东汽厂600MW汽轮机概述及本体结构

600MW超临界汽轮机本体结构
5），良好的滑销系统 为了保证汽缸受热时自由膨胀又不影响机组中心线的一致，在 汽缸和机座之间设置了一系列的导向滑键，这些滑键构成了汽 轮机的滑销系统，对汽缸进行支撑、导向和定位，保证汽轮机 良好对中，各汽缸、转子、轴承的膨胀不受阻碍。高中压缸一 般都采用支撑面和中分面重叠的上猫爪支撑结构。汽缸本身的 热膨胀和转子的热膨胀也是汽轮机设计过程中要考虑的问题， 要合理的选定汽缸的死点、转子与汽缸相对死点的位置，留有 足够的相对膨胀间隙，保证动静部分的间隙在合理的范围内， 提高汽轮机的整体工作效率。
缺点：高中压分缸隔板承受较大的压差，在汽轮机变工况时产生较大热
应力，机组的动静部分胀差不容易控制，由于高中压进汽管道集中布置在 中部，显的拥挤，给检修带来诸多不便。另外为了防止汽轮机在甩负荷时 ，中间汽封室积压串汽，引起汽轮机超速，本汽轮机在中间汽封室设置事 故排放阀，在甩负荷时，将中间汽封室的存汽引至凝汽器。
主给水系统 凝结水系统 循环水系统 凝汽器及真空系统 润滑油系统 调节保安系统 旁路系统 辅助蒸汽系统 氢气系统 密封油系统 定冷水系统
600MW超临界机组汽机系统概述
我厂汽轮机技术规范：
型号 N600-24.2/566/566 超临界、一次中间再 热、冲动式、单轴三 缸、四排汽凝汽式汽 轮机 东方汽轮机厂 600MW 3000r/min 从机头向发电机看为 逆时针方向 24.2MPa(a)/566℃ 3.976MPa(a)/566℃ 1705.2t/h 1903.2t/h 回热系统 性能保证工况 热耗 性能保证工况 热耗 性能保证工况 效率 额定排汽背压 额定给水温度 末级动叶高度 设计冷却水温 最高冷却水温 5/6kPa（a） 282.2℃ 1016mm 23℃ 34℃ 复合调节（全周进汽/部 分进汽） 三台高压加热器、一台 除氧器、四台低压加热 器 7537kJ/kW•h（ 1800.2kCal/kW•h） 2.843kg/kW· h 高压缸：86.31％；中压 缸：92.54％ 低压缸：93.22％ 总内 效率92.14%
600MW超临界汽轮机本体结构
3），双层缸结构 优点：（１）把汽缸所受的蒸汽总压力分摊给了内、外两层汽缸，减少 了每层缸的压差和温差，缸壁和法兰可以相应减薄。在机组启停和变工 况时，其热应力也相应减小，有利于缩短启动时间和提高汽轮机对负荷 的适应性，具有较强的调峰能力； （２）内缸主要承受高温及部分蒸汽压力作用，且其尺寸较小，故可以 做得较薄，耗用的贵重耐热金属材料相对减少。而且在内缸和外缸之间 有蒸汽流动，因此在正常运行时外缸得到冷却，使外汽缸温度降低，故 可采用较便宜的合金钢制造； （３）外缸的内外压差比采用单层汽缸时降低了许多，因此减少了漏汽 的可能性，能更好地保证汽缸接合面的严密性。 4），良好的材料 汽缸在运行中要承受内压力和内外壁温差引起的热应力，为了保证动静 部分在正常运行时的正确位置，缸体材料必须具有足够的强度性能、良 好的组织稳定性和抗疲劳性，并具有一定的抗氧化能力。对于汽缸的中 分面法兰紧固件，因为其在应力松施的条件下工作且承受拉伸应力，因 而这些部件材料要具有较高的抗松施性能、足够的强度、较低的缺口敏 感性、以及较小的蠕变脆化倾向和抗氧化性。通常螺母的强度比螺栓低 一级，这样两者硬度不同减小螺栓的磨损，并能防止长期工作后不咬死。
高中压外上缸
600MW超临界汽轮机本体结构
高中压外下缸
600MW超临界汽轮机本体结构
特点：
高中压合缸反向布置 优点：
（１）新蒸汽及再热蒸汽的进汽部分均集中在高、中压汽缸的中部，可减少汽轮机 转子和汽缸的轴向温差及热应力； （２）高、中压汽缸中温度最高的部分布置在远离汽轮机轴承的地方，使轴承受汽 封温度的影响较小，轴承的工作温度较低，改善了轴承的工作条件； （３）可平衡一部分高、中压汽缸内的轴向推力； （４）前后轴端汽封均处于高中压缸排汽部位，使轴封长度显著减少； （５）高、中压合缸型式还减少了一至二个径向支持轴承，缩短了高、中压转子的 长度。
2012年新进大学生讲课
600MW超临界汽轮机 概述及其本体结构
主讲人：朱小强
二零一二年七月
第一讲：汽轮机概述及本体结构 主要内容：
