660MW超临界空冷汽轮机及运行
660MW超超临界机组协调控制系统优化分析
学术论坛660MW超超临界机组协调控制系统优化分析张 鑫（京能（锡林郭勒）发电有限公司，内蒙古 锡林浩特 026000）摘要：本文主要对国内某发电公司的两台660MW超超临界机组协调控制系统进行分析，首先分析了机组的协调控制相关的策略特点与难点，然后对机组的运行期间出现的协调控制系统问题加以优化，最终为机组的运行安全和经济运行打下一定的基础。
关键词：660MW超超临界机组；控制策略；优化；大延迟；协调控制系统1 概述本次分析的机组为660MW超超临界褐煤间接空冷机组。
锅炉为高参数超超临界褐煤直流锅炉，并使用中速辊式正压直吹式的制粉系统，汽轮机为高背压九级回热高效汽轮机，发电机为双水内冷汽轮发电机，机组辅机配置为：空气预热器两台、磨煤机七台、送风机两台、引风机两台、一次风机两台、汽动给水泵一台，公用电泵一台。
热工控制系统（DCS）使用OVATION分散控制系统，模拟量控制系统（MCS）能够对系统进行分散控制，并针对锅炉和汽轮机以及设备加以连续的闭环控制，确保机组稳定安全，符合安全启、安全停、定压、滑压的运行标准。
2 协调控制的策略分析超超临界机组使用的协调控制系统由汽轮机和锅炉的主控回路、负荷指令和主蒸汽压力的相关设定、协调方式的切换、辅机故障快速减负荷、频率和热值的校正等功能回路。
汽轮机和锅炉的主控回路一般情况下有四种不同的运行控制：汽轮机跟随控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统分别是手动和自动），机炉协调控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统均为自动），锅炉跟随控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统分别为自动和手动），基本控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统均为手动）。
协调控制系统通常使用锅炉跟随的方式。
炉跟机协调控制方式下，由锅炉主控系统来承担维持机前压力，而汽轮机主控则使用在对机组的负荷控制。
此种控制方式特点为机组负荷响应快，负荷控制精度要高，但机前压力波动大。
依据相关部门对机组的要求，使用此协调的方式可以更加符合要求，下图1显示为2.1 机组的负荷指令和蒸汽压力定值处理回路机组的负荷指令回路是负责机组接收外部负荷指令，然后再进行处理，最后再当作负荷的给定值发送至锅炉与汽轮机的主控系统，总共三个子回路：最大限制和最小限制回路，负荷控制站，变化率限制回路。
哈汽两缸660MW空冷机组介绍-print
660MW超临界空冷汽轮机介绍哈尔滨汽轮机厂有限责任公司汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结600MWK01#600MW 大同电厂660MW 超临界CHK01A #660MW 轩岗电厂600MWK01B #600MW 武乡电厂2008 轩岗电厂940mm 末叶低压缸超临界高中压合缸660MW 超临界两缸CHK01A 2007 通辽电厂2×680mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸600MW 亚临界三缸K01B-22006 武乡电厂2×620mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸600MW 亚临界三缸K01B 设计2×940mm 末叶低压缸超超临界中压缸超超临界高压缸1000MW 超超临界四缸CCHK02设计940mm 末叶低压缸超超临界高中压合缸660MW超超临界两缸CCHK012007 大同电厂2×620mm 末叶低压缸超临界高中压合缸600MW 超临界三缸CHK012004 漳泽电厂620mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸300MW 亚临界两缸K022005大同电厂2×620mm 末叶低压缸亚临界中压缸亚临界高压缸600MW 亚临界四缸K01运行电厂低压缸中压缸高压缸功率名称机组型号汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结积木块设计940mm末叶低压缸模块600MW超高、中压缸模块外形布置滑销系统热平衡图主要技术参数7 (3+1+3)给水回热级数（高加＋除氧＋低加）113000r/min 额定转速10喷嘴调节配汽方式90.013MPa额定排汽压力81872t/h 主蒸汽额定进汽量7566℃额定再热蒸汽进口温度6566℃额定主蒸汽温度524.2MPa 额定主蒸汽压力4660MW THA工况3CLNZK660-24.2/566/566汽轮机型号2超临界、一次中间再热、两缸、两排汽、单轴、直接空冷机组型式1数据单位项目编号750t 汽轮机本体重量177702.8kJ/kW.h THA工况热耗1830～90％变压运行负荷范围16高中压联合启动启动方式1521×10.5×7.5m机组外型尺寸（长、宽、高）148.32m 2低压缸末级叶片环形面积940mm 低压缸末级叶片长度低压缸末级叶片数据132×6级低压缸6级中压缸I+9级高压缸28通流级数12数据单位项目编号主要技术参数7795.27803.77798.260007300总计/加权热耗8223.98184.98153.01125225050%额定出力7850.37843.57828.752570075%额定出力7677.77700.37702.843504350100%额定出力kJ/kW.h kJ/kW.h kJ/kW.h h h680mm 620mm 940mm 3缸2缸年利用小时年运行小时数负荷两缸机组经济性汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结相似性比较高压缸设计参数418.6417.8高压缸焓降kJ/kg四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦2#轴承形式405×285405×2852#轴承尺寸D ×L mm ×mm 四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦1#轴承形式405×205405×2051#轴承尺寸D ×L mm ×mm 943.6943.6高压缸平均根径mm I+9I+9高压缸通流级数60006000轴承跨距mm 566566主蒸汽温度℃24.224.2主蒸汽压力MPa 30003000转速rpm 600660功率MW 