华能玉环电厂1000MW

900MW机组T-S图
超超临界定义：
日本的定义为压力大于24.2MPa,或温度达到593℃； 丹麦定义为压力大于27.5MPa； 西门子公司的观点是应从材料的等级来区分超临界和超 超临界机组等等。我国电力百科全书则将超超临界定义 为：蒸汽参数高于27MPa。
综合以上观点，一般将超超临界机组设定在蒸汽压力大 于25MPa，蒸汽温度高于580℃的范围。
• 机组的保证最大连续工况（T-MCR):指汽轮机在通过铭牌功
率所保证的进汽量、额定主蒸汽和再热蒸汽参数工况下，排汽压力 为4.9kPa(a)、补水率为0%，机组能保证达到的功率。
• 汽轮机的设计流量（计算最大进汽量）:在所保证的进汽量基
础上增加一定的裕量,即(1.03-1.05)x保证进汽量,且调节阀全开。
超／超超临界汽轮机
• 超临界汽轮机(supercritical steam turbine)有明确的物理意义。由水蒸汽 性质图表知道，水的临界点参数为临界 压力pc=22.129MPa，临界温度 tc=374.15oC，临界焓hc=2095.2kJ/kg， 临界熵sc=4.4237kJ/(kg· K)，临界比容 vc=0.003147m3/ kg。当水的压力p<pc， 水在定压下加热变为蒸汽的汽化阶段， 呈现湿饱和蒸汽状态，汽化过程处于水 与蒸汽两相共存的状态。当水的压力 p=pc，水的汽化阶段缩为一点(临界点) ，即汽化在一瞬间完成；水在c下定压 加热到tc时就立即全部汽化，无水与蒸 汽两相共存的汽化过程，但有相变点(pc ，tc)。当水的压力p>pc，水在定压下加 热逐渐变为过热蒸汽，无汽化过程，无 相变点。工程上，把主蒸汽压力p0<pc的 汽轮机称为亚临界汽轮机，把p0>pc的汽 轮机称为超临界汽轮机。
• 铭牌工况（TRL） ：汽轮发电机组能在下列条件下在保证寿命
期内任何时间都能安全连续运行，发电机输出铭牌功率950MW（当 采用静态励磁、电动主油泵时，扣除各项所消耗的功率），此工况 下的进汽量称为铭牌进汽量。 (1) 额定主蒸汽参数、再热蒸汽参数及所规定的汽水品质； (2) 汽轮机低压缸排汽平均背压为11.8kPa(a)； (3) 补给水量为3％； (4) 最终给水温度为294.9℃； (5) 全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽； (6) 汽动给水泵满足额定给水参数； (7) 在额定电压、额定频率、额定功率因数0.9(滞后)、额定氢压、 发电机冷却器冷却水温为38℃时，发电机效率为99.0%。
• 调节门全开（VWO）工况 ：汽轮发电机组能在调节阀全 开，其它条件同TMCR时，汽轮机的进汽量不小于105％的 铭牌工况（TRL）进汽量 。 • 机组的热耗率验收（THA）工况：当机组功率（当采用 静态励磁、电动主油泵时，扣除各项所消耗的功率）为 额定功率时，除进汽量以外其它条件同TMCR时。
• 调节汽阀全开（VWO）时计算功率：机组在调节汽阀全开时
，通过计算最大进汽量和额定的主蒸汽、再热蒸汽参数工况下，并 在额定排汽压力为4.9kPa(a)、补水率为0%条件下计算所能达到的功 率。
机、炉、电容量匹配
• 发电机容量：一般发电机的功率应与VWO工况的功率相 匹配，即等于VWO工况功率／功率因数(MVA) • 锅炉最大连续蒸发量(B-MCR)：应与汽轮机的设计流量 （即计算最大进汽量）相匹配，不必再加裕量。若汽轮 机按VWO工况计算最大功率， B-MCR蒸发量等于汽轮 机VWO工况的最大进汽量；若采用美国设计的机组，则 B-MCR蒸发量可等于汽轮机VWO工况＋５％OP工况的最 大进汽量。
SIEMENS “HMN”组合机型业绩之一
1997年投运，单轴、 四缸四排汽、 25.3/544/560 5kPa 背压
η hp(实测）=91.99%
ηip (实测） =93.73%
SIEMENS ”HMN”组合机型业绩之二
1999年投运，单轴、 五缸六排汽、
25.8/541/580
背压 2.91/3.68 kPa
华能玉环电厂1000MW汽轮机设备及系统
内蒙古工业大学 2008.12
第一讲
