哈汽公司高效百万超超临界空冷机组介绍 (20141118)

优化型 660MW超 临界 、超 超临界湿冷、 空冷
高效1000 MW 超超 临界湿冷、 空冷、二次 再热
2006
2008
2009
2011
2012
2012 9
哈汽公司简介
7. 历史年表 1958年: 中国第一台25MW汽轮机 1959年:中国第一台50MW汽轮机 1960年:中国第一台100MW汽轮机 1971年:中国第一台200MW汽轮机 1984年:中国第一台210MW汽轮机（出口巴基斯坦） 1989年:中国第一台300MW亚临界汽轮机（试验机） 1989年:中国第一台600MW亚临界汽轮机 1989年：中国第一台200MW间接空冷汽轮机 2004年:中国第一台600MW超临界汽轮机 2004年：中国第一台亚临界300MW直接空冷汽轮机 2005年：中国第一台亚临界600MW直接空冷汽轮机 2007年:中国第一台600MW超超临界汽轮机(2缸) 2008年:中国第一台350MW超临界机组 2009年：中国第一台超临界660MW直接空冷汽轮机
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哈汽公司简介
5. 300MW等级汽轮机发展历程
(原型机) 亚临界 300MW 优化 73# 改进 73A# 亚临界 300MW 新型 73B# 亚临界 300MW 300MW 供热及空冷 超临界 350MW 300MW 双抽机组
1980
1990
1995
2000
2002
2006
2007
超临界 350MW 空冷及供热
哈尔滨汽轮机厂有限责任公司（原 哈尔滨汽轮机厂）是我国一五期间 由苏联援建的156项重点工程中之一 。1956年动工兴建,1958年投产,公 司占地面积59万平方米,已形成 30000MW的年综合生产能力。拥 有主要生产设备1629台,其中大、精 、尖、稀设备228台,数控设备363台 。这些具有世界先进水平的大型精 密设备,为制造大型、优质发电设备 提供了可靠的技术保证。 公司秉承“承载民族工业希望,彰 显中国动力风采”的使命。始终把 科技进步和新产品研发作为公司的 核心工作。截至目前共获国家级奖 励30项,省部级奖励70项,获发明专 利120项,实用新型专利286项。
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高效1000MW超超临界空冷汽轮机
3. 高效百万机组与原机组效率对比
项目
提高参数 取消调节级 高压缸多级反动式 阀门改进 中压缸多级反动式 八级回热 外置式蒸冷器 总计
收益 kJ/kW.h
56 34 17 4 20 20 12 163
备注
25/600/600提高到28/600/620 高压缸效率提高2% 高压缸效率提高1% 无主汽管道、低压损型阀门 中压缸效率提高1% 相对原七级回热

水处理设备
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哈汽公司简介
3. 质保体系
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哈汽公司简介
4. 哈汽汽轮机技术发展历程
第一阶段（上世纪50年代 ）：前苏联援建创始阶段 主要生产25MW、50MW以下纯凝和抽汽机组 第二阶段（上世纪60 ～ 70年代）：自力更生发展阶段 主要生产200MW以下纯凝和抽汽机组（25、50、100、200MW） 第三阶段（上世纪80年代～2000年）：引进消化西屋公司技术阶段 主要生产反动式300、600MW亚临界纯凝机组 第四阶段（2000～2008年）：引进优化多方技术合作阶段， 三菱： 超临界和超超临界600MW技术，AP1000核电汽轮机技术 东芝： 超超临界1000MW技术 GE： F级燃机及联合循环机组 ALSTOM：E级燃机及联合循环机组 第五阶段（2008年以后）：自主创新、优化提升阶段 在消化吸收国外先进技术的基础上，采用先进的设计研发手段和试验验证，自主 研发350MW、660MW、1000MW等机组
7. 反动式叶型的叶栅损失比冲动式的小，但隔板汽封直径大，平衡鼓汽封直径大，这两
处的泄露损失比冲动式大。
8. 大机组功率大，流量大，汽封漏汽损失占的比重小，所以大机组宜采用反动式设计。
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高效1000MW超超临界汽轮机
1.高效百万机组设计理念及技术特点
通流型式选择 哈汽公司是国内唯一在350MW\600MW\1000MW全系列机组同时拥有反动式和