沁北轩岗相似性比较中压缸设计参数397.4396.7中压缸焓降kJ/kg四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦2#轴承形式405×285405×2852#轴承尺寸D ×L mm ×mm 四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦1#轴承形式405×205405×2051#轴承尺寸D ×L mm ×mm 11651165中压缸平均根径mm I+9I+9中压缸通流级数60006000轴承跨距mm 566566再热蒸汽温度℃ 3.813.81再热蒸汽压力MPa 30003000转速rpm600660功率MW 沁北轩岗相似性比较12122.421.7900Ⅰ高压缸9.548.940.720.635.005.0368.95 8.94 0.78 0.71 4.69 4.73 58.94 8.94 0.79 0.72 4.69 4.72 49.97 9.95 0.80 0.73 5.56 5.60 39.96 9.97 0.81 0.75 5.57 5.61 29.96 9.97 0.83 0.77 5.46 5.50 1中压缸8.82 8.84 1.27 1.18 1.04 1.05 98.82 8.84 1.28 1.16 0.97 0.98 813.17 13.16 1.82 1.69 1.81 1.82 713.15 13.16 1.81 1.65 2.02 2.03 613.18 13.16 1.82 1.68 1.90 1.90 513.16 13.15 1.82 1.70 1.77 1.77 413.15 13.16 1.82 1.72 1.59 1.60 313.14 13.17 1.82 1.76 1.57 1.58 213.16 13.15 1.82 1.75 1.81 1.82 1动叶％静叶％动叶°静叶°动叶％静叶％面积增加角度增加叶高增加级号缸号面积调整结构设计特点夹层冷却系统 结构设计特点降低内外缸温差降低内外缸压差应力场、温度场有限元分析 结构设计特点中压转子冷却系统 结构设计特点中压转子冷却系统 结构设计特点高中压转子寿命 结构设计特点高压喷嘴防止固粒腐蚀设计 结构设计特点高中压通流设计特点高中压通流设计特点高中压通流设计特点12Cr2Mo112Cr2Mo1中压导汽管11ZG15Cr2Mo1ZG15Cr2Mo1再热主汽调节联合阀体1012Cr2Mo11Cr9Mo1VNbN 主汽导汽管9ZG15Cr2Mo1ZG1Cr10MoWVNbN 主汽调节联合阀体8ZG15Cr2Mo1ZG1Cr10MoVNbN 高压内缸71Cr12Mo 1Cr9Mo1VNbN高中压1-3、中压1-3级隔板61Cr12Mo 1Cr9Mo1VNbN 喷嘴510705BU 10705BU 高压2、3级动叶片410705BU 10705MBU 高压I 、1、中压3级动叶片310705BU MTB10AA 中压1-2级动叶片230Cr1Mo1V 30Cr1Mo1V 高中压转子1亚临界材料超临界材料名称序号高温材料选择高温材料选择ZG1Cr10MoWVNbN1Cr12Mo叶片强度汇总隔板强度8756调节级298294289266223183148152121许用应力MPa126116143163158149146146112最大计算应力MPa 第9级第8级第7级第6级第5级第4级第3级第2级第1级高压隔板强度汇总28723617716612488许用应力MPa2141851641647149最大计算应力MPa 第6级第5级第4级第3级第2级第1级中压隔板强度汇总3.高中压缸设计叶片强度汇总动叶强度高压动叶强度汇总425297222228213177许用应力MPa268258220208183163总应力MPa 第6级第5级第4级第3级第2级第1级单位中压动叶强度汇总439310429225191248190146157151许用应力MPa144 128 121 127 139 127 117 106 105 72 总应力MPa 第9级第8级第7级第6级第5级第4级第3级第2级第1级调节级汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结低压缸设计特点汽缸与转子系统同心转子支撑转子支撑新设计原设计落地轴承、内缸低压缸设计特点落地轴承、内缸 低压缸设计特点落地轴承低压缸设计特点低压缸设计特点落地轴承、内缸落地内缸空冷末级叶片系列自带围带拱形围带围带凸台套筒凸台松拉筋凸台松拉筋松拉筋拉筋连接形式叶片实体2/442/42222排汽口数目圆弧四齿型斜三齿型圆弧三齿型五叉型四叉型四叉型五叉型叶根形式13～1511151315159.18设计背压KPa 直接空冷间接空冷直接空冷间接空冷冷却方式660/1000600/660300/600200135-150100-150200功率等级MW 940680620600520450710末级动叶高度mm940mm空冷末级叶片性能验证试验气动设计和结构设计2007200620052004940mm 叶片开发历程12%Cr材料阻尼凸台/套筒+自带围带整圈连接连接形式圆弧枞树形叶根形式70叶片支数8.32m 2环形面积1880mm 根径940mm叶高940mm 叶片设计参数940mm空冷末级叶片基本设计参数940mm空冷末级叶片设计进度安排48英寸末级叶片阻尼围带装配状态运行状态蒸汽方向旋转方向凸台/套筒旋转方向阻尼围带高抗振衰减性凸台套筒高抗振衰减性12Cr不锈钢高强度薄叶片高效率减少离心力圆弧枞树型叶根降低叶片重量降低离心力940mm空冷末级叶片结构特点940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果三维等马赫数线末三级子午面流线轴向和切向复合倾斜末级静叶940mm空冷末级叶片气动计算结果顶部截面的气动损失叶片出口马赫数能量损失系数a) 顶部截面b) 中部截面等马赫数线c) 根部截面940mm空冷末级叶片试验装置5孔探针模型汽轮机系统模型汽轮机试验汽轮机径向探针末三级模型转子应力、频率测量装置进汽汽流角β2相对叶高h/HL-0动叶片进汽汽流角L-0动叶片出口总压分布相对叶高h/HL-0出口轴向速度比模型汽轮机试验结果：L-0效率L-0相推效率试验结果与计算结果吻合末级叶片在设计工况和部分负荷工况下都有很高的效率940mm空冷末级叶片气动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果。
鸳鸯湖电厂一期工程2×660MW机组汽轮机冷端系统优化运行方案
鸳鸯湖电厂一期工程2×660MW机组汽轮机冷端系统优化运行方案作者：张国兴来源：《科技资讯》2015年第31期摘要：汽轮机冷端系统是火电机组热力系统的重要组成部分，主要作用是维持汽轮机出口背压，并使热力系统实现朗肯循环，其表征参数是排汽背压，系统的效率直接影响了机组的经济性和安全性。
