文档介绍：600MW超超临界汽轮机介绍
第一部分
两缸两排汽 600MW超超临界汽轮机介绍
0 前言
近几年来我国电力事业飞速发展,大容量机组的装机数量逐年上升,同时随着国家对环保事业的日益重视及电厂高效率的要求,机组的初参数已从亚临界向超临界甚至超超临界快速发展。根据我国电力市场的发展趋势,25MPa/600℃/600℃两缸两排汽 600MW超超临界汽轮发电机组将依据其环保、高效、布局紧凑及利于维护等特点占据相当一部分市场份额,下面对哈汽、三菱公司联合制造生产的25MPa/600℃/600℃两缸两排汽600MW超超临界汽轮机做一个详细的介绍。
1 概述
哈汽、三菱公司联合制造生产的600MW超超临界汽轮机为单轴、两缸、两排汽、一次中间再热、凝汽式机组。高中压汽轮机采用合缸结构,低压汽轮机采用一个48英寸末级叶片的双分流低压缸,这种设计降低了汽轮机总长度,紧缩电厂布局。机组的通流及排汽部分采用三维设计优化,具有高的运行效率。机组的组成模块经历了大量的实验研究,并有成熟的运行经验,机组运行高度可靠。
机组设计有两个主汽调节联合阀,分别布置在机组的两侧。阀门通过挠性导汽管与高中压缸连接,这种结构使高温部件与高中压缸隔离,大大地降低了汽缸内的温度梯度,可有效防止启动过程缸体产生裂纹。主汽阀、调节阀为联合阀结构,每个阀门由一个水平布置的主汽阀和两个垂直布置的调节阀组成。这种布置减小了所需的整体空间,将所有的运行部件布置在汽轮机运行层以上,便于维修。调节阀为柱塞阀,出口为扩散式。来自调节阀的蒸汽通过四个导汽管(两个在上半,两个在下半)进入高中压缸中部,然后进入四个喷嘴室。导汽管通过挠性进汽套筒与喷嘴室连接。
进入喷嘴室的蒸汽流过冲动式调节级,然后流过反动式高压压力级,做功后通过外缸下半的排汽口进入再热器。
再热后的蒸汽通过布置在汽缸前端两侧的两个再热主汽阀和四个中压调节阀返回中压部分,中压调节阀通过挠性导汽管与中压缸连接,因此降低了各部分的热应力。
蒸汽流过反动式中压压力级,做功后通过高中压外缸上半的出口离开中压缸。出口通过连通管与低压缸连接。
高压缸与中压缸的推力是单独平衡的,因此中压调节阀或再热主汽阀的动作对推力轴承负荷的影响很小。
低压缸采用双分流结构,蒸汽进入低压缸中部,通过反动式低压压力级做功后流向排汽端,向下进入凝汽器。低压缸的高效叶片设计、扩散式通流设计及可最大限度回收热量的排汽涡壳设计可明显提高缸效率,降低热耗。
汽轮机留有停机后强迫冷却系统的接口。位于高中压导汽管的疏水管道上的接头可永久使用,高中压缸上的现场平衡孔可临时使用。
汽轮机的外形图见图1,纵剖面图见图2。
2 技术规范:(除特殊说明外均为THA工况)
主蒸汽压力
25 MPa
主蒸汽温度
600 ℃
主蒸汽进汽量

VWO工况主蒸汽进汽量

再热蒸汽压力

再热蒸汽温度
600 ℃
再蒸汽进汽量
1330t/h
最终给水温度
℃
背压
KPa
汽轮机总内效率
%
高压缸效率
%
中压缸效率
94%
低压缸效率
%
额定出力
600 MW
热耗率
7424 kJ/
图1 汽轮机外形图
图2 汽轮机纵剖面图
图3 全三维设计静、动叶片
3 汽轮机主要结构
叶片
汽轮机通流包括1个反向布置的带有部分进汽的冲动式调节级,10级反向布置的反动式高压压力级,7级正向布置的反动式中压压力级,2×5双分流的低压压力级。
冲动式调节级在较大的负荷变化范围内有较高的运行效率,机组有较好的负荷适应性。调节级动叶采用三支为一组的三胞胎叶片,强度好,在高温、高压下运行可靠。中间级采用高效率的全三维设计的反动式叶片,通过控制设计参数(反动度,流量和流动角度)来使损失最小化。反动式叶片通道,蒸汽流动速度相对较慢,摩擦损失较低,具有较好的空气动力效率。见图3、图4。
图4 全三维设计叶片流场示意图
反动式机组构造简单,采用轮鼓式转子和径向密封。由于采用径向密封,轴向间隙大,故允许转子和汽缸之间有较大的胀差,保证机组启动灵活。
低压末几级的疏水,采用了特殊的疏水收集器结构。在隔板外环的疏水收集器设计中充分考虑到水滴的轨迹,达到最好的疏水效果。
低压末叶片为48英寸,为减小末级叶片水蚀,末级动叶的进汽边嵌入司太立合金;保证静叶和动叶之间合适的间隔,以使水滴形成较好的水雾;此外从湿汽区抽出蒸汽排到给水加热器,适当设计给水加热器的抽汽口,以使抽取的蒸汽水分最大。在末级动叶的顶部导流板上设置疏水槽。
所有的叶片都仔细设计,具有足够的振动强度裕度。特别是长叶片,设计时考虑自振频率、工作转速、