华能玉环电厂1000MW.
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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 。
900MW机组T-S图wk.baidu.com
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。
(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%.
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;
汽轮机的分类
• 按工作原理分类
（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
• 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。
• 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。
• 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。
• 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。
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。
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 。
900MW机组T-S图wk.baidu.com
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。
(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%.
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;
汽轮机的分类
• 按工作原理分类
（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
• 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。
• 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。
• 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。
• 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。
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。