由于在单位能耗、排放量等方面有着明显优势，近年来大容量高参数机组在我国得到了快速发展。
目前，我国已投运的空冷机组（不论容量大小）在运行过程中普遍存在着汽轮机排汽参数与空冷岛运行参数匹配不能达到最优问题，因此，探索空冷机组冷端系统优化对其经济高效运行具有十分重要的现实指导意义。
关键词：660 MW空冷机组冷端系统优化方法分析中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（a）-0035-031 一期660 MW空冷机组冷端系统设备简介及冷端参数影响因素分析1.1 一期660 MW空冷机组冷端系统设备简介一期工程2×660 MW汽轮机为东方汽轮机有限公司生产的超临界空冷汽轮机，型号：NZK660-24.2/566/566；型式为：超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机；额定出力660 MW；最大连续出力为711.9 MW。
采用复合变压运行方式；汽轮机具有七级非调整回热抽汽。
高中压缸合缸、两个低压缸均为双层缸结构，两个低压缸均为双流反向布置。
高压缸共有8级，中压缸共有6级，低压缸共有4×6级，共有压力级20级，结构级38级。
直接空冷系统平行于主厂房布置在汽机房A列外场地上，每台机设置独立的单元冷却系统，配置56个冷却单元，共分8组，每组有7个空冷置冷却单元，其中5个为顺流单元，2个逆流单元，逆流单元布置在顺流单元的中间。
所有冷却单元安装在空冷平台上，平台标高约45 m。
每个冷却单元下部安装1台φ9 754 mm的轴流风机，同驱动装置一起悬挂在空冷平台的防振桥上，防振桥上装有减振节的钢弹簧。
660MW空冷机组最佳背压运行方式浅析
660MW空冷机组最佳背压运行方式浅析摘要：众所周知，背压对煤耗影响很大，降低背压能够降低煤耗，手段主要依靠提高空冷风机转速实现，但同时也会引起厂用电率的升高。
厂用电率的升高会引起煤耗升高。
可以说，提高空冷风机转速是一把双刃剑。
寻求对应煤耗最小时的空冷风机转速，即最佳背压运行方式，是降低煤耗，提高机组经济性的有效手段。
同时，空冷机组增设尖峰湿式冷却系统是目前较为成熟且可行的方案。
本文通过寻求最佳空冷风机转速和增设湿式尖峰冷却系统，从而实现降低机组运行背压，减少发电煤耗，降低发电成本，并分析了其推广应用的经济性。
关键词：空冷机组；空冷风机；尖峰冷却系统；背压；经济性前言对空冷机组影响背压的各项因素逐项分析。
重点分析提高空冷风机转速，背压降低，但厂用电率升高对煤耗的影响，寻求不同负荷下空冷风机最佳运行方式；同时，目前国内空冷系统大多应用在西北、华北等地区，系统耗水少的优点得到了社会的认可。
但是由于空气自身的热比容小的特点，导致空冷机组夏季背压高、能耗大等一些问题，尤其在夏季及次高温季节温度较高时，严重时出现机组出力受限的问题，增设尖峰冷却系统。
使空冷机组能够长期安全高效运行，降低煤耗，提高经济性。
一、空冷机组背压影响因素1、空冷风机转速影响空冷风机转速升高，背压下降，煤耗降低。
但转速升高的同时，风机电流升高，影响厂用电率升高，导致煤耗增加。
运行中应找到对应负荷下的临界点，使背压影响降低的煤耗数值＞厂用电影响增加的煤耗数值，即为最佳背压。
根据660MW超临界机组指标统计：机组背压变化1Kpa影响供电煤耗降低2.27g/Kwh，厂用电增加1%影响供电煤耗增加3.17g/Kwh。
计算：每降低1Kpa背压。
厂用电率上升值应小于2.27/3.17，即小于0.716%以内才经济。
以白城厂1号、2号机组空冷岛各64台风机计算，每台风机电流增加值应小于0.716%*（机组负荷）/时才经济。
超过风机调整电流极限数值，将不再经济。
660MW超超临界机组30%出力深调试验总结
660MW超超临界机组30%出力深调试验总结摘要：随着我国“碳达峰”、“碳中和”目标的持续推进，新能源建设如火如荼，火电机组逐渐沦为调峰电源。
为进一步促进电网公司对新能源的消纳，降低火电企业的损失，机组深度调峰势在必行。
关键词：深度调峰；给水流量低低；汽泵再循环；入口氮氧化物；空预器连续吹灰；0引言习近平总书记强调，实现碳达峰碳中和，是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求，是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。
能源是经济社会发展的重要物质基础和动力源泉，也是推进碳达峰碳中和的主战场。
能源结构改革深化，电力现货市场普及，火电企业为扩大生存空间，被迫深度调峰。
1.设备概括：某电厂660MW超超临界燃煤空冷发电机组，锅炉为上汽锅炉厂生产的SG2102/29.3-M6013型超超临界锅炉，采用四角切圆燃烧方式，配备6台中速磨煤机，5用一备，给水采用单台汽动给水泵，额定给水流量为2102t/h；汽轮机为上汽引进西门子技术生产的ZKN660-28/600/620直接空冷汽轮机，额定主汽压力为28Mpa，额定主汽温度为600℃，额定再热汽压力为5.3Mpa，额定再热汽温度为620℃；发电机为上汽电机厂生产的QFSN-660-2型水-氢-氢冷却式发电机。
1.试验前机组工况：负荷300MW、主蒸汽压力16.6MPa、主蒸汽温度592℃、再热蒸汽压力2.2MPa、再热蒸汽温度594℃、总煤量168t/h、给水流量825t/h、总风量1326t/h、背压9.9KPa、B、C、D磨煤机运行。
1.试验条件及要求：(1)退出“省煤器入口给水流量低低”锅炉MFT主保护。
(2)负荷变化速率13MW/MIN。
(3)负荷300MW降至260MW稳定后降至220MW稳定后再降至198MW1.试验具体过程及数据：(1)全面检查机组机、炉、电运行稳定具备试验条件。
(2)通知BOT，提前做好环保调整控制。
(3)接值长令，退机组AGC。
东汽高效超超临界660MW空冷机组技术介绍
措施
母型机 优化高效型
新叶型
传统日立型 DEC优化型
通流优化 速比、反动度、攻角优化
焓降分配 流道光顺 排汽优化
根径优化
加级、焓降分 配优化
1299.2 6
1376 9【10】
——缸效率提高1.2%，热耗降 提高相对叶高 1.4~2.32
1.6~3.0
低19KJ/KW.h
中压转子冷却
有
无
17
☆ 低压模块优化——排汽优化
优化
0.00%
660MW 1000MW
采用切向全周进汽后，调阀由原来的4个变为2个，结构简化 结构与气动优化，阀门损失更小，阀门损失下降0.5%，热耗降低3kJ/kW.h。
14
☆ 高压模块优化
2.2 优化措施
进汽端优化 母型 全周切向进汽
总压损系数
1
0.48
热耗降低 1 kJ/kW.h
排汽端优化 总压损系数