●火力发电厂主要设备及流程 ●汽机系统概述 ●汽轮机本体结构 ●主机盘车装置
一、火电厂主要设备及系统流程 过热器 低压缸发电机 主变 高温再热器
引风机 低温再热器 送风机 空预器
功率
主蒸汽压力 主蒸汽温度
MW
MPa(a)
566 566 566 ），其它 566 ℃ 汽轮发电机组能在调阀全开（ VWO
条件同T-MCR 工况，汽轮机进汽量保证不小 1811.6 1811.6 TRL）进汽量，在下列条件下安 1705.2 1902.2 主蒸汽流量 发电机输出功率 t/h 汽轮机进汽量等于铭牌工况（ 600MW( 已扣除励磁系 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 于1.05倍铭牌工况进汽量，此工况称为 VWO 全连续运行，此工况下发电机输出的功率（发电机采用静态励磁， 4.202 4.169 3.976 4.392 统所消耗的功率 )，除进汽量以外其他条 再热蒸汽压力 MPa(a) 能安全连续输出铭牌功率 600MW （发电机采用静态励磁，此 工况，体数值为 657.8MW 此功率扣除所消耗的功率），称为最大连续功率（ T－ MCR），具 件同T-MCR 功率扣除所消耗的功率），此工况称为铭牌工况（ TRL566 ）， 566 566 566 再热蒸汽温度 ℃ 工况时，此工况称为机组的 体数值为631.6 MW。 热耗率保证 (THA)工况 此工况下的进汽量称为铭牌进汽量，此为出力保证值的验收 1476.4 1485.4 1403.8 1554.4 再热蒸汽流量 t/h 1 、额定主蒸汽参数、再热蒸汽参数及所规定的汽水品质。 工况: 11.8 5.5 5.5kPa（ 5.5a），（循环水温度为 5.5 排汽压力 kPa(a) 2、汽轮机低压缸排汽平均背压为 1、额定主蒸汽参数、再热蒸汽参数及所规定的汽水品质。 23℃）。 1035.7 （a），（循环水温度 1037.1 98.63 1079.1 排汽流量 t/h 2、汽轮机低压缸排汽平均背压为 11.8kPa 0％。 为34 ℃）。 3、补给水量为 3 0 0 0 补给水率 % 4 、所规定的最终给水温度。 3、补给水量为 3％。 286 286.3 282.2 289.5 给水温度 ℃ 5 、全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽。 4、所规定的最终给水温度。 7817 7520 7537 7510 热耗值 kJ/kW· h 6、汽动给水泵满足额定给水参数。 5、全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽。 7、发电机效率 ％，额定功率因数 0.90( 3.019 2.867 2.842 滞后)，额定氢压，额 2.89 汽耗值 kg/kW· h 98.95 6、汽动给水泵满足额定给水参数。 定电压，额定频率。 7、发电机效率98.95 ％，额定功率因数0.90(滞后)，额定氢压,额
600MW超临界汽轮机本体结构
高压缸的第一级喷嘴为单独的喷嘴室： 高压内缸喷嘴室由四组喷嘴组成，沿圆周方向布置，四根 高压进汽导管为上下垂直布置，进汽管直接插入高压内缸 的喷嘴室。锅炉主蒸汽经汽轮机主汽阀后分为四路分别进 入到四个高压调节阀，经过导管进入汽轮机膨胀做功。一 般情况下，机组为全周进汽，只有在喷嘴调节方式下运行 时为部分进汽。在部分进汽的情况下，第一级动叶受到很 大的作用力，而且是局部的，最危险的截面往往发生在该 级，从图2－1可以看出，由于高中压缸第一级喷组承受比 较大的焓降，承受较大的压差，因而其叶轮厚度比其它压 力级要大的多。
分类
高压缸、中压缸、低压缸
600MW超临界汽轮机本体结构
特点
1），通常把汽缸分为上下两个部分，转子从其径向中心穿 过，便于加工、装配和运输 2）,结合面严密 为了使汽缸承受较大的蒸汽压力而不泄漏，汽缸上下两个部 分用紧固件连接，最常用的是用螺栓、螺帽，它们沿上下缸 中分面外径的法兰将上下缸紧密联在一起。为了保证法兰结 合面的严密性，汽缸中分面在制造过程中必须光洁、平整。 法兰螺栓的连接一般采用热紧方式，也就是在安装螺栓时给 螺栓一定的预紧力，在经过一段时间的应力松施后仍能保证 法兰的严密性。另外，汽缸的进汽部分尽可能分散布置，以 免造成局部热应力过大，引起汽缸变形。