5. 反动级的静叶出汽侧至动叶进汽侧的轴向间隙较冲动级大，可减少对动叶的激振力，
同时可容许转子和静子间有较大的相对膨胀，对提高机组的负荷适应性有利。
6. 反动式机组在设计、加工制造方面，相对冲动式更简单，冲动式隔板需要焊接，反动
式隔板可采用装配方案，无焊接及热处理导致的变形，精度好，效率高。
2. 反动式叶型进汽侧小圆直径大，攻角适应范围广，部分负荷的效率高。 3. 反动式隔板厚度小，可以多布置级数，重热系数大，且反动式级不存在平衡孔漏汽，
泄露损失小，可提高机组效率。
4. 冲动式采用隔板结构，由于承受的压差较大，隔板内径又小，因此隔板的厚度较厚。
虽然级数反动式少，但通流长度却相差不多。
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高效1000MW超超临界空冷汽轮机
4. 汽轮机技术特点 高温材料选择
超超临界1000MW材料 参数 高压外缸 高压内缸 中压外缸 中压内缸 高压转子 中压转子 主汽调节联合阀 再热调节联合阀 25MPa/600/600℃ ZG15Cr1Mo1V ZG1Cr10MoVNbN ZG15Cr1Mo1V ZG1Cr10MoVNbN 12CrMoVNbNW 12CrMoVNbNW ZG1Cr10MoWVNbN ZG1Cr10MoWVNbN
新型 75B#
4缸亚临界 600MW
亚临界空 冷 600MW
超临界 600MW
600MW、 1000MW 超超临界
660MW 超临界空冷 660MW 超超临界 600MW超临 界供热 1000MW超 超临界空冷
1100MW、 1200MW 超超临界 空冷/湿冷
300MW、 600MW 低压模块 大内缸应 用
式 装配式导叶的围带与围带、叶根 与叶根之间有接触紧力，能够保
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目录
第一部分 哈汽公司简介
第二部分 高效1000MW超超临界空冷汽轮机 第三部分 小结
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高效1000MW超超临界汽轮机
1.高效百万机组设计理念及技术特 点
新百万机组设计理念：
三菱公司600MW超超临界、AP1000核电设计理念。整机通流采用哈汽最新反动式设计技术，拥有 完全独立自主知识产权。
高效百万机组主要技术特点
1.借鉴600MW超超临界阀门优化设计高压阀门； 2.节流调节方案（无调节级、全周进汽），高中压通流采用哈汽最新反动式设计技术，高中压缸效率 进一步提高； 3.低压进汽压力降为0.6MPa，低压内缸、外缸端汽封、轴承箱全部采用落地结构，彻底解决低压缸刚 度不足问题； 4.应用HTCCS动静间隙测量方法，电厂安装时不需要调整通流间隙，一方面保证实际运行时汽封间隙 与设计值吻合，保证机组效率；另一方面减少现场的工作量和安装周期。 12
冲动式设计技术的制造厂。
对于高效600MW\1000MW机组，国际上通流采用反动式技术设计的厂家有：法国 ALSTOM，德国西门子，日本三菱。美国GE公司是冲动式技术流派的鼻祖，但GE 公司最新设计开发的用于联合循环的D650机组也采用了反动式设计技术。 综上所述：300MW以上容量机组通流一般采用反动式设计, 300MW以下容量机组 通流一般采用冲动式设计，这一点从目前各大汽轮机制造厂的主要产品上也可以得 到证明。
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高效1000MW超超临界空冷汽轮机
2.技术规范
序号 1 2 3 4 5 6 7 机组型式 汽轮机型号 主蒸汽额定进汽量（背压12KPa) 配汽方式 额定转速 给水回热级数（高加＋除氧＋低加） 低压末级叶片长度 通流级数 8 高压缸 中压缸 低压缸 9 低压缸进汽压力 级 级 级 MPa 15 2×12 2×2×5 0.55 mm r/min t/h 项 目 单位 高效1000MW等级 超超临界，一次再热，单轴、 四缸四排汽、空冷凝汽式 N1000-28/600/620 2982.11 (TMCR工况) 节流调节 3000 3+1+4(带外置式蒸汽冷却器) 940
静、动叶型线
高压末三级三维实体图
高压末三级中部截面马赫数云图
高效1000MW超超临界空冷汽轮机
4. 汽轮机技术特点 优良的变工况性能
100%负荷下高压典型级中截面马赫数等值线
60%负荷下高压典型级中截面马赫数等值线
100%负荷下高压典型级中截面叶型表面压力
60%负荷下高压典型级中截面叶型表面压力
350MW
亚临界NCB
350MW
超临界三缸双抽
优化型350MW 超临界湿冷、空冷