正交吹风试验优化导流环型 线、改善扩压效果。 数值分析优化排汽缸径向和 轴向尺寸、轴承圆锥体、导流 板线型和支撑布置，降低流动 损失。 ——低压排汽缸静压恢复能力 提高38%
低压排汽缸
静压恢复系数（%）
原始模型 4.8
2.2 优化措施
优化模型 42.6
18
☆低压模块优化——抽口非对称布置
2.2 优化措施
86.5%
全三维通流优化:缸效率提高4.8%、 热耗降低58KJ/kW.h
16
2.2 优化措施
☆ 中压模块优化
排汽端数值分析与优化 单独中压排汽腔室 单独中低压连通管 末叶耦合排汽室及连通管 —中排总压损失系数下降36%
排汽端 优化
原始 模型
总压损系数
东汽660MW超临界空冷汽轮机安装要点及实践
⑥ 因空冷机 组背压 高、 变化 幅度大 ， 其低 压缸 的零部
点 、 现 场 出 现 的 问题 和 应 对 措 施 以及 实 施 效 果 做 如 下 总 件 受 温 度 变 化 影 响 大 。 为 保 证 汽 轮 发 电机 组 的 安 全 运 行 ，
结介 绍。 低 压 缸 采 用 落 地轴 承 座 。 ‘ １ 概 况 ⑦ 每 个转子均 由两 个轴 瓦支 撑 ，其 中 ＃ ｌ 、 瓦为双 东汽 超 临 界 空 冷 ６ ６ ０ Ｍ Ｗ 汽轮机 采用成 熟 的、 通 过 运 向可 倾 瓦 结 构 ， 拌 ３ ＃ ６瓦 为 椭 圆 轴 承 ， 布 置 于 各 落地 轴 承 行 考验 的超 临界湿 冷 ６ ６ ０ ＭＷ 汽 轮 机 的 高 中 压 缸 模 块 做 座 内 。 为原 型 机 ， 低 压 缸和 末 级 叶 片 以 ６ ０ ０ Ｍ Ｗ 等 级 空 冷 机 组 成 ⑧ 排汽 装置刚性 支撑 ， 与低压 外缸 柔性连接 ， 死点在 熟 低 压 缸 模 块 做 为原 型机 ，能 够 适 应 空 冷 机 组 高 背 压 、 背 中间 支 撑 点 。 压 变化幅度大 、 变化频繁 的运行特点 ， 其 所 有 零 部 件 的 设 ⑨ 轴系转子均为刚性连接。其 中： 高中压一 低压 Ａ转 计适应温度 变化而 产生 的热胀冷缩 ，满足机组 安全可靠、 子及低压 Ｂ 一 发 电机 转 子 为 止 口连 接 配 合 ， 两 个 低 压 转子 经济运行。 间设有调整垫片。 ２ 汽轮机结构特点 ⑩ 该机组共有 ２ ０列动 叶栅 ， 分属 １ 个调节 级和 １ ９个
Ｖａ ｌ ｕｅ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
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东汽 ６ ６ ０ ＭＷ 超 临界 空冷汽轮机安装要点及 实践
Ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｋｅ ｙ Ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ａ ｃ ｉ ｔ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｄｏ ｎ ｇ Ｑｉ ６ ６ ０ ＭＷ Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ａｉ ｒ Ｃｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｔ ｅ ａ ｍ Ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ
660MW超临界空冷汽轮机及运行
660MW超临界空冷汽轮机及运行随着社会对能源需求的日益增长，汽轮机作为重要的能源转换设备，其效率和可靠性对于满足人们的能源需求至关重要。
本文将重点介绍660MW超临界空冷汽轮机及其运行。
一、超临界空冷汽轮机简介超临界空冷汽轮机是一种高效、清洁的能源转换设备，它采用了超临界蒸汽技术，可以在高温高压下提高蒸汽的效率，从而实现能源的高效利用。
这种汽轮机主要应用于大型火力发电厂、石油化工等领域，为工业生产和人们的生活提供稳定的电力供应。
二、660MW超临界空冷汽轮机结构及特点1、结构：660MW超临界空冷汽轮机主要由进汽系统、主轴、叶片、发电机、控制系统等组成。
其中，进汽系统负责将锅炉产生的蒸汽引入汽轮机，主轴是支撑整个机组的核心部件，叶片则用于将蒸汽的动能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，控制系统则对整个机组进行监控和调节。
2、特点：660MW超临界空冷汽轮机具有效率高、容量大、可靠性强的特点。
其采用超临界蒸汽技术，可以在高温高压下运行，提高蒸汽的效率。
该汽轮机还采用了先进的密封技术和控制系统，保证了设备的可靠性和稳定性。
三、660MW超临界空冷汽轮机的运行1、启动：在启动660MW超临界空冷汽轮机之前，需要进行全面的检查和准备工作，包括确认设备状态良好、控制系统正常等。
启动后，汽轮机需要经过暖机、加速等阶段，直至达到额定转速。
2、运行：在正常运行过程中，660MW超临界空冷汽轮机需要保持稳定的转速和负荷，以实现高效的能源转换。
同时，需要对设备进行定期检查和维护，确保设备的正常运行。
3、停机：在停机时，需要进行逐步减速、停机等操作，同时进行设备的检查和维护。
还需要对设备进行定期的保养和维护，以延长设备的使用寿命。
四、结论660MW超临界空冷汽轮机作为一种高效、清洁的能源转换设备，对于满足人们的能源需求至关重要。
在实际运行中，需要采取科学合理的措施进行设备的监控和维护，以确保设备的稳定性和可靠性。
660MW超临界空冷汽轮机及运行
660MW超临界空冷汽轮机及运行660MW超临界空冷汽轮机及运行概述结构660MW超临界空冷汽轮机由压气机、燃烧室、高压涡轮机、中压涡轮机、低压涡轮机和空冷设备等组成。
压气机负责将空气压缩，通过燃烧室与燃料混合燃烧产生高温高压燃气。
高压涡轮机、中压涡轮机和低压涡轮机将燃气的能量转化为转动机械能，最终带动发电机发电。
空冷设备用于将汽轮机排出的废热通过空气冷却，提高装置的热效率。
超临界空冷技术可以有效降低冷却塔和水泵等设备的使用数量，减少水资源的消耗。
原理超临界空冷汽轮机采用超临界循环技术，利用高温高压的态势增加了汽轮机的发电效率。
超临界循环是一种介于常规汽轮机循环与超临界循环之间的状态，具有较高的过热温度和较高的过热压力。
超临界循环的特点是在液相区域具有较高的比熵，使得过热器的温差减小，进而降低了对锅炉管材的性能要求。
由于工质在液相时有较高的比熵，故压缩度小，外排温度升高，进而降低了冷却水的使用量。
空冷技术则通过利用环境空气对汽轮机的散热进行冷却，减少了对水资源的依赖。
相比传统的湿冷循环，空冷技术具有热效率高、环境保护性好的优势。
运行情况660MW超临界空冷汽轮机的运行情况非常良好。
其高效率和环保性使得其在电力行业得到了广泛的应用。
