玉環(huán)超超臨界汽輪機本體結(jié)構(gòu)介紹

1、超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司 玉環(huán)百萬等級超超臨汽輪機玉環(huán)百萬等級超超臨汽輪機 總體介紹總體介紹超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司介紹內(nèi)容介紹內(nèi)容1?？傮w結(jié)構(gòu)?？傮w結(jié)構(gòu)2。高壓缸部分。高壓缸部分3。中壓缸部分。中壓缸部分4。低壓缸部分。低壓缸部分5。主要部件材質(zhì)。主要部件材質(zhì)6。大型部件外形尺寸及重量。大型部件外形尺寸及重量7。小結(jié)。小結(jié) 超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司1?？傮w結(jié)構(gòu)?？傮w結(jié)構(gòu)超超臨界超超臨界1000MW凝汽式

2、汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司采用采用SIEMENS成熟的單軸、成熟的單軸、HMN組合機型組合機型 H- 高壓單流缸高壓單流缸 K-高中壓合缸高中壓合缸 M- 中壓雙流缸中壓雙流缸 E- 中低壓合缸中低壓合缸 N- 低壓雙流缸低壓雙流缸壓力等級：壓力等級： 2530MPa，溫度溫度 ：600C/610 C超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司長長(mm)寬寬(mm)高高(mm)轉(zhuǎn)子帶葉片轉(zhuǎn)子帶葉片重量（重量（T）整體重量整體重量（T）高壓缸高壓缸H3036653800345014.1125中壓缸中壓缸M304825420

3、0434044.7205低壓缸低壓缸2XN307100108008395110396#1-#2(mm)#2-#3(mm)#3-#4(mm)#4-#5(mm)軸承軸承跨距跨距4275607580008050機組縱剖面圖機組縱剖面圖機組外形尺寸機組外形尺寸29*10.4*7.75m機組總重機組總重1570t超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司機組外型布置圖機組外型布置圖 低壓外缸現(xiàn)場焊接。避免了超低壓外缸現(xiàn)場焊接。避免了超大部件運輸困難問題。大部件運輸困難問題。 閥門與汽缸直接連接，無導汽閥門與汽缸直接連接，無導汽管管高壓缸可采用補汽閥。高壓缸可

4、采用補汽閥。全周進汽提高了機組運行的經(jīng)全周進汽提高了機組運行的經(jīng)濟性和安全可靠性濟性和安全可靠性 。相對于噴。相對于噴嘴調(diào)節(jié)不存在高溫葉片強度和汽嘴調(diào)節(jié)不存在高溫葉片強度和汽流激振問題，是大功率汽輪機最流激振問題，是大功率汽輪機最安全可靠的配汽方式。安全可靠的配汽方式。除高壓轉(zhuǎn)子外，其他除高壓轉(zhuǎn)子外，其他 轉(zhuǎn)子均由轉(zhuǎn)子均由單軸承支撐，結(jié)構(gòu)緊湊，并能減單軸承支撐，結(jié)構(gòu)緊湊，并能減少基礎(chǔ)變形對軸承載荷及軸系對少基礎(chǔ)變形對軸承載荷及軸系對中的影響。中的影響。轉(zhuǎn)子均采用無中心孔整鍛轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子均采用無中心孔整鍛轉(zhuǎn)子，剛性好，應(yīng)力小。剛性好，應(yīng)力小。中壓部分高壓部分低壓部分發(fā)電機凝汽器機組機構(gòu)特點機組機構(gòu)

5、特點機組總長機組總長28m,比同等級的其他機組縮比同等級的其他機組縮短約短約810m。高壓缸和中壓缸整體發(fā)運?，F(xiàn)場不需開高壓缸和中壓缸整體發(fā)運?，F(xiàn)場不需開缸直接吊裝，大大縮短安裝周期。缸直接吊裝，大大縮短安裝周期。 閥門超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司汽缸支撐結(jié)構(gòu)及膨脹特汽缸支撐結(jié)構(gòu)及膨脹特點點轉(zhuǎn)子絕對膨脹轉(zhuǎn)子絕對膨脹相對膨脹相對膨脹靜子絕對膨脹靜子絕對膨脹 5個軸承座均支撐在基礎(chǔ)上，不隨個軸承座均支撐在基礎(chǔ)上，不隨機組膨脹移動。機組膨脹移動。 #2軸承座內(nèi)裝有徑向推力聯(lián)合軸承。軸承座內(nèi)裝有徑向推力聯(lián)合軸承。機組的絕對死點和相對死點均在高