2008
2010
2011
2012 8
哈汽公司简介
6. 600MW等级以上汽轮机发展历程
(原型机) 4缸亚临界 600MW 优化 75# 改进 75A# 4缸亚临界 600MW 1980 1990 1995 2002 2003 2005
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高效1000MW超超临界汽轮机
1.高效百万机组设计理念及技术特点 滑销系统图
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高效1000MW超超临界汽轮机
1.高效百万机组设计理念及技术特点
通流型式选择 根据经典理论：按反动度大小， 汽轮机的级分为纯冲动级（反动 度0）和纯反动级（反动度0.5）， 相应的机组称为冲动式汽轮机和
反动式汽轮机。
与100%负荷工况相比，60%负荷工况下各排叶片前缘不可避免地产生了较大的负攻角。 但由于叶型具有良好的攻角适应性，负攻角的存在并没有对级效率产生很大的影响，级 效率仅仅下降了0.3%。
高效1000MW超超临界空冷汽轮机
4. 汽轮机技术特点 装配式隔板
焊缝
导 叶
参照动叶片的设计理念和装配方
冲动级蒸汽主要在喷嘴栅（静叶） 中膨胀， 在动叶栅中只有少量
膨胀，反动级蒸汽在汽轮机的喷
嘴栅和动叶栅中都有相当程度的 膨胀。
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高效1000MW超超临界汽轮机
1.高效百万机组设计理念及技术特点
通流型式选择
1. 反动式的动、静叶型线基本相同，冲动式的则不同，导致冲动式动叶栅的气流转折角
较大，以及叶栅反动度的差异，造成冲动式叶型损失比反动式叶栅大。
哈汽公司
高效1000MW超超临界空冷汽轮机 技术介绍
哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 2014年11月
目录
第一部分 哈汽公司简介
第二部分 高效1000MW超超临界空冷汽轮机 第三部分 小结
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目录
第一部分 哈汽公司简介
第二部分 高效1000MW超超临界空冷汽轮机 第三部分 小结
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哈汽公司简介
1. 公司简介
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哈汽公司简介
2. 公司主要产品


火力发电蒸汽轮机
核能发电蒸汽轮机 燃气-蒸汽联合循环项目设备EPC 轴流风机及工业汽轮机


Fra Baidu bibliotek
控制保护系统（DCS、DEH、TSI、ETS及其服务）
汽机主要本体辅机（凝汽器、低压加热器等） 重型燃气轮机及30MW燃压机组 太阳能热发电系统设备设计制造及EPC
提高参数机型 28.0MPa/600/620℃ 27MPa/600/610℃ 不变 不变 不变 CB2 不变 新型12%Cr(FB2) 不变 CB2
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高效1000MW超超临界空冷汽轮机
4. 汽轮机技术特点 高温材料选择 CB2、FB2理化性质
CB2、FB2高温性能
CB2、FB2为欧洲COST522计划在COST E和F钢的基础上，通过添加1%Co和85ppmB，成功 开发出可用于625℃的缸体材料和转子材料。材料在国外采购已不存在困难，目前，欧盟及日 本等公司已完成转子和铸件供货的所有工艺技术准备，并在美国、德国以及波兰等新建电厂中 得到应用。
高效1000MW超超临界汽轮机
1.高效百万机组设计理念及技术特点 通过专家评审
高效1000MW超超临界汽轮机
1.高效百万机组设计理念及技术特点 机组外形布置图
单流程高压缸 双分流中、低压缸 高压阀对称布置高压缸两侧，与汽 缸刚性连接，弹性支架支撑； 再热阀对称布置在中压缸两侧，与 中压缸刚性焊接，弹簧支撑；
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高效1000MW超超临界空冷汽轮机
4. 汽轮机技术特点 气动优化
具有较小的二次流损失和叶型损失的后加载 叶型 控制二次流损失---合理控制展弦比 ---采用后加载叶型 ---弯叶片 降低叶片的根径（顶径）以减小静叶根部和 动叶顶部漏汽面积 利用增加重热系数来提高通流部分效率 控制漏气损失----弯曲静叶片 ----可控涡流型