超临界空冷汽轮机的高效率使得发电成本得到了降低，进一步促进了可持续发展。
空冷技术的应用也减少了对水资源的压力，提升了能源的可持续利用性。
除此之外，超临界空冷汽轮机还具有运行稳定、可靠性好等特点。
其高负荷运行和快速启停的能力满足了电力行业对供电的需求。
，660MW超临界空冷汽轮机以其高效率、环保性以及运行稳定性，将成为电力行业的重要发展方向。
660MW超超临界汽轮机设备及系统介绍
机组外形布置图
发电机 低压缸
中低压连通管
中压缸
中调门
高压缸
中主门 高调门 补汽阀管 主汽门
主要设计参数
• 单流高压缸通流为20级反动式，包括1 级 低反动度级和19级扭转叶片级 • M型双流中压缸： 发电机侧：通流为16级 反动式，包括1 级低反动度和15级扭转叶 片级。 汽机侧：通流为16级反动式，包括 1级 低反动度和15级扭转叶片级 • 双流低压缸每侧通流为5级反动式，包 括2 级扭转叶片级和标准低压末3级
（2）辐（周）流式：蒸汽沿着转子轮周方向流动；
二、汽轮机型号 Δ ×××—×××/×××/×××
例如：NJK660-27/600/610
额定功率为600MW的间接空冷凝汽式汽轮机，主 蒸汽压力为27MPa，温度为600ºC，再热蒸汽温 代 。 度610ºC 型式 代号 型式 号 N 凝汽式 CB 抽汽背压式
超超临界660MW汽轮机设备及 系统介绍培训课件
生产准备部
2016.12.31
汽轮机设备介绍
火电厂概述分类 电力生产过程 汽轮机的基本概念 汽轮机工作原理 汽轮机组成 本厂汽轮机介绍
火力发电厂的分类
火力（热力）发电厂：通过燃料燃烧将化学能变为电能。
1
按火电厂供电、供热的产品分 按使用的一次能源分 按火电厂的服务规模分
高加内部结构图一
高加内部结构图二
660MW机组本体结构及主要部件
• 1-1汽轮机简介： ####发电有限公司2×660MW超超临界汽轮 机由上海汽轮机有限公司（STC）与西门子西屋 公司联合设计制造。本汽轮机型号为：NJK66027/600/610型间接空冷汽轮机，汽轮机型式：超 超临界、一次中间再热、三缸两排汽、单轴、间 接空冷凝汽式机组、八级回热抽汽；额定出力 660MW；机组设计寿命不少于30年。机组采用复 合变压运行方式，汽轮机的额定转速为3000转/分。 机组外形图演示。
中电国际芜湖电厂超超临界660MW介绍
锅炉汽水系统 锅炉启动系统
To Turbine
Furnace Roof
Convection Pass Superheater Superheater Enclosure Interstage Attemperat Vertical or (three Seperator stages) s
LT
Water Collecti ng Tank
（1）高加进口三通阀机构损坏。原因为高加进口阀前 的压力波动太大，做连锁试验，使该阀突然关闭，之后 发现操作机构损坏。 现已用#2机的阀进行更换。 （2）厂用6kV母线应保护据动而越级跳闸。原因为二 次保护接线存在问题所致。 （3）大幅度降负荷时，由于没有及时开高缸通风阀， 使得在低负荷切缸时，高压缸排汽温度高而跳机。 （4）机组跳闸后，启动阶段用直接使用等离子点火时 由于磨煤机内存煤太多，直接点火后发生爆燃，炉膛压 力高MFT。 （5）因干式捞渣机冷却风调节不当，使得炉底漏风太 大，锅炉在480MW负荷时分离器过热度温度只有3℃， 进行调整后参数正常。
与 平 电 二 期 相 比 区 别
（1）、凝泵一拖二方式，且在45HZ左右泵 体几乎没有异常的振动发生； （2）、过热器有三级减温水，炉水泵在锅炉 3米层，分离器有给水泵出口母管去的过冷水 且分离器溢流能到过热器二级减温器； （3）、等离子燃烧器的机构已简化，且点火 燃烧非常容易，捞渣机采用干式密封，不容 易卡塞。汽机高低加阀门是气动装置，操作 不卡塞；
序号单位数据发电功率mw660年发电量10kwh363汽轮发电机组保证热耗tha工况kjkwh7414发电厂热耗率kjkwh799156发电设计标准煤耗gkwh273010供电效率426111供电设计标准煤耗gkwh288612每万千瓦容量的发电厂人数包括脱硫人mw026513每百万千瓦容量耗水量含脱硫系统时s1000mw0099电厂设计运行指标数据1凝泵一拖二方式且在45hz左右泵体几乎没有异常的振动发生
660MW超超临界机组汽轮机节能安全运行研究
660MW超超临界机组汽轮机节能安全运行研究摘要：伴随着电力市场改革的逐步深化，推动了市场电价机制的有效实施，而在此过程中，市场电量所占比例越来越高，计划电量占比逐渐下降。
此时则需要开展节能措施，对发电成本进行有效控制，从而提高发电机组的在全球的市场竞争能力，这已经变成了一件需要被广大发电厂所认真考虑和研究的重大问题。
本文针对电厂660 MW超超临界锅炉的改良价值和问题进行了分析，并提出了有针对性的解决策略，希望以此能够有效促进我国电力行业的发展和建设。
关键词：660MW超超临界机组；汽轮机节能；安全运行在国家可持续发展战略的贯彻落实过程中，节约能源已经形成了一种普遍的共识，而在此过程中，发电厂是节约能源的一个重要方面，因此，各个大发电厂都在逐渐加大了对节约能源的关注，从而达到节约能源，降低发电成本，增强发电机组的市场竞争力的目的。
为了解决电力问题，现代化的火力发电厂一般都会使用660 MW的超超临界机组。
这种类型的机组，由于其所需的装置数量多，并且整个机组的结构非常复杂，使得其在每一次的调试过程中所消耗的能量较多。
要使企业在节约能源方面取得更加良好的效果，就要加大对能源节约技术的应用力度，推动能源节约的最优化工作。
一、660MW 超超临界机组节能技术的应用价值在广大人民群众的生产和生活过程中，电能是必不可少的一种能源。
随着社会和经济的持续发展，人们对电能的需求量也在不断提高。
同时，面临着日益严重的环境保护问题，国家在对环境和能源等因素进行全面考量的基础上，提出了一系列节约能源的措施，这使得节约能源举措逐渐受到了更多的重视和关注[1]。
因此，在这一过程中，电力产业逐渐淘汰了部分参数偏高、容量偏大的超超临界机组，并引进了各类小型机组来进行电能的生产。
一般来说，火力发电的工作重点是各种能的转化和热能的传输，因此，如果电厂可以提高其热效率，就可以大大地降低能耗，虽然能耗的降低较少，但是对于整个国家来说，已经取得非常显著的节能效果。
660MW机组介绍(C191)
• 90年代新技术与三菱联合用于日本一系列新的超临界机
* 碧南24.1MPa/538C/ 593 C，700MW机组. * 松蒲24.1MPa/593 C / 593 C，1000MW机组
组（1987-1997的JDP计划Join Development Program）：
• 1996-2001年超临界技术转让给韩国
日本三 菱MHI