华能玉环电厂1000MW汽轮机 整体设计特点与本体布置
• 汽轮机概述 • 1000MW汽轮机整体设计特点 • 1000MW汽轮机本体结构与布置
第一节 汽轮机概述
• 汽轮机是以水蒸汽为工质的旋转式热能动力机械，它接 受锅炉送来的蒸汽，将蒸汽的热能转换为机械能，驱动 发电机发电。它具有单机功率大、效率高、运行平稳、 单位功率制造成本低和使用寿命长等优点。 • 汽轮机设备是火力发电厂的三大主要设备之一，汽轮机 设备及系统包括汽轮机本体、调节保安及供油系统、辅 助设备及热力系统等。 • 汽轮机本体是由汽轮机的转动部分（转子）和固定部分 （静子）组成；调节保安及供油系统主要包括调速汽阀 、调速器、调速传动机构、主油泵、油箱、安全保护装 置等；辅助设备主要包括凝汽器、抽气器（或水环真空 泵）、高低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、凝 升泵、循环水泵等；热力系统主要指主蒸汽系统、再热 蒸汽系统、凝汽系统、给水加热系统、给水除氧系统等 。
η hp=94.2%
ηip =96.1%
SIEMENS “HMN”组合机型业绩之三
2002年投运，
排汽、 26.5/576/600 背压 2.91/3.68 kPa
单轴、五缸六
SIEMENS “HMN”组合机型业绩之四
2002年投运， 单轴、三缸
两排汽、
25.1/600/610 背压5.07 kPa
目前超超临界汽轮机容量和参数情况
• 进汽温度
- 日本：主汽均达到600℃，再热最高610 ℃ - 西门子：ISOGO 600 ℃/ 610 ℃ - 不论功率大小，所有机组均采用580-600 ℃
• 进汽压力
- 日本：除89年东芝2X700MW外（31MPa），其余90年以来均25MPa； - 欧洲：1997/1998丹麦两台29MPa，两次再热415MW机组，西门子也有较 高业绩 - 但目前大功率机组的进汽压力均不超过26.5MPa;
Commercial Operation
1972 1973 1977 1978 1976 1980 1978 1985 1989 1991 1997 1997 1997 1999 2002 2002 2003 2004
Speed Output Country [Hz] [MW]
Germany Japan Netherlands USA Germany USA Netherlands Austria Germany Denmark Germany Germany Germany Germany Japan Germany China China 50 50 50 60 50 60 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 420 350 630 618 270 618 630 405 500 410 874 874 395 910 600 1025 980 980
SIEMENS的“HMN”组合机型业绩之五
第二节
华能玉环1000MW超超临界汽轮机 本体性能
• 华能玉环电厂是国内第一座超超临界百万千瓦燃煤发电 厂，该项目是为配合国家“863计划”，作为引进超超临 界机组技术、逐步实现国产化的依托工程。规划容量为4 台1000MW超超临界汽轮发电机组，一期工程安装2台 1000MW超超临界汽轮发电机组，并留用再扩建余地。目 前工程尚处在建设阶段，计划于2007年投产发电。主要 设备采取项目合作、联合制造模式。汽轮机引进德国西 门子技术，由上海电气(集团)总公司下属上海汽轮机有 限公司成套供货。
SIEMENS单轴、50HZ、 900MW等级的业绩优势
台数最多(世界8台中的6台） 全为50HZ 全为单轴,最大1025MW 压力高于25MPa
SIEMENS的 技术优势-- 成熟的单轴、HMN组合机型
H- 高压单流缸 M- 中压双流缸 N- 低压双流缸
功率范围：300MW至1100MW 压力 30MPa，温度 600°C/620 °C
• 机组容量
- 双轴——三菱 1050MW 2001年投运 - 单轴——东芝 （60Hz）1000MW 2002年投运 西门子 1025MW最大，多台900MW 98年后
