1000MW汽轮机系统介绍

一、1000MW汽轮机及其辅助系统设备介绍一、1000MW汽轮机系统介绍邹县电厂四期工程安装有两台1000MW燃煤汽轮发电机组，电力通过500KV输电线路送入山东电网。

机组运转层标高17m。

邹四工程为汽轮机组由东方汽轮机厂和日本株式会社日立制作所合作设计生产，性能保证由东汽厂和日立公司共同负责。

汽轮机为超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式、八级回热抽汽，机组运行方式为定－滑－定，采用高压缸启动方式，不设高排逆止门。

额定主汽门前压力25MPa，主、再汽温度600℃，设计额定功率(TRL)为1000MW，最大连续出力（TMCR）1044.1MW，阀门全开（VWO）下功率为1083.5 MW。

THA工况保证热耗为7354kJ/kwh。

汽机采用高压缸、中压缸和两个低压缸结构，中压缸、低压缸均为双流反向布置。

机组外形尺寸为37.9×9.9 × 6.8（米）。

主蒸汽通过布置在机头的4个主汽门和4个调门进入高压缸，做功后的蒸汽进入再热器。

再热蒸汽经2个中压联合汽门由两个进汽口进入中压缸做功后再进入两个双流反向布置的低压缸，乏汽排入凝汽器。

以下分系统设备分别介绍：1、汽缸和转子高中低压转子全部采用整锻实心转子，可在不揭缸的情况下进行动平衡调整。

其中高压转子重24.2吨，中压转子重28.8吨，低压A转子重78.5吨，低压B转子重78.8吨。

高、中压转子采用改良12Cr锻钢，低压转子采用Ni-Cr-Mo-V钢。

汽轮机由一个双调节级的单流高压缸、一个双流的中压缸和两个双流的低压缸串联组成。

高、中、低压汽缸全部采用双层缸，水平中分，便于检查和检修，通过精确的机加工来保证汽缸的接合面实现直接金属面对金属面密封。

低压缸上设有自动控制的喷水系统，在每个低压缸上半部设置的排汽隔膜阀（即大气阀），该阀有足够的排汽面积，排汽隔离阀的爆破压力值为34.3kPa（g）。

低压缸与凝汽器的连接采用不锈钢弹性膨胀节方式，凝汽器与基础采用刚性支撑，即在凝汽器中心点为绝对死点，在凝汽器底部四周采用聚四氟乙烯支撑台板，使凝汽器壳体能向四周顺利膨胀，并考虑了凝汽器抽真空吸力对低压缸的影响。

2、汽机轴承汽轮机四根转子由8只径向轴承支承，＃1～＃4轴承，即高中转子支持轴承采用可倾瓦、落地式轴承，＃5～＃8轴承，即两个低压转子支持轴承采用椭圆形轴承，轴承直接座落在低压外缸上。

轴承采用球面座水平中分自调心型。

推力轴承位于高压缸和中压缸之间#2轴承座内，型式也采用可倾瓦式轴承。

运行中各轴承设计金属温度不超过90℃，但乌金材料允许在112℃以下长期运行。

支撑轴承是水平中分面的，不需吊转子就能够在水平、垂直方向进行调整，同时也是自对中心型的。

各支持轴承（包括发电机组的轴承）均设不小于两点的轴承金属温度测点。

3、通流部分及汽封汽轮机通流部分由46个结构级组成，采用冲动级设计，其中高压部分有2×1＋8级（含2个调节级8个冲动级），中压部分为2×6级级，两个双流低压缸共2×2×6级。

1）喷嘴和动叶：各级喷嘴（除调节级，调节级采用高效层流叶型）采用高效的可控涡（AVN-S）叶型，这种叶型使汽流切向进入，减小小二次流损失。

各级动叶片（除调节级）采用高效的高负荷叶片，该型叶片通过优化叶型设计，减小了叶型损失和二次流损失。

根据本机组的负荷性质要求（带基本负荷并有40％～100％的负荷调峰运行能力）采用了43″(1,092.2mm)末级长叶片。

2）隔板汽封：高中低压缸除第一级外的所有隔板汽封和部分轴封采用了保护齿汽封（Guardian Seal），该型汽封是美国一家公司（MDA）的专利产品，汽封进、出汽边各有一个保护齿（Guardian Posts），保护齿为16％～18%Cr合金材料，磨擦系数很低，比其它的汽封齿高出0.13mm。