西门子-西 屋公司现 代汽轮机 技术体系
1996-2005年 所有超临界技术产品 向STC技术转让
MHI600MW超临界 等四个产品-1998年
STC合 资公司
高效超临界汽轮机产品发展的技术路线
自主创新、独立的知识产权为主
使用成熟、有业绩的汽轮机积木块
业主要求
采取一系列先进技 术提高经济性、可靠性、 运行灵活性
以市场需求为抓手，日益完善技术体系，开发多样化高端产品，供用户选 择。
业绩表
参 数 进汽参数 24.2MPa/538 ℃ /566 ℃ 进汽参数 24.2MPa/566℃ /566 ℃
高背压
扩容 660MW
高背压扩容 660MW
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
利港#1
利港#2 利港#3 利港#4
镇江#1、#2
太仓#7、#8 沙洲#1、#2 常州#1、#2 乐清#1、#2 湘潭#1、#2 华能石洞口#3、#4 费县#1、#2 常州二期 益阳二期#1、#2 铜陵一期#1、#2 田集#1、#2 聊城电厂项目 蚌埠电厂
可门#1、#2
珠海#3、#4 贵港#1、#2 福州江阴#1、#2 襄樊#1、#2 广东阳西#1、#2 黄金埠#1、#2 华电宿州#1、#2 可门二期#3、#4 佛山恒益#1、#2 土耳其E项目 土耳其BIGA项目
660MW机组空冷岛防冻原理及措施
660MW机组空冷岛防冻原理及措施内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司，锡林浩特026000摘要:针对寒冷地区660MW机组空冷岛在启停、运行过程中，易发生空冷岛扇区管束冻结，造成空冷岛扇区管束变形，严重者造成管束泄漏，严重影响机组的安全稳定运行。
本文针对空冷岛管束冻结原因进行分析并提出防冻措施。
关键词：发电厂;空冷岛;防冻引言：大唐锡林浩特发电有限公司位于锡林浩特市东郊，冬季气候寒冷，2020年冬季达历史最低气温-41℃。
特殊的地理位置使我公司空冷系统的防寒防冻工作是重中之重。
空冷凝汽器通过向大气释放热量对汽机排汽或汽机旁路的减温过热蒸汽进行冷凝。
它是采用机械强制通风换热器，由于空冷岛的换热管束是直接暴露在寒冷大气中，所以，在冬天环境温度较低的时期换热管很容易发生冻堵，管束冻堵严重时会变形，甚至发生破裂，严重时会导致机组不能正常运行，导致非停事故发生。
一、空冷岛工作原理：空冷凝汽器由8列“M”屋顶型翅片管排构成。
每组管排包含7个模块（4个一次模块和3个混合模块）。
每个模块由24个翅片管束构成。
屋顶结构下方布置的轴流风机迫使空气流过翅片。
蒸汽流通过大管径管道进入凝汽器。
管道系统分成16个支线立管和顶部蒸汽分配管。
蒸汽通过分配管进入顺流管束的翅片管。
大约85％的蒸汽通过顺流冷凝管束冷凝（蒸汽和凝结水：自上而下顺流）。
凝结水和残留的未冷凝蒸汽通过"A"型屋顶结构底部的大尺寸蒸汽／凝结水联箱收集。
剩余蒸汽（大约15％）通过与蒸汽／凝结水联箱的底部连接进入逆流冷凝管束的翅片管道。
蒸汽通过逆向流动模式获得冷凝，即不可冷凝的气体向上流动，而凝结水向下流入蒸汽／凝结水联箱。
通过这种方式，凝结水总能从蒸汽获得热能，避免发生过冷现象。
不可冷凝的气体在逆流冷凝管束顶部附近汇集，被吸入逆流冷凝管束顶部布置的空气集管内。
这些集管通过空气管线与抽真空系统相连，以便从空冷凝汽器内抽走不可冷凝的气体。
冷凝水收集到蒸汽凝结水联箱，通过重力疏水进入汽机排汽装置,再用凝结水泵抽到锅炉系统。
超临界4×660MW汽轮机组给水泵再循环调节门投自动控制策略
超临界4×660MW汽轮机组给水泵再循环调节门投自动控制策略摘要：给水泵是火力发电厂最重要的设备，给水系统是构成安全经济运行的基础，为提高机组安全稳定运行，通过研究试验，提出了给水泵再循环调节门投自动控制策略。
神华国能哈密发电有限责任公司（以下称神华国能哈密电厂），给水泵再循环调节门在机组启动或机组低负荷运行时频繁手动开启，影响机组安全运行，同时降低了再循环系统的能耗，降低了阀门的维修费用，通过对给水系统的原因分析，制定给水泵投自动控制策略。
关键词：给水泵；给水泵再循环控制；控制策略4×660mw supercritical steam turbine unit feed water pumprecirculation damper for automatic control strategySunYuShen Hua GuoNeng Hami Power Plant，Hami,839000,ChinaAbstract: Feed pump is one of the most important auxiliary power plant, water supply system is the basis of safe and economic operation, in order to improve the safe and stable operation of unit, through the study, feed water pump recirculation damper is proposed for automatic control strategy. Shenhua it hami power generation co., LTD. (hereinafter referred to as the "shenhua it hami power plants), feed water pump recirculation damper on the unit or the unit when low load operation frequent manual open, affecting the safe operation of the unit, and reduce the recirculation system of energy consumption, reduces the maintenance costs of the valve, through analyzingthe cause of the water supply system, feed water pump for automatic control strategy. Keywords: Feed water pump; Feed water pump recirculation control; The control strategy1系统情况介绍给水泵作为火力发电厂的重要设备，由此构成的给水系统是保证机组安全和经济运行的基础，相关的控制策略必须保证机组在不同阶段、不同负荷时的安全经济运行，提高给水系统的安全性和经济性。
660MW火电机组直接空冷岛的运行安全性分析与优化设计
660MW火电机组直接空冷岛的运行安全性分析与优化设计
