超超临界1000MW汽轮机本体结构介绍课件.ppt

1、超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司 玉环百万等级超超临汽轮机玉环百万等级超超临汽轮机 总体介绍总体介绍超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司介绍内容介绍内容1。总体结构。总体结构2。高压缸部分。高压缸部分3。中压缸部分。中压缸部分4。低压缸部分。低压缸部分5。主要部件材质。主要部件材质6。大型部件外形尺寸及重量。大型部件外形尺寸及重量7。小结。小结 超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司1。总体结构。总体结构超超临界超超临界1000MW凝汽式

2、汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司采用采用SIEMENS成熟的单轴、成熟的单轴、HMN组合机型组合机型 H-高压单流缸高压单流缸 K-高中压合缸高中压合缸 M-中压双流缸中压双流缸 E-中低压合缸中低压合缸 N-低压双流缸低压双流缸压力等级：压力等级：2530MPa，温度温度：600C/610 C超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司长长(mm)宽宽(mm)高高(mm)转子带叶片转子带叶片重量（重量（T）整体重量整体重量（T）高压缸高压缸H3036653800345014.1125中压缸中压缸M304825420043404

3、4.7205低压缸低压缸2XN307100108008395110396#1-#2(mm)#2-#3(mm)#3-#4(mm)#4-#5(mm)轴承轴承跨距跨距4275607580008050机组纵剖面图机组纵剖面图机组外形尺寸机组外形尺寸29*10.4*7.75m机组总重机组总重1570t超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司机组外型布置图机组外型布置图 低压外缸现场焊接。避免了超低压外缸现场焊接。避免了超大部件运输困难问题。大部件运输困难问题。阀门与汽缸直接连接，无导汽阀门与汽缸直接连接，无导汽管管高压缸可采用补汽阀。高压缸可采用补汽阀。全

4、周进汽提高了机组运行的经全周进汽提高了机组运行的经济性和安全可靠性济性和安全可靠性。相对于喷。相对于喷嘴调节不存在高温叶片强度和汽嘴调节不存在高温叶片强度和汽流激振问题，是大功率汽轮机最流激振问题，是大功率汽轮机最安全可靠的配汽方式。安全可靠的配汽方式。除高压转子外，其他除高压转子外，其他 转子均由转子均由单轴承支撑，结构紧凑，并能减单轴承支撑，结构紧凑，并能减少基础变形对轴承载荷及轴系对少基础变形对轴承载荷及轴系对中的影响。中的影响。转子均采用无中心孔整锻转子，转子均采用无中心孔整锻转子，刚性好，应力小。刚性好，应力小。中压部分高压部分低压部分发电机凝汽器机组机构特点机组机构特点机组总长机组

5、总长28m,比同等级的其他机组缩比同等级的其他机组缩短约短约810m。高压缸和中压缸整体发运。现场不需开高压缸和中压缸整体发运。现场不需开缸直接吊装，大大缩短安装周期。缸直接吊装，大大缩短安装周期。阀门超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司汽缸支撑结构及膨胀特汽缸支撑结构及膨胀特点点转子绝对膨胀转子绝对膨胀相对膨胀相对膨胀静子绝对膨胀静子绝对膨胀 5个轴承座均支撑在基础上，不随个轴承座均支撑在基础上，不随机组膨胀移动。机组膨胀移动。#2轴承座内装有径向推力联合轴承。轴承座内装有径向推力联合轴承。机组的绝对死点和相对死点均在高中机组的绝对死点和相

6、对死点均在高中压之间的压之间的#2#2轴承座上。轴承座上。高压中压低压1低压2 高压缸后猫爪和中压缸前猫爪在高压缸后猫爪和中压缸前猫爪在#2轴承座上固定。轴承座上固定。中压外缸与低压内缸以及低压内缸中压外缸与低压内缸以及低压内缸与低压内缸之间以推拉杆形式连接，与低压内缸之间以推拉杆形式连接，减少低压缸的相对膨胀。减少低压缸的相对膨胀。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司高效全新的反动式叶片高效全新的反动式叶片1）所有的高中低叶片级（除末所有的高中低叶片级（除末三级）均为弯扭的马刀型动、三级）均为弯扭的马刀型动、静叶片。静叶片。（2）变反动度（

7、）变反动度（30%-60%）3）整体围带叶片、全切削加工；）整体围带叶片、全切削加工；强度好、动应力低、抗高温蠕强度好、动应力低、抗高温蠕变性能好。变性能好。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司2。高压缸部分。高压缸部分超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司独特的圆筒型高压外缸独特的圆筒型高压外缸 高压缸整体发运。高压缸采用双层缸设计。外缸为桶形设计，由垂直径向中分面分为进汽缸和排汽缸。内缸为垂直纵向平分面结构。由于缸体为旋转对称，使得机组在启动停机或快速变负荷时缸体的温度梯度很小，热应力保持