该型汽封通过减小汽封间隙而减小了漏汽量，提高了效率，但最主要的还是在变负荷工况时防止了汽封齿的碰磨，延长了汽封的使用寿命。

3)防固体颗粒冲蚀措施：为了减小固体颗粒冲蚀（Solid Particle Erosion），在高压第一级、中压第一级喷嘴上采取了防止SPE措施，即在喷嘴的表面高温喷涂Cr-C强化层，加大轴向间隙和采用防SPE叶型等。

4）防湿蒸汽侵蚀措施：在低压缸的湿汽区，防水蚀措施采用了在静叶片内弧开有两条去湿槽，在隔板的底部设有小孔与导叶相连，将去湿后收集的水排出低压缸。

末级叶片采取在出汽边堆焊司太立合金措施，水蚀程度可减轻90%以上。

4、盘车装置在汽轮机和发电机之间的＃5轴承座内，设有低速电动盘车装置。

盘车装置是自动啮合型的，盘车装置的设计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。

盘车装置与顶轴油系统、发电机密封油系统间设联锁，盘车转速为1.5 r/min。

盘车控制由DCS实现，在事故状态时就地操作。

5、配汽机构：机组采用喷嘴调节方式，配汽机构由四只主汽阀、四只调节汽阀及二只中压联合汽阀组成，四只高压主汽阀和四只高压调节汽阀整体组焊在一起，四只高压主汽阀的进汽侧相互连通，减少了进汽的压力和温度偏差，四只高压调节汽阀分别连接四根压导汽管，由高压缸上下各两根进入喷嘴室，由于在部分进汽情况下调节级的喷嘴和动静叶片遭遇严重的强度和振动问题，因此，高压缸采用了双流调节级。

阀体材料12Cr（KT5917）铸钢，在阀体上焊接F92短节以便给材质为P92的主蒸汽管道连接。

6、滑销系统：＃3轴承座是整台汽轮机滑销系统的死点，高中压缸以＃3轴承座为死点向机头方向膨胀，两个低压缸以各自的中心线为死点向两端膨胀。

推力轴承位于＃2轴承座内，整个轴系以此为死点向两端膨胀。

7、高压缸通风阀（ventilator valve）：1000MW汽轮机高压缸前几级的叶片长度相对较长，因此鼓风损失也就越大，为了防止在停机时造成叶片过热烧损，在＃4高压导汽管至凝汽器之间设置了一只通风阀，在汽轮机停机时该阀门开启，利用高压缸的排汽（高压缸至再热器之间未设置逆止阀）来冷却高压缸的叶片。

8、中压转子冷却系统：中压转子为双流对称结构，比高压转子粗、第一级焓降比高压第一级焓降小，因此中压转子承受的应力水平与最高温度都比高压转子高。

为了防止中压转子老化弯曲，提高热疲劳强度及减轻热应力，采用了蒸汽冷却结构。

冷却蒸汽来自高压缸# 1段回热抽汽，温度低于400℃，通过专用管道从中压上缸正中部经中压外缸与内缸，正对着中压转子中部温度最高区段流入，再经过正反第一、二级轮缘叶根处的导流孔，达到冷却中压转子高温段表面的目的，同时也明显地降低了第一级叶片槽底的热应力9、汽轮机控制用抗燃油系统抗燃油系统包括油箱及附件、两台100％容量的交流柱塞供油泵、两台在线抗燃油再生装置、一套在线抗燃油滤油装置、两台100％容量的冷油器、蓄能器、油过滤器、油温调节装置等。