与常规湿式冷却技术相比,空冷技术最大的优点是节水与环保,可有效减少发电厂用水80%,有些电厂可达到85%,同时也可避免常规开式冷却水带来的环境污染；第二是由于不需要建设冷却塔,在资金投入与占地面积上也具有一定优势。
由于使用空冷技术可有效解决富煤贫水地区的发电问题,因此,我国“十三五”期间也将大力鼓励建设采用空冷技术的发电厂。
本文通过对某电厂2×660MW超临界直接空冷火电机组进行相关的数模试验,评估周围环境对直接空冷系统造成的影响,为避免或减少不利风向、风速、气温等各种条件对直接空冷系统的影响,提出预防性和建议性的措施,提供各风向、风速、气温的不同组合时,对直接空冷系统的影响程度；通过计算对空冷平台高度、风机风量、挡风墙高度及布置方式提出优化设计方案,得出优化设计方案后；为保证设备满足设计要求,对某公司设计、生产直接空冷凝汽器单个风机单元系统,在运行条件尽可能接近设计值,允许偏差的条件下,对真空严密性、空冷凝汽器冷态空气阻力、空冷凝汽器热态阻力、空冷凝汽器整体传热系数等数值进行模拟测量,得出相关结论,论证是否满足设计以及现场要求；并对直接空冷机组投产运行后在夏季、冬季运行中存在的问题和空冷岛下方电气设备的污闪原因进行分析,并得到解决相关问题的方法,进行科学有效的改造,保证直接空冷机组的可靠运行。
660MW超超临界机组参数优化经济性比较分析
着重考虑高再的汽温及壁温偏差控制，尽量控制高再的温升水平，对机组的运行水平及运行控制能力提出了更高的要求。
1.2 受热面用材的变化锅炉由常规超超临界提升为高效超超临界后，锅炉的蒸汽压力、温度等均有升高，在受热面面积发生变化的情况下，锅炉承压件的材质、规格等均会发生变化。
对于新方案一：再热汽温提升到610℃后(锅炉参数28.35MPa/605/613℃)，锅炉低温再热器材质需要由SA-210C+15CrMoG+12Cr1MoVG+T91升级为SA-210C+15CrMoG+12Cr1MoVG+T91+T92，同时高温再热器、再蒸汽管道、再热器系统集箱管道需要进行强度核算，壁厚可能发生变化。
对于新方案二：再热汽温620℃(锅炉参数29.4MPa/605/623℃)。
2 各参数汽轮机方案该项目汽轮机原机型为2×660MW 一次中间再热、单轴、间接空冷、凝汽式汽轮机，型号NJK660-27/600/600，7级回热，THA 工况热耗7601kJ/kW ·h 。
汽轮机仍有参数提升、系统优化、热耗降低的空间，目前初步计算了以下两种参数提升的方案，并从各专业的角度进行说明。
2.1 热力原方案：汽机机型NJK660-27/600/600，7级回热，THA 工况热耗7601kJ/kW ·h 。
0 引言新疆准东某2×660MW 机组工程自2016年末开始停工缓建，复工后原方案机组指标已落后于同时期、同区域、同类型的其他项目机组指标。
结合技术进步和该项目特点，通过对原方案主机参数(27MPa/600℃/600℃)与方案一(27MPa/600℃/610℃)、方案二(28MPa/600℃/620℃)从锅炉方案、锅炉性能、汽机本体变化、初投资增加、边界煤价等方面的技术经济性进行综合比选，优化本项目主机参数。
1 各参数锅炉基本方案1.1 锅炉参数锅炉为(高效)超超临界参数、直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、紧身封闭布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、对冲燃烧方式，Π型锅炉。
660MW超临界空冷机组凝结水溶解氧超标的原因分析与控制
660MW超临界空冷机组凝结水溶解氧超标的原因分析与控制摘要：凝结水溶氧是衡量凝结水质的重要指标之一，若超标，将严重影响机组的安全经济运行。
针对某电厂660MW国产燃煤超临界直接空冷发电机组运行一定时间以后，出现凝结水溶解氧不合格现象。
通过对造成凝结水系统溶氧超标的各种原因分析和排查，找出了溶解氧超标的主要原因，治理后彻底解决了该机组凝结水溶氧超标问题。
最终监测结果表明：凝结水溶解氧一直保持在12ug/L以下，除氧器出口溶解氧一直保持5ug/L以下。
本文就超临界空冷发电机组凝结水溶解氧含量超标的问题，结合实际进行分析研究，以期对同类机组凝结水溶氧量超标问题的解决提供参考。
关键词：凝结水；溶解氧；超标；控制；一、机组的基本情况某厂2×660MW超临界空冷燃煤发电机组，位于我国西北地区，采用哈尔滨汽轮机厂生产的超临界、一次再热、单轴、双缸、双排汽直接空冷机组，凝结水泵采用1台100%变频和1台100%工频泵设置，互为备用。
机组自投产以来，凝结水溶解氧含量一致保持在控制线以下运行，进入冬季后随着气温逐渐降低，2台机组都出现了不同程度的凝结水溶解氧超标情况。
二、凝结水溶氧量高的危害1.缩短设备寿命因现代大型机组均采用回热循环，系统中的汽水温度较高，氧化腐蚀具有局部性和延续性的特点，腐蚀速度很快。
凝结水溶氧量超过允许值时，当其流经回热设备以及相关管道时，便会对该类设备产生点状腐蚀，影响设备的使用寿命，降低机组运行可靠性，严重时将造成不可预测的事故。
2.降低设备换热效率汽轮机回热系统一般采用表面式换热器，具有腐蚀性质的产物粘着在换热面上，将会形成疏松的附着层，从而增大了表面式换热器的换热热阻，最终降低设备换热效率。
3.影响空冷机组的背压排气装置在正常工作中应具有一个较为严格的真空状态，在空气量增加的影响下，使背压形成上升趋势，为了维持正产的背压值，增加了空冷机组的煤耗和电耗，较为严重时将对机组出力产生影响。
660MW超临界机组40%负荷以下深度调峰问题解析及对策
660MW超临界机组40%负荷以下深度调峰问题解析及对策摘要：本文针对新疆地区某2ᵡ660MW燃煤火电机组40%以下负荷深度调峰运行时存在的问题进行了剖析，重点阐释了机组深调对锅炉安全运行的影响，并根据现场实际情况，提出解决问题的措施和对策，经过实践，实现了AGC控制模式下机组在198MW（30%BMCR）负荷调峰安全稳定运行。
关键词：660MW；深调；问题；措施1 设备概况新疆某2ᵡ660MW超临界燃煤机组，锅炉型号为SG-1997/25.4-M5505型，该锅炉为超临界压力参数变压运行螺旋管直流锅炉、单炉膛塔式布置、一次中间再热、四角切圆、采用平衡通风、中速磨直吹式制粉系统、固态排渣煤粉炉，锅炉为全钢构架，紧身封闭，整体呈塔型布置。
锅炉燃用新疆准东煤，设计5台磨煤机带锅炉BMCR工况，炉后尾部烟道出口安装带旁路烟道的SCR脱硝反应器，下部布置两台三分仓容克式空气预热器。
汽轮机型号为NZK660—24.2/566/566，该汽轮机为上海汽轮机厂生产的超临界蒸汽参数、一次中间再热、单轴两缸两排汽、单背压、直接空冷式汽轮机。
DCS和DEH采用杭州和利时公司的Hollias Macs分散控制系统。
