汽轮机原理三大汽轮机厂简介
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当前汽轮发电机的发展概况
主讲：张利平
-
电能及其产生
电能是最清洁、最方便的能源
-
直接转换产生电能
太阳能电池
-
燃料电池
间接转换产生电能
原动机
发电机
-
世界汽轮发电机的发展
1.产品种类和单机容量 2.冷却介质和冷却方式 3.材料和绝缘技术 4.定、转子冷却结构 5.总体布置结构 6.试验、检验和监测技术的进步 7.设计方法和设计手段
第三次引进：全面引进具有21世纪先进水平的超临界600MW机组设
计制造技术
-
东方汽轮机厂600MW汽轮机 设计、制造技术
全面引进技术：设计图纸、计算方法、计算程序 制造工艺（操作指导书）、采购规范、检验规范（标准）
全面人员培训：设计人员、工艺人员、检验人员 关键工序操作人员
东汽按照日立许可证，严格按照日立图纸进行生产制造
-
东方—日立600MW汽轮机
主要技术特点:
机型先进 可靠性高 经济性好 调峰性能好 自动化水平高
-
机型先进
冲 动 式 汽 轮 机
-
机组热耗
wk.baidu.com
机型先进
反动式机组
反动式机组
冲动式机组
冲动式机组
运行时间
一个大修期
一个大修期
一个大修期
机组持久性能
-
机型先进
东方超临界600MW汽轮机高中压合缸、三缸四排汽
级效率提高 1.0-1.5 %
-
机组经济性高
平衡动叶叶型
该叶型型损小 二次流损失小
动叶型损试验
根部 顶部
平 衡 动 叶 0.591 0.432
原 设 计 1.00 0.705
-
级效率提高 2-3 %
机组经济性高
高负荷动叶叶型 叶型型损小于平衡叶
型、二次流损失小 动叶型损试验
与平衡叶型比级效率提高 0.23 % -
午流道
-
机组经济性高
层流静叶叶型 (0.38薄出汽边) 该叶型型损小 二次流损失小
环形叶栅对比试验
总损失 端损
常规叶型 1 1
层 流 /直 叶 栅 0.856 0.708
层 流 /弯 曲 0.492 0.302
损失降低 30 %
-
级效率提高 1-1.5 %
机组经济性高
可控涡静叶
减少冲角损失 和二次流损失
额定功率
主蒸汽压力
主蒸汽温度
主蒸汽流量
再热蒸汽压力
再热蒸汽温度
再热蒸汽流量
背
压
热
耗
给水温度
末叶高度
通流级数
汽轮机外形尺寸
超临界机组 600 MW 24.2 MPa 566 ℃ 1704.5 t/h 4.03 MPa 566 ℃ 1411.3 t/h
4.4/5.5 kPa 1799 kcal/kW.h
机组经济性高
边界层抽吸技术
减少静叶漏汽对主流的影响 ，同时减少根部边界层厚度;
-
东方汽轮机厂通过三次全面引进日立公司600MW汽轮机设 计制造技术，使东汽厂具备了设计制造先进亚临界、超临界 600MW等级机组的能力
-
第一次引进：全面引进具有20世纪90年代初先进水平的亚临界
600MW机组设计制造技术
第二次引进：全面引进具有21世纪先进水平的亚临界600MW机组设
计制造技术，采用当代先进的全三维技术进一步提高 亚临界600MW机组的经济性
-
机组可靠性高
提高轴系稳定性所采用的先进措施
● 主油泵刚性联接
● 1#、2#瓦采用可倾瓦，
3#、4#、5#、6#采用椭圆瓦 ● 高速动平衡和超速试验
-
机组可靠性高
提高机组启停灵活性采用的先进措施
● 低磨擦自润滑滑块
-
机组可靠性高
提高机组启停灵活性采用的先进措施
● 铁素体不锈钢汽封
新设计
原设计
-
高中压缸高温部分的结构简图
-
600MW机组回热系统
-
600MW机组汽封系统
-
600MW机组油系统
-
600MW机组顶轴油系统
-
600MW机组低压缸喷水系统
-
紧急排放阀
-
中 压 缸 启 系动 统及 紧 急 排 放
中压缸启动及旁路系统
-
机组可靠性高
提高轴系稳定性所采用的先进措施
● 采用超纯净转子锻件,无中心孔转子 ● 联轴器带止口，对中准确、联接牢靠
-
1. 产品种类
常规火电
-
双轴和单轴
-
燃气轮机及联合循环电站
蒸汽轮机
发 电
燃气 轮机
机
余热锅炉
-
核 能 发 电 技 术
-
三大汽轮机厂汽轮机介绍
• 东方汽轮机厂生产的汽轮机 • 上海汽轮机厂生产的汽轮机 • 哈尔滨汽轮机厂生产的汽轮机
-
一、东 方 汽 轮 机 厂
超临界600MW汽轮机
综合介绍
结构紧凑、投资和维护费少、温度场均匀、膨胀通畅、轴承箱温度 较低，轴系稳定；从高压第4级后引入冷却蒸汽冷却中压第1级叶轮 前后的高温段轮毂及轮面，达到冷却中压高温部位的目的，从而使 机组的寿命消耗大幅下降。
-
机型先进
东方超临界600MW汽轮机外形图