8、在一个很低的水平。外缸承受一定的压力，而内缸为垂直纵向平分面结构，仅承受内外缸的压差，所以中分面螺栓应力也很小，安全可靠性好。排汽缸排汽缸进汽缸进汽缸超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司高效率单流程高压缸通流高效率单流程高压缸通流全周进汽提高了机组运行的经济性和安全可靠性。高压通流部分采用小直径多级数的设计原则。单流程叶片级通流面积比双流程要增加一倍，叶片端损大幅度下降。全部采用T型叶根、漏汽损失小。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司 第一级低反动度20%，降低转子温度。切向进汽、斜置静叶

9、、效率高。全周进汽、无附加汽隙激振。大动静距离有利防冲蚀。滑压运行低负荷效率高。同时大幅降低第一级载荷，解决大功率机组高压第一级的强度问题。独特的高压第一级设计独特的高压第一级设计超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司主调门的连接方式主调门的连接方式调门与汽缸之间无蒸汽管道，直接与汽缸相连。切向进汽。阀门与汽缸安装，采用大型螺纹连接有利于大修拆装。阀门直接支撑在基础上、对汽缸附加作用力小阀门布置在汽缸两侧，切向进汽，损失小；起吊高度低。阀门采取小网眼、大面积的不锈钢加强永久性滤网。其特点是过滤网直径小，滤网刚性好，不易损坏。超超临界超超临界10

10、00MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司独特的补汽阀技术独特的补汽阀技术 高压缸采用补汽阀，补汽阀是与全周进汽、滑压运行配套，提高效率的先进技术。已在山西阳城电厂6X350MW 和玉环电厂4X1000MW以及外高桥三期2X1000MW中成功应用。补汽阀相当于在主汽门后连接的第三个调节阀。对经济工况与最大工况流量相差大的机组：还可明显提高经济性。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司补汽调节阀技术特点补汽调节阀技术特点 在原主汽门后、调门前引出一个管道，接入一个补汽阀，该补汽阀的结构与主调门相同，位于高压缸下部。补汽阀

11、的存在使滑压运行机组在额定流量下，进汽压力达到额定值，避免了全周进汽滑压运行模式没有用足蒸汽压力的能力。机组在实际运行时，不必通过主调门的节流就具备调频功能，可以避免节流损失，而且调频反应速度快，同时可以减少锅炉的压力波动。等焓节流,减低温度还可起到冷却高压汽缸作用。补汽阀接口主蒸汽进口蒸汽进口蒸汽出口补汽阀阀体超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司液压盘车设备液压盘车设备液压马达前轴承座高压转子盘车设备安装于前轴承座前，采用液压马达进行驱动.盘车装置是自动啮合型的，能使汽轮发电机组转子从静止状态转动起来，盘车转速为60转/分。盘车装置的配有超

12、速离合器，能做到在汽轮机冲转达到一定转速后自动退出，并能在停机时自动投入。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司3。中压缸部分。中压缸部分超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司中压缸双分流双层缸结构特点中压缸双分流双层缸结构特点 中压缸整体发运。内外缸双层结构，水平中分面分成上下半。中压外缸通过猫爪搭在轴承座上，调阀端直接固定在二号轴承座上。轴承座与猫爪之间的滑动支承面均采用耐磨低摩擦合金。双分流形式，中部两侧切向进汽，排汽口位于汽缸中间顶部位置。再热门与汽缸通过法兰连接，无导汽管，损失小，阀门

13、直接支撑于基础上，对汽缸附加力小。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司独特的中压进汽结构独特的中压进汽结构中压双流切向进汽，全部为T型叶根，漏汽损失小。第一级斜置静叶，20%反动度，大的轴向动静距离防冲蚀。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司独特的切向旋涡冷却技术独特的切向旋涡冷却技术 利用涡流原理降低温度约15度，以满足较高再热温度的要求。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司主汽门及调门阀壳合为一体，结构紧凑，易于维护再热门与汽缸直接相连

14、，无导汽管，损失小，阀门直接支撑于基础上，对汽缸附加力小最优扩散口流道设计，压力损失小阀门采用电液调节的油动机进行控制，弹簧关闭。阀门动态控制性能好小网眼永久滤网，滤网刚性好，不易损坏主、再热门的特点主、再热门的特点超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司4。低压缸部分。低压缸部分超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司低压缸纵剖图低压缸纵剖图低压缸双层缸双分流结构，汽缸沿水平中分面分为上下半，内外缸均为钢板焊接形式。低压外缸现场焊接，外缸和凝汽器刚性连接，减少了基础载荷。内外缸之间及外缸与端部汽封

15、之间采用弹性连接装置进行连接。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司低压缸布置方式低压缸布置方式 单联通管，直径2000，与外缸柔性连接。低压缸双层缸双分流结构，汽缸沿水平中分面分为上下半，内外缸均为钢板焊接形式。外缸与轴承座分离，直接与凝汽器刚性连接，不与基础连接。低压除末级叶片为自由叶片外其他叶片均为自带围带叶片。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司内缸及支脚示意图内缸及支脚示意图低压内缸通过其前后各二个猫爪，搭在前后二个轴承座上，支撑整个内缸、持环及静叶的重量。低压内缸两侧底部设有横向定

