。主要部件材质 6。大型部件外形尺寸及重量 7。小结
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
1。总体结构
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。
• 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，阀门直接支 撑于基础上，对汽缸附加力小。
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
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1000MW凝汽式汽轮机
感谢各位领导、专家指导！
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
•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。
液压马达
前轴承座 高压转子
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
3。中压缸部分
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
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。
•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
5. 超超临界1000MW汽轮机主要部件材质表
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
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
主调门的连接方式来自百度文库
•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。
•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
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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。
• 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
• 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。
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
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。