-
机型先进
超临界600MW汽轮机纵剖面图
-
机型先进
日立汽轮机历史
已经投入商业运行的机组数量：
1,697台
已经投入商业运行的单机最大功率（燃煤）：1,000MW
最大机组功率（核电）：
1,137MW
最大蒸汽参数： 蒸汽压力： 主蒸汽温度： 再热蒸汽温度： 已经投入商业运行总功率：
25.1MPa 600℃ 600℃
105,214MW
-
-
超临界600MW汽轮机主要技术规范
-
东方汽轮机厂600MW汽轮机 设计、制造技术
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技术协议的修改
工厂已与日立公司完成超临界600MW汽轮机设计、制造技 术转让协议谈判。
-
东方汽轮机厂600MW汽轮机 设计、制造技术
机组可靠性高
提高机组启停灵活性采用的先进措施
• 汽缸采用窄高法兰
-
机组可靠性高
提高机组可靠性的其他先进措施
•末三级动叶片调开三重点共振 •低压缸三层结构防止热变形 •测温元件可不揭缸更换
-
机组可靠性高
● 高效、高可靠性的阀门 ● 提高配套辅机质量
高压主汽调节阀
-
机组经济性高
先进的通流技术: • 层流叶栅、薄出汽边 • 高负荷扭曲动叶 • 可控涡流型 • 平围带多齿汽封 • 分流叶栅 • 边界层抽吸 • 弯曲、弯扭静叶片 • 子午型线，光滑子
282.4 ℃ 40″
(I+8)+(6)+(4×7)=43 27.9×10.1×6.6
超临界机组 600 MW 24.2 MPa 538 ℃ 1740.3 t/h 4.07 MPa 566 ℃ 1427.7 t/h
4.4/5.5 kPa 1808 kcal/kW.h
282.4 ℃ 40″
(I+8)+(6)+(4×7)=43 27.9×10.1×6.6
主讲：张利平
-
电能及其产生
电能是最清洁、最方便的能源
-
直接转换产生电能
太阳能电池
-
燃料电池
间接转换产生电能
原动机
发电机
-
世界汽轮发电机的发展
1.产品种类和单机容量 2.冷却介质和冷却方式 3.材料和绝缘技术 4.定、转子冷却结构 5.总体布置结构 6.试验、检验和监测技术的进步 7.设计方法和设计手段
第三次引进：全面引进具有21世纪先进水平的超临界600MW机组设
计制造技术
-
东方汽轮机厂600MW汽轮机 设计、制造技术
全面引进技术：设计图纸、计算方法、计算程序 制造工艺（操作指导书）、采购规范、检验规范（标准）
全面人员培训：设计人员、工艺人员、检验人员 关键工序操作人员
东汽按照日立许可证，严格按照日立图纸进行生产制造
-
东方—日立600MW汽轮机
主要技术特点:
机型先进 可靠性高 经济性好 调峰性能好 自动化水平高
-
机型先进
冲 动 式 汽 轮 机
-
机组热耗
wk.baidu.com
机型先进
反动式机组
反动式机组
冲动式机组
冲动式机组
运行时间
一个大修期
一个大修期
一个大修期
机组持久性能
-
机型先进
东方超临界600MW汽轮机高中压合缸、三缸四排汽
级效率提高 1.0-1.5 %
-
机组经济性高
平衡动叶叶型
该叶型型损小 二次流损失小
动叶型损试验
根部 顶部
平 衡 动 叶 0.591 0.432
原 设 计 1.00 0.705
-
级效率提高 2-3 %
机组经济性高
高负荷动叶叶型 叶型型损小于平衡叶
型、二次流损失小 动叶型损试验
与平衡叶型比级效率提高 0.23 % -
午流道
-
机组经济性高
层流静叶叶型 (0.38薄出汽边) 该叶型型损小 二次流损失小
环形叶栅对比试验
总损失 端损
常规叶型 1 1
层 流 /直 叶 栅 0.856 0.708
层 流 /弯 曲 0.492 0.302
损失降低 30 %
-
级效率提高 1-1.5 %
机组经济性高
可控涡静叶
减少冲角损失 和二次流损失
额定功率
主蒸汽压力
主蒸汽温度
主蒸汽流量
再热蒸汽压力
再热蒸汽温度
再热蒸汽流量
背
压
热
耗
给水温度
末叶高度
通流级数
汽轮机外形尺寸
超临界机组 600 MW 24.2 MPa 566 ℃ 1704.5 t/h 4.03 MPa 566 ℃ 1411.3 t/h
4.4/5.5 kPa 1799 kcal/kW.h
机组经济性高
边界层抽吸技术
减少静叶漏汽对主流的影响 ，同时减少根部边界层厚度;
-
东方汽轮机厂通过三次全面引进日立公司600MW汽轮机设 计制造技术，使东汽厂具备了设计制造先进亚临界、超临界 600MW等级机组的能力
-
第一次引进：全面引进具有20世纪90年代初先进水平的亚临界
600MW机组设计制造技术
第二次引进：全面引进具有21世纪先进水平的亚临界600MW机组设