国际上对大容量汽轮发电机组功率等术语 的一般定义
• 额定功率（铭牌功率，铭牌出力TRL）：指汽轮机在额定主
蒸汽和再热蒸汽参数工况下，排汽压力为11.8kPa(a)、补水率为3% ，能在发电机接线端输出供方所保证的功率。汽轮机的进汽量属供 方的保证值，它与所保证的额定工况相对应。
Power Plant
EMDEN 4 OI 3 PLEM MAASBRACHT A PLEASANTS 1 MAINZ-WIESBADEN II PLEASANTS 2 PLEM MAASBRACHT B DUERNROHR STEAG KW HERNE 4 FYNSVAERKET BLOCK 7 SCHWARZE PUMPE 1 SCHWARZE PUMPE 2 ALTBACH HKW 2 BOXBERG BLOCK Q ISOGO NIEDERAUSSEM BLOCK K WAIGAOQIAO 1 WAIGAOQIAO 2
(1) 其他国际知名公司机型业绩
SEC与SIEMENS的 技术优势
SIEMENS在近十年50HZ、单轴、900MW功率机型业绩世界领先（8 台中的6台） （2）德国能源及环保政策的促进 关闭核电、停办效率小于35%的电厂 发展高效清洁燃褐煤发电技术 （3）采取一切可能的先进技术提高经济性-比1976年600MW提高7.7% 超超临界参数(热效率提高1.3%) 提高汽轮机内效率—全部采用3D马刀型叶片级(热效率提高1.7%) 大幅降低背压促进特大长叶片发展(热效率提高1.4%) （4）进行欧盟超超临界参数37.5MPa/700°C/720 °C /720 °C计划,热 效率再提高7%.
Main Steam Main Steam Reheat Pressure Temperature Temperature [bar] [° C] [° C]
236 246 245 242 246 242 245 250 245 240 264 264 263 260 251 265 250 250 540 538 535 538 540 538 535 535 530 538 542 542 540 540 600 576 538 538 540 538 535 538 540 538 535 535 540 538 560 560 565 580 610 599 566 566
汽轮机的分类
• 按工作原百度文库分类
（1）冲动式汽轮机：主要由冲动级组成，在级中蒸汽基本上在喷嘴栅（或静叶栅）中 膨胀，在动叶栅中只有少量膨胀。 （2）反动式汽轮机：主要是由反动级组成，蒸汽在汽轮机的静叶栅和动叶栅中都有相当 程度的膨胀。
• 按热力特征分类
凝汽式汽轮机 、背压式汽轮机 、抽汽背压式汽轮机 、中间再热式汽轮机
• 最大连续输出功率(TMCR) ：汽轮机进汽量等于铭牌工况（
TRL）进汽量，在下列条件下安全连续运行，此工况下发电机输出 的功率（当采用静态励磁、电动主油泵时，扣除各项所消耗的功率 ），此功率为1016.023MW。 (1) 额定主蒸汽再热蒸汽参数及所规定的汽水品质； (2) 汽轮机低压缸排汽平均背压为4.9kPa(a)； (3) 补给水量为0％； (4) 所规定的给水温度； (5) 全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽； (6) 汽动给水泵满足规定给水参数； (7) 在额定电压、额定频率、额定功率因数0.9(滞后)、额定氢压、发 电机冷却器冷却水温为25℃时，发电机效率为99.06%。
• 按主蒸汽参数分类
（1）低压汽轮机：主蒸汽压力小于1.5MPa。 （2）中压汽轮机：主蒸汽压力为24MPa。 (3) 高压汽轮机：主蒸汽压力为610MPa。 （4）超高压汽轮机：主蒸汽压力为1214MPa。 （5）亚临界压力汽轮机：主蒸汽压力为1618MPa。 （6）超临界压力汽轮机：主蒸汽压力为22.15MPa。 （7）超超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于32MPa。