16、位键槽与基础埋件相连接，防止低压内缸横向和周向移动。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司世界上（有运行业绩）最大尺寸的世界上（有运行业绩）最大尺寸的低压末级叶片低压末级叶片低压缸N30积木块与外高桥超临界900MW相同，末级叶片为1146mm。该1146mm叶片1997年投运，至今运行已超过27500小时低压末级及次末级叶片具有良好的抗应力腐蚀及抗水蚀措施 末端叶片采用抗腐蚀性能好的17-4PH材料 末级静叶采取空心叶片结构，有抽出水分的除湿装置。末级动叶片采用新型的激光表面硬化技术，这是西门子公司的一项特有技术。激光表面硬化的特点 叶片的进

17、汽边硬化层能完全穿透，表面硬度可超过500HV。在表面形成压应力不但不会降低（一般下降20%-50%），反而有利于提高材料的抗疲劳强度和抗应腐蚀能力。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司5.超超临界超超临界1000MW汽轮机主要部件材质表汽轮机主要部件材质表高压外缸高压外缸进汽缸：进汽缸：GX12CrMoWVNbN10-1-1排汽缸：排汽缸：G17CrMoV5-10高压内缸高压内缸GX12CrMoVNbN9-1汽缸螺栓汽缸螺栓X19CrMoNbVN11-1中压内缸中压内缸GX12CrMoVNbN9-1主汽门阀体主汽门阀体GX12CrMoWVN

18、bN10-1-1主汽门阀壳主汽门阀壳GX12CrMoWVNbN10-1-1主汽门螺栓主汽门螺栓X12CrMoVNbN9-1-1再热阀体再热阀体GX12CrMoWVNbN10-1-1再热阀壳再热阀壳GX12CrMoWVNbN10-1-1高压第一级动叶高压第一级动叶NiCr20TiAl高压第一级斜置静叶高压第一级斜置静叶X12CrMoWVNbN10-1-1中压第一级动叶中压第一级动叶NiCr20TiAl高压第一级斜置静叶高压第一级斜置静叶X12CrMoWVNbN10-1-1改进的9-10Cr钢适当减少了Cr，加入了微量Mo、W、V、Nb、N元素，进一步加入B、Co元素，其高温性能更好，可在620C

19、条件下工作。超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司6.主要部件外形尺寸及重量主要部件外形尺寸及重量部件名称部件名称 外形尺寸外形尺寸 长长X宽宽X高（米）高（米）重量重量高压缸（整体发运）4.88X3.50X3.50 125中压缸（整体发运)6.40X4.20X4.89 195主门调门 5.9X5.2X2.23 35再热门调门 7.33X5.47X2.26 48中压转子带叶片 6.23X1.72X1.72 42中低压连通管 5.98X2.28X2.35 15低压内缸上半 4.12X6.59X3.80 52低压内缸下半 6.49X6.89X3.3

20、0 65低压转子带叶片 8.05X4.19X4.19 109低压外缸下半10.80X4.5X4.95 14低压外缸上半10.80X3.60X3.45 20超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司7.小结小结超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司以合资公司的合作平台，以以合资公司的合作平台，以STC与西门子签定百万千瓦技术转让合与西门子签定百万千瓦技术转让合同同(设计技术、制造、质设计技术、制造、质 保、安装、服务技术保、安装、服务技术)为基础为基础。高效的全三维弯扭（马刀型）叶片，使机组具有卓越的

21、热力性能。高效的全三维弯扭（马刀型）叶片，使机组具有卓越的热力性能。良好稳定的转子轴系，合理新颖的静子滑销系统，全三维高效的动良好稳定的转子轴系，合理新颖的静子滑销系统，全三维高效的动静叶片，以及简洁方便的机组布置形式，使机组运行灵活，启动迅静叶片，以及简洁方便的机组布置形式，使机组运行灵活，启动迅速，安全可靠性高，速，安全可靠性高，高中压缸整体发运，缩短现场安装周期。超长的汽轮机大修周期高中压缸整体发运，缩短现场安装周期。超长的汽轮机大修周期（允许等效间隔时间（允许等效间隔时间96000小时），电厂维护简单方便。小时），电厂维护简单方便。单轴承支撑使机组结构紧凑，汽轮机总长缩短单轴承支撑使机

22、组结构紧凑，汽轮机总长缩短810m，厂房投资相厂房投资相应下降。应下降。国内已有高桥二期同类项目正在进行施工设计，可借鉴性强。为我国内已有高桥二期同类项目正在进行施工设计，可借鉴性强。为我们设计及制造百万等级汽轮机打下了坚实的基础，积累了丰富的经们设计及制造百万等级汽轮机打下了坚实的基础，积累了丰富的经验。验。先进的现代化汽轮机设计开发及制造体系造就出先进的现代化汽轮机设计开发及制造体系造就出具有世界级先进水平的高品质汽轮机产品具有世界级先进水平的高品质汽轮机产品超超临界超超临界1000MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机上海汽轮机有限公司上海汽轮机有限公司感谢各位领导、专家指导！感谢各位领导、专家指导！End Of the Presentation