600MW超临界汽轮机本体结构
抽汽口布置：#1、#2、#3、#4抽 #1抽：高压缸第六级 #2抽：高压缸排气，整机第八级 #3抽：中压缸第三级，整机第十一级 #4抽：中压缸排气，整机第十四级 #3抽温度最高，#4抽流量最大
600MW超临界汽轮机本体结构
低压缸
低压缸组成 本汽轮机有两个形式完全相同的低压缸，A低压缸和B低 压缸。两个低压缸均为双分流对称结构，从中部进汽，在中分 面上将汽缸分成上下两个部分。低压缸共有14级动叶片，对 称布置在低压内缸的两侧，共有四级抽汽供四个低压加热器用 汽。在低压转子两侧分别通入轴封蒸汽供低压轴封用，共有三 齿两腔室，在轴封与轴承座之间装设有挡油环。在轴承座内装 设有轴承振动监测装置、轴振检测装置等测量装置。 每个低压缸为分流式三层焊接结构,由低压外缸、低压内 缸和低压进汽室三部分组成。为方便运输，低压外缸整缸分成 上，下半各四块组成
型式
制造厂 额定功率 额定转速 转向 主蒸汽压力/温度（ 主汽阀前）
配汽方式
再热蒸汽压力/温度 （中联阀前）
主蒸汽流量 最大蒸汽流量
600MW超临界机组汽机系统概述
各种工况下运行参数
运行工况 单位 TRL 工况 600 24.2 TMCR工况 631.6 24.2 THA工况 600 24.2 VWO工况 658.2 24.2
600MW超临界汽轮机本体结构
高中压缸
600MW超临界汽轮机本体结构
高中压缸 高中压缸进、排汽口布置： 主蒸汽及再热蒸汽进口各四个，集中在汽缸中部，上下 半各两个；汽缸下半靠机头侧有两个高压排汽管与再热 冷段相联，汽缸上半靠电机侧有一个较大的中压排汽口 将经过中压缸做功后的蒸汽排出中压缸
600MW超临界汽轮机本体结构
600MW超临界汽轮机本体结构
低压缸
600MW超临界汽轮机本体结构
低压缸工作特性 低压缸处于蒸汽从正压到负压的过渡工作区域，排汽压力很低，蒸 汽比容增加很大，采用双缸反向对称布置的双分流结构，可以很好的平 衡轴向推力。另外由于蒸汽比容变化较大，为避免叶片过长，低压缸多 分成多个独立的缸体。 低压缸内每一级压降不大，但其做功能力超过高中压缸的任何一个压 力级。所以，低压缸的结构应能保证机组安全的前提下，多做功，低压 缸排汽的压力非常低，因此低压缸的缸体特别庞大，并与凝汽器直接连 接。 低压缸的纵向温差变化大，是汽轮机温差变化最大的部分，为减小热 应力，改善机组的膨胀条件，采用三层缸结构，第一层为安装通流部分 组件的内缸，大都采用部件组合结构，隔板装于隔板套上；第二层为隔 热层，由于低压缸进汽部分温度较高，外部排汽温度较低，因此都采用 设置隔热板的方法，使得汽缸温差分散，温度梯度更加合理；第三层为 外缸，用以引导排汽和支撑内缸各组件。
600MW超临界汽轮机本体结构
高中压缸的支撑 高压外上缸通过猫爪支撑在1号轴承座和2号轴承座运行垫片 上，外下缸通过汽缸法兰螺栓吊在高压外上缸。外下缸上设 有安装猫爪，安装猫爪通过横销连接在轴承座上，下缸通过 间隙调整螺栓紧固在轴承座上。上内缸通过汽缸螺栓紧固在 高压下内缸上，高压下内缸通过猫爪支承在高中外下缸上， 高压上进汽管通过4只螺栓紧固在高压下进汽室上，高压下 进汽室通过支承脚支承在高压内下缸上，中压内上缸通过汽 缸法兰螺栓紧固在中压内下缸上，中压内下缸通过猫爪支承 在高中压外缸上。这种面支撑方式，可以减轻接触面的摩擦， 受热膨胀和冷却时，可以自由移动。
600MW超临界汽轮机本体结构
三、汽轮机本体结构
汽 缸
汽
隔
阀
板
喷
汽
嘴
封
wenku.baidu.com静止 部分
滑销系统
轴承及轴承箱 转 子
叶
叶
片
轮
转动 部分
600MW超临界汽轮机本体结构
汽
作 用
缸
汽缸是汽轮机的静止部分，它的作用是将蒸汽与大气隔绝， 形成蒸汽完成能量转换的封闭空间。此外，它还要支撑汽轮机的 其他静止部件，如：隔板、隔板套、喷嘴汽室等。
锅高压缸 炉
中压缸 给煤机
#8A低加 磨煤机 #7A低加
#6低加热 凝结水泵 井
#8B低加 #7B低加 凝汽器
一次风机
#1高加
给水泵 #2高加 #3高加
#5低加
轴封加热器
AGC CCS TF 除氧器 BF
二、600MW超临界机组汽机系统概述
主、再蒸汽系统 轴封系统
汽 机 系 统 构 成
抽气回热系统