计制造技术，采用当代先进的全三维技术进一步提高 亚临界600MW机组的经济性
-
机组可靠性高
提高轴系稳定性所采用的先进措施
● 主油泵刚性联接
● 1#、2#瓦采用可倾瓦，
3#、4#、5#、6#采用椭圆瓦 ● 高速动平衡和超速试验
-
机组可靠性高
提高机组启停灵活性采用的先进措施
● 低磨擦自润滑滑块
-
机组可靠性高
提高机组启停灵活性采用的先进措施
● 铁素体不锈钢汽封
新设计
原设计
-
高中压缸高温部分的结构简图
-
600MW机组回热系统
-
600MW机组汽封系统
-
600MW机组油系统
-
600MW机组顶轴油系统
-
600MW机组低压缸喷水系统
-
紧急排放阀
-
中 压 缸 启 系动 统及 紧 急 排 放
中压缸启动及旁路系统
-
机组可靠性高
提高轴系稳定性所采用的先进措施
● 采用超纯净转子锻件,无中心孔转子 ● 联轴器带止口，对中准确、联接牢靠
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1. 产品种类
常规火电
-
双轴和单轴
-
燃气轮机及联合循环电站
蒸汽轮机
发 电
燃气 轮机
机
余热锅炉
-
核 能 发 电 技 术
-
三大汽轮机厂汽轮机介绍
• 东方汽轮机厂生产的汽轮机 • 上海汽轮机厂生产的汽轮机 • 哈尔滨汽轮机厂生产的汽轮机
-
一、东 方 汽 轮 机 厂
超临界600MW汽轮机
综合介绍
结构紧凑、投资和维护费少、温度场均匀、膨胀通畅、轴承箱温度 较低，轴系稳定；从高压第4级后引入冷却蒸汽冷却中压第1级叶轮 前后的高温段轮毂及轮面，达到冷却中压高温部位的目的，从而使 机组的寿命消耗大幅下降。
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机型先进
东方超临界600MW汽轮机外形图
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机型先进
超临界600MW汽轮机纵剖面图
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机型先进
日立汽轮机历史
已经投入商业运行的机组数量：
1,697台
已经投入商业运行的单机最大功率（燃煤）：1,000MW
最大机组功率（核电）：
1,137MW
最大蒸汽参数： 蒸汽压力： 主蒸汽温度： 再热蒸汽温度： 已经投入商业运行总功率：
25.1MPa 600℃ 600℃
105,214MW
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超临界600MW汽轮机主要技术规范
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东方汽轮机厂600MW汽轮机 设计、制造技术
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技术协议的修改
工厂已与日立公司完成超临界600MW汽轮机设计、制造技 术转让协议谈判。
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东方汽轮机厂600MW汽轮机 设计、制造技术
机组可靠性高
提高机组启停灵活性采用的先进措施
• 汽缸采用窄高法兰
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机组可靠性高
提高机组可靠性的其他先进措施
•末三级动叶片调开三重点共振 •低压缸三层结构防止热变形 •测温元件可不揭缸更换
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机组可靠性高
● 高效、高可靠性的阀门 ● 提高配套辅机质量
高压主汽调节阀
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机组经济性高
先进的通流技术: • 层流叶栅、薄出汽边 • 高负荷扭曲动叶 • 可控涡流型 • 平围带多齿汽封 • 分流叶栅 • 边界层抽吸 • 弯曲、弯扭静叶片 • 子午型线，光滑子
282.4 ℃ 40″
(I+8)+(6)+(4×7)=43 27.9×10.1×6.6
超临界机组 600 MW 24.2 MPa 538 ℃ 1740.3 t/h 4.07 MPa 566 ℃ 1427.7 t/h
4.4/5.5 kPa 1808 kcal/kW.h
282.4 ℃ 40″
(I+8)+(6)+(4×7)=43 27.9×10.1×6.6