采用磷酸脂抗燃油。

抗燃油系统各部件及油箱均采用不锈钢材料。

抗燃油冷却器的冷却水采用闭式循环冷却水，冷却水温度按39℃设计。

抗燃油系统的设计不考虑给水泵汽轮机的用油需要。

10、汽轮机润滑油、顶轴油系统润滑油系统包括主油箱、主油泵、启动油泵、交流润滑油泵、直流事故油泵、油涡轮泵、顶轴油泵、2台100％容量的冷油器等。

给水泵汽轮机的润滑油系统和主汽轮机的润滑油系统分开，各自设有单独的润滑油系统，润滑油牌号为ISO VG32。

油系统中的附件不使用铸铁件。

所有的油管道焊缝全部采用氩弧焊。

润滑油系统使用套装油管。

套装油管路和供油管路（包括各管件）采用不锈钢材料。

主油箱为集装式，布置在汽机房0米层，容量为45m3，系统设置两台进口板式冷油器，每台冷油器根据汽轮发电机组在设计冷却水流量和冷却水温（36℃）时最大负荷并考虑5％的面积裕量设计。

由于冷油器冷却水含城市中水，为此选用不锈钢TP317L材质。

冷却水设计温度为36℃。

顶轴油站为集装式装置，系统为母管制系统，顶轴油泵为2台100%容量变量容积泵，所配电机为防爆型。

11、轴封供汽系统轴封汽系统的压力和温度是自动控制的（自密封系统），并符合防止汽轮机进水的措施的要求，该系统还能向给水泵汽轮机供轴封汽，轴封系统的备用汽源满足机组冷热态启动和停机的需要。

该系统设有轴封压力自动调整装置、溢流泄压装置和轴封抽气装置。

轴封用汽来源于二段抽汽（冷再热蒸汽），厂内辅助蒸汽及主蒸汽。

系统设一台100％容量的轴封蒸汽冷却器。

12、凝汽器凝汽器设计为双壳体、双背压、单流程，凝汽器的设计条件以TMCR工况为设计工况，循环倍率为55，循环水设计进水温度为21.5℃。

凝汽器能在TRL工况，以及循环水温36℃下连续运行并保证除氧要求。

凝汽器在TMCR工况（设计工况）双背压为4.5/5.7kPa(a)，平均折合背压5.1kPa(a)；在TRL工况时背压为11.3/12.3kPa(a)，平均折合背压11.8kPa（a）。

本工程采用二次循环供水系统，循环水系统补充水源为深化处理后的城市中水。

凝汽器管选用TP317L。

循环水系统同时向开式循环冷却水系统提供冷却水。

三、主要辅机设备介绍1、给水泵给水系统设计有2×50%BMCR容量的汽动给水泵和一台25%BMCR容量的电动给水泵作为备用。

给水泵组是由日本日立公司设计供货的，其中两台汽动给水泵组头对头纵向布置在汽机房17m靠近运转层B排柱侧。

汽动给水泵组采用弹性基础。

主给水泵前置泵及电动给水泵组安装在汽机房除氧框架0m1.1 电动给水泵组：电动给水泵前置泵采用DV-CH型，双吸、单级离心式水泵，效率81%，必须汽蚀余量为6.8m,轴承采用滑动轴承，轴端密封采用机械密封，叶轮材质采用不锈钢。

电泵主泵采用BGM-GH型，筒形节段式、快装式离心泵，泵效率84%，必须汽蚀余量为28.3m，额定出水压力29.067 MPa(g)。

首级叶轮为单吸式，共计6级，平衡方式为平衡鼓和推力瓦（无平衡盘），轴端采用迷宫密封，需要暖泵系统，叶轮导叶材质为不锈钢。

汽泵设有中间抽头，其抽头压力为10 MPa(g)。

电泵与电机采用液力偶合器连接。

液力偶合器采用VOITH-R18K500M型（德国福伊特），滑差率2.73%，轴功率9298KW，最高输出转速5871，增速比3.92，工作油冷油器面积150m2、润滑油冷油器面积65m2。

工作、润滑油均统一使用VG32透平油。

泵轮窝轮材质为X5CrNi13.4，齿轮材质为18CrNiMo76。

2.2 汽动给水泵组：汽动给水泵前置泵采用DV-CH型，双吸、单级离心式水泵，效率86%，必须汽蚀余量为6.9m,采用滑动轴承，轴端密封采用机械密封，叶轮材质为12 Cr。

汽泵主泵采用BGM-GH型，筒形节段式、快装式离心泵，泵效率85.6%，必须汽蚀余量为39m, 额定出水压力31.309 MPa(g)。