350MW超临界汽轮机技术介绍

350MW超临界汽轮机

技术介绍

北京北重汽轮电机有限责任公司

2009年12月

目录

1、前言 (1)

2、机型系列 (2)

3、机组介绍 (3)

3.1、总体方案 (3)

3.2、本体结构 (4)

3.2.1、汽缸 (7)

3.2.2、转子及动叶片 (7)

3.2.3、喷嘴组、静叶及隔板 (9)

3.2.4、高中压阀门 (10)

3.2.5、轴承及轴承箱 (11)

3.2.6、滑销系统 (12)

3.3、主要部件材质 (13)

3.4、汽轮机附属系统 (14)

3.4.1、汽封、本体疏水系统 (14)

3.4.2、润滑、顶轴及盘车系统 (14)

3.4.3、控制及保护系统 (14)

3.5、汽轮机辅助设备 (15)

3.5.1、凝汽器 (15)

3.5.2、低压加热器 (15)

4、关于超临界机组的主要问题 (15)

4.1、高温材料的使用 (15)

4.2、防颗粒侵蚀措施 (15)

4.3、中压第一级冷却措施 (15)

5、机组特点 (16)

5.1、机型定型合理 (16)

5.2、采用成熟可靠的设计 (16)

5.3、功率高 (17)

5.4、良好的结构设计 (17)

5.5、材料等级高 (17)

5.6、灵活快捷的中压缸启动 (17)

6、300MW-360MW汽轮机业绩表 (18)

350MW超临界汽轮机技术介绍

1、前言

超临界350MW汽轮机是我公司在引进ALSTOM公司亚临界330MW凝汽式汽轮机的基础上，通过近几年与ALSTOM在600MW超临界机组方面的合作以及与其他国外公司的技术交流，结合目前国内对超临界汽轮机要求的基础上设计开发的机型。机组设计采用先进的通流技术，保证具有较高的经济性；在结构设计上充分采用成熟可靠的技术，确保机组的安全可靠性，以及快速启、停及变负荷的能力。

我公司从1986年开始引进ALSTOM亚临界330MW湿冷机组，在引进纯凝湿冷机组的基础上，完成了亚临界330MW汽轮机的系列化工作，机组系列在功率方面涵盖了300MW~360MW（其中空冷300MW~330MW、湿冷330MW~360MW），在冷却方式方面涵盖了湿冷、直接空冷、间接空冷，在功能方面涵盖了纯凝、单级抽汽（0.3~0.6Mpa.a、0.98~1.27Mpa.a、3.92~5.88Mpa.a）、两级抽汽（三种单抽的组合）、三级抽汽（三种单抽的组合），目前各种机型的机组已经生产80多台。机组系列如下：

——纯凝系列：

——基本抽凝系列：机组在满足纯凝系列要求的同时，还可满足以下抽汽系列的要求。

——其它抽凝系列：通过采用机外引射混流，还可满足基本抽汽系列以外的各种抽汽参数要求。

通过引进ALSTOM 亚临界330MW凝汽式汽轮机技术及系列化完善工作，加之近几年与ALSTOM在600MW超临界机组方面的合作以及与其他国外公司的技术交流，我公司积累了相当的技术经验，为开发超临界350MW汽轮机打下了良好的基础。

2、机型系列

作为300MW等级超临界机组，首先应考虑抽汽的需要，因此在机型系列方面，我们考虑了如下机型，未来可在功率、抽汽等级等方面加以扩展。

本次介绍的是湿冷采暖抽汽机型，其它机型可根据用户的需要进行匹配。

3、机组介绍

3.1、总体方案

我公司超临界350MW汽轮机是在引进ALSTOM公司亚临界330MW凝汽式汽轮机（包括合缸机型部分技术）结合目前国内外超临界汽轮机机型情况开发出来的。机型充分考虑了国内电力市场对300MW等级机组的供热要求，在最大限度满足采暖抽汽的基础上，还可满足部分非调0.98Mpa.a等级工业抽汽的要求。

机型为：一次中间再热、单轴、双缸双排汽抽汽凝汽式汽轮机。高中压通流采用反向合缸布置，低压为对称的双流布置。整机共设有25级，高压为1个调节级+7个压力级、中压为7个压力级、低压沿用我公司原亚临界330~360MW低压模块，为2×5个压力级。

本机采用一次中间再热，由三个高压加热器、一个除氧器和四个低压加热器组成八级回热系统。第6级后设一段回热抽汽供1#高加(GJ1)，第8级后(高压排汽)设二段抽汽供2#高加(GJ2)，第11级后设三段回热抽汽供3#高加（GJ3），第13级后设四段抽汽供除氧器（CY）/非调工业抽汽/汽泵小汽机用汽，第15级后（中压排汽）设五段抽汽供5#低加（DJ5），在17/22级后设六段抽汽供6#低加（DJ6），在18/23级后设七段抽汽供7#低加（DJ7），在19/24级后设八段抽汽供8#低加（DJ8）。

机组主要参数列表如下：

3.2、本体结构

机组为双缸双排汽型式，进排汽部分沿用我公司亚临界机组结构，高压和中压阀门与汽缸之间都是通过管道联接，高压进汽为上下对称布置的4个进汽口，中压部分为上下对称布置的2个进汽口；阀门仍沿用亚临界浮动式布置方式，对称布置在高中压模块的左右侧；前轴承箱仍沿用亚临界机组型式固定在基础上；机组滑销系统依然采用亚临界机组良好的中分面支撑中分面滑动的型式。机组纵剖面图及外形图见下：

纵剖面图

外形图

3.2.1、汽缸

高中压汽缸采用双层缸结构，中压后部设置两级隔板套，内外缸全部为合金铸钢件。高中压汽缸沿用亚临界330MW机组成熟的高窄法兰结构，过渡区采用大圆角过渡，最大限度减少应力集中。高压设有1个调节级加7个压力级，高压通流第6级后为第一段回热抽汽，抽汽管设在高中压内缸下部，内缸抽汽管与外缸采用活塞式配合，外部管道与外缸采用法兰连接方式。高中压外缸后部设有螺塞孔，可使用专用工具在不揭缸情况下进行平衡螺钉的装拆。

一段抽汽口结构图

中压设置7个压力级，前3级设置在高中压一体的高中压内缸上，后4级分别装在两级隔板套里。中压第3级、第5级和第7级后分别设置了抽汽口，满足回热系统抽汽，其中第5级后抽汽除满足回热抽汽外，还考虑了非调工业抽汽的需要，第7级后考虑可调采暖抽汽的需要。

低压缸借用亚临界低压部分，仍然为内外双层缸结构，全部为焊接汽缸。

3.2.2、转子及动叶片

转子

高中压转子共15级叶轮，采用整锻无中心孔结构；低压转子为亚临界低压整锻无中心孔结构。高中压转子与低压转子、低压转子与发电机转子之间采用刚性联轴器联接。