6、中機組的絕對死點和相對死點均在高中壓之間的壓之間的#2#2軸承座上。軸承座上。高壓中壓低壓1低壓2 高壓缸后貓爪和中壓缸前貓爪在高壓缸后貓爪和中壓缸前貓爪在#2軸承座上固定。軸承座上固定。中壓外缸與低壓內(nèi)缸以及低壓內(nèi)缸中壓外缸與低壓內(nèi)缸以及低壓內(nèi)缸與低壓內(nèi)缸之間以推拉桿形式連接，與低壓內(nèi)缸之間以推拉桿形式連接，減少低壓缸的相對膨脹。減少低壓缸的相對膨脹。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司高效全新的反動式葉片高效全新的反動式葉片1） 所有的高中低葉片級（除末所有的高中低葉片級（除末三級）均為彎扭的馬刀型動、三級）均為彎扭的馬刀型動、靜葉片。靜

7、葉片。（2）變反動度（）變反動度（30%-60%）3）整體圍帶葉片、全切削加工；）整體圍帶葉片、全切削加工；強度好、動應(yīng)力低、抗高溫蠕強度好、動應(yīng)力低、抗高溫蠕變性能好。變性能好。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司2。高壓缸部分。高壓缸部分超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司獨特的圓筒型高壓外缸獨特的圓筒型高壓外缸 高壓缸整體發(fā)運。 高壓缸采用雙層缸設(shè)計。外缸為桶形設(shè)計，由垂直徑向中分面分為進汽缸和排汽缸。內(nèi)缸為垂直縱向平分面結(jié)構(gòu)。由于缸體為旋轉(zhuǎn)對稱，使得機組在啟動停機或快速變負荷時缸體的

8、溫度梯度很小，熱應(yīng)力保持在一個很低的水平。 外缸承受一定的壓力，而內(nèi)缸為垂直縱向平分面結(jié)構(gòu)，僅承受內(nèi)外缸的壓差，所以中分面螺栓應(yīng)力也很小，安全可靠性好。排汽缸排汽缸進汽缸進汽缸超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司高效率單流程高壓缸通流高效率單流程高壓缸通流全周進汽提高了機組運行的經(jīng)濟性和安全可靠性 。高壓通流部分采用小直徑多級數(shù)的設(shè)計原則。 單流程葉片級通流面積比雙流程要增加一倍，葉片端損大幅度下降。 全部采用T型葉根、漏汽損失小。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司 第一級低反動度20%，

9、降低轉(zhuǎn)子溫度。 切向進汽、斜置靜葉、效率高。 全周進汽、無附加汽隙激振。 大動靜距離有利防沖蝕。 滑壓運行低負荷效率高。同時大幅降低第一級載荷，解決大功率機組高壓第一級的強度問題。獨特的高壓第一級設(shè)計獨特的高壓第一級設(shè)計超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司主調(diào)門的連接方式主調(diào)門的連接方式調(diào)門與汽缸之間無蒸汽管道，直接與汽缸相連。切向進汽。閥門與汽缸安裝，采用大型螺紋連接有利于大修拆裝。閥門直接支撐在基礎(chǔ)上、對汽缸附加作用力小閥門布置在汽缸兩側(cè)，切向進汽，損失??；起吊高度低。 閥門采取小網(wǎng)眼、大面積的不銹鋼加強永久性濾網(wǎng)。其特點是過濾網(wǎng)直徑小，

10、濾網(wǎng)剛性好，不易損壞。 超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司獨特的補汽閥技術(shù)獨特的補汽閥技術(shù) 高壓缸采用補汽閥，補汽閥是與全周進汽、滑壓運行配套，提高效率的先進技術(shù)。已在山西陽城電廠6X350MW 和玉環(huán)電廠4X1000MW以及外高橋三期2X1000MW中成功應(yīng)用。 補汽閥相當于在主汽門后連接的第三個調(diào)節(jié)閥。 對經(jīng)濟工況與最大工況流量相差大的機組：還可明顯提高經(jīng)濟性。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司補汽調(diào)節(jié)閥技術(shù)特點補汽調(diào)節(jié)閥技術(shù)特點 在原主汽門后、調(diào)門前引出一個管道，接入一個補汽閥，該

11、補汽閥的結(jié)構(gòu)與主調(diào)門相同，位于高壓缸下部。補汽閥的存在使滑壓運行機組在額定流量下，進汽壓力達到額定值，避免了全周進汽滑壓運行模式?jīng)]有用足蒸汽壓力的能力。 機組在實際運行時，不必通過主調(diào)門的節(jié)流就具備調(diào)頻功能，可以避免節(jié)流損失，而且調(diào)頻反應(yīng)速度快，同時可以減少鍋爐的壓力波動。等焓節(jié)流,減低溫度還可起到冷卻高壓汽缸作用。補汽閥接口主蒸汽進口蒸汽進口蒸汽出口補汽閥閥體超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司液壓盤車設(shè)備液壓盤車設(shè)備液壓馬達前軸承座高壓轉(zhuǎn)子盤車設(shè)備安裝于前軸承座前，采用液壓馬達進行驅(qū)動.盤車裝置是自動嚙合型的，能使汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子從靜止狀