2 机组深度调峰存在的问题2.1机组在264MW以下负荷未进行CCS逻辑优化，无法在CCS模式下运行，AGC不具备投入条件，可能出现主汽压力波动大，主再热汽温波动大等异常。
2.2机组负荷区间在198MW-220MW时，手动调整给水流量，控制过热度，机组存在转湿态的风险。
2.3机组负荷区间在198MW-264MW时，运行三台磨，炉膛温度低，可能出现燃烧不稳情况，有锅炉灭火的风险。
2.4机组负荷区间在198MW-264MW时，给水流量在500t/h-790t/h之间，可能出现给水流量低造成MFT保护动作（给水流量低低保护定值525.6t/h）风险。
2.5机组负荷区间在198MW-264MW时，两台给水泵运行时，可能存在给水泵抢水现象，引起给水流量波动的风险，可能出现给水流量低造成MFT保护动作。
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足够的除湿用的疏水口。末几级叶片抗水蚀具体措施如下： ① 叶片设计动应力小。 ② 次末级叶片采用喷丸强化，末级叶片焊整块型线状司太立合金片。 ③ 严格控制叶片制造过程，特别是热处理规范，严格检验机械性能、化学成
汽缸
汽缸的作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，将蒸 汽包容在汽缸中膨胀做功，完成其能量转换过程。
汽缸内部装有喷嘴室、喷嘴、隔板套、隔板和汽封等部 件。分成高压缸、中压缸和低压缸。
一般汽缸都是上下缸结构，中间通过法兰螺栓连接 但大机组、尤其是超临界机组高压缸为了减小热应力，采用 了一些其它方式。 西门子公司： 外缸为圆筒形结构；内缸有中分面，用螺栓固 定；内缸受外缸约束、定位。 石洞口二电厂（ABB）、元宝山电厂等 内缸无法兰螺栓，而采用7只钢套环将上下缸热套紧箍成一圆 筒，仅在进汽部分加四只螺栓来加强密封。 同时外缸可采用较薄的法兰和细螺栓，减小对汽机启停的限 制。
660MW超临界空冷汽轮机及运行
程伟良教授 2013-03-16
汽轮机本体
汽轮机本体包括： 1. 静止部分 汽缸、喷嘴室、隔板、隔板套、静叶栅、汽封、轴承、轴承座、 滑销系统等 2. 转子部分 主轴、叶轮（或转鼓）、动叶栅、联轴器等
叶片与叶轮
叶轮是一种圆盘型零件，一般有轮缘、轮体（轮面）和 轮壳组成 。叶片是汽轮机中数量最大和种类最多的零件， 根据转动与否，可分为动叶和静叶两种。一列喷嘴叶栅
叶根的种类：倒T型、菌型、叉型、枞树型 较短的直叶片较多地采用倒T型叶根； 变截面叶片较多地采用叉型叶根 汽轮机的末级叶片经常采用枞树型叶根。 叉型、枞树型叶根具有较高的强度。
动叶轮
围带 拉筋
叶片
枞树型 叶根叶型冲动式效率低、做功能力强； 反动式：效率高、做功能力弱。
转子按加工工艺分： 整锻转子；套装转子；焊接转子 整锻转子一般用于高、中压缸 套装转子；焊接转子一般用于低压转子
份、硬度等，并对不同炉批号的成品叶片进行破坏性检查。 ④ 对叶片进行磁粉检查，如有应力集中，进行除应力处理。 汽机高压缸和中压缸第一级叶片的设计考虑固体颗粒侵蚀的影响。具体措
施为： ① 高、中压阀门设有临时性和永久性蒸汽滤网，最初运行6个月使用临时性滤
网过滤杂质。 ② 启动前旁路升温升压，可将管道颗粒带走。 ③ 采用渗氮处理，强化叶片表面。 低压缸末级叶片为661mm末级叶片，采用大刚度，小动应力，加强型的自
三、低压缸采用多层缸
低压缸的刚度是低压缸最为重要的特性，它包括 静刚度、动刚度和汽缸的热变形等。静刚度是指扣与 不扣上盖的情况下载荷与汽缸变形的关系，冷态下抽 真空与变形的关系。动态刚度是指抗振强度。热变形 是指后汽缸排汽温度变化对汽缸及轴承座负荷分配的 影响。
每个排汽缸上方装有4个薄膜型安全阀，当排汽 压力高于0.137MPa时，安全阀动作排大气，防止由 于冷却水中断等事故引起的排汽温度升高。
（静叶栅）与一列配套的动叶栅构成汽轮机的一级。
动静叶栅的实际配合
叶片分为等截面叶片、扭叶片 喷嘴（静叶）：将蒸汽热能转化为动能； 动叶：将蒸汽动能转化为机械功。 围带：高压可减小漏汽，中、低压可调频（自带围带） 拉金：增加刚度，调频
（围带和拉金的主要功能：减小叶片的弯应力和改善叶 片的振动特性。）
带围带加凸台拉筋整圈连接型式。
660MW超临界空冷机组各转子临界转速
轴段
一阶临界转速（设计值）二阶临界转速（设计值）
轴系
轴段
轴系
轴段
高中压转 1645 子
低压转子A 1637
1620 1610
4438 3618
4369 3550
低压转子B 1658
1600
3864
3544
发电机转 733 子
2449
二、高中压分流合缸
优点：
1. 高温区集中在汽缸中部，夜间停机或周末停 机温度衰减慢，启动热应力小，适合两班制 运行；
2. 两端的温度、压力均较低，从而减少了对轴 承和端部汽封的影响，改善了运行条件；
3. 减少了轴承数，可缩短主轴长度。
缺点：
高中压转子合一而变长、变粗，ncr1降低、 汽封漏汽量增大，热耗增大
大轴按工作转速与临界转速关系分： 刚性轴；挠性轴(nao) 刚性轴：工作转速恒低于一阶临界转速 挠性轴：工作转速高于一阶临界转速
高中压合缸三缸四排汽空冷机型
660MW超临界空冷机组转子及叶片结构特点：
汽轮机转子采用整锻转子，整锻转子无中心孔。 汽轮机设计允许不揭缸进行转子动平衡。 叶片的设计是精确的、成熟的，能在允许的周波变化范围内安全运行。 对汽轮机防止固体颗粒侵蚀（SPE）所采用的措施：采用了调节级喷嘴渗
大型汽轮机汽缸结构
一、采用双层缸结构
双层缸的优缺点: 缸壁内外表面之间的温度差较小。 气缸壁和法兰厚度较薄。 贵重金属材料消耗少。 结构复杂，零件增多。 内缸承受蒸汽的温差小、压差大，而外缸承受的温差大、压
差小。因此内缸壁中温度梯度不大，引起的热应力较小；外 缸承受大温差，但由于缸壁承压小，在工况变化过程中，能 承受较大的热应力。 将一定压力的蒸汽引入夹层，使蒸汽的总压差、温差分别由 内、外壁承担。减小单层汽缸壁厚、法兰厚度，减小热应力
排汽缸的下部还设有喷水减温，防止排汽缸超温。
因为在启动过程中，尤其在达到额定转数空负荷运行 时，可能会出现没有足够的蒸汽流量带走低压缸摩擦 鼓风损失，使低压缸超温的情况，但这种情况的运行 时间要限制。
低压缸体积大，轴向温差大。采用三层缸，即一个 外缸和两个内缸，有利于：
•将通流部分设在内缸，使体积较小的内缸承受温度 变化，而外缸及庞大的排汽缸均处于较低温度状态， 减小热变形；
•#2内缸两端布置有排汽导流环，与外缸的锥形端壁 结合，形成排汽扩压通道，充分利用末级叶片排汽 速度，提高汽轮机效率；
•喷水装置固定与排汽导流环出口的外缘上，当转速 达到600rpm时，自动投入喷水，直到机组带上15% 负荷；
•低压缸末级处于湿蒸汽区，在末级叶片顶部装有蜂 窝式汽封，用于减小漏汽并排除末级动叶甩出之水 分。