12、態(tài)轉(zhuǎn)動起來，盤車轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分。 盤車裝置的配有超速離合器，能做到在汽輪機沖轉(zhuǎn)達到一定轉(zhuǎn)速后自動退出，并能在停機時自動投入。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司3。中壓缸部分。中壓缸部分超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司中壓缸雙分流雙層缸結(jié)構(gòu)特點中壓缸雙分流雙層缸結(jié)構(gòu)特點 中壓缸整體發(fā)運。內(nèi)外缸雙層結(jié)構(gòu)，水平中分面分成上下半。中壓外缸通過貓爪搭在軸承座上，調(diào)閥端直接固定在二號軸承座上。軸承座與貓爪之間的滑動支承面均采用耐磨低摩擦合金。 雙分流形式，中部兩側(cè)切向進汽，排汽口位于汽缸中間頂部

13、位置。 再熱門與汽缸通過法蘭連接，無導汽管，損失小，閥門直接支撐于基礎(chǔ)上，對汽缸附加力小。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司獨特的中壓進汽結(jié)構(gòu)獨特的中壓進汽結(jié)構(gòu)中壓雙流切向進汽，全部為T型葉根，漏汽損失小。第一級斜置靜葉，20%反動度，大的軸向動靜距離防沖蝕。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司獨特的切向旋渦冷卻技術(shù)獨特的切向旋渦冷卻技術(shù) 利用渦流原理降低溫度約15度，以滿足較高再熱溫度的要求。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司主汽門及

14、調(diào)門閥殼合為一體，結(jié)構(gòu)緊湊，易于維護再熱門與汽缸直接相連，無導汽管，損失小，閥門直接支撐于基礎(chǔ)上，對汽缸附加力小最優(yōu)擴散口流道設(shè)計，壓力損失小閥門采用電液調(diào)節(jié)的油動機進行控制，彈簧關(guān)閉。閥門動態(tài)控制性能好小網(wǎng)眼永久濾網(wǎng)，濾網(wǎng)剛性好，不易損壞主、再熱門的特點主、再熱門的特點超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司4。低壓缸部分。低壓缸部分超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司低壓缸縱剖圖低壓缸縱剖圖低壓缸雙層缸雙分流結(jié)構(gòu)，汽缸沿水平中分面分為上下半，內(nèi)外缸均為鋼板焊接形式。低壓外缸現(xiàn)場焊接，外缸和凝

15、汽器剛性連接，減少了基礎(chǔ)載荷。內(nèi)外缸之間及外缸與端部汽封之間采用彈性連接裝置進行連接。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司低壓缸布置方式低壓缸布置方式 單聯(lián)通管，直徑2000，與外缸柔性連接。低壓缸雙層缸雙分流結(jié)構(gòu)，汽缸沿水平中分面分為上下半，內(nèi)外缸均為鋼板焊接形式。外缸與軸承座分離，直接與凝汽器剛性連接，不與基礎(chǔ)連接。 低壓除末級葉片為自由葉片外其他葉片均為自帶圍帶葉片。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司內(nèi)缸及支腳示意圖內(nèi)缸及支腳示意圖低壓內(nèi)缸通過其前后各二個貓爪，搭在前后二個軸承座上，

16、支撐整個內(nèi)缸、持環(huán)及靜葉的重量。 低壓內(nèi)缸兩側(cè)底部設(shè)有橫向定位鍵槽與基礎(chǔ)埋件相連接，防止低壓內(nèi)缸橫向和周向移動。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司世界上（有運行業(yè)績）最大尺寸的世界上（有運行業(yè)績）最大尺寸的低壓末級葉片低壓末級葉片低壓缸N30積木塊與外高橋超臨界900MW相同，末級葉片為1146mm。 該1146mm葉片1997年投運，至今運行已超過27500小時低壓末級及次末級葉片具有良好的抗應(yīng)力腐蝕及抗水蝕措施 末端葉片采用抗腐蝕性能好的17- 4PH材料 末級靜葉采取空心葉片結(jié)構(gòu)，有抽出水分的除濕裝置。末級動葉片采用新型的激光表面硬化

17、技術(shù)，這是西門子公司的一項特有技術(shù)。 激光表面硬化的特點 葉片的進汽邊硬化層能完全穿透，表面硬度可超過500HV 。在表面形成壓應(yīng)力不但不會降低（一般下降20%-50%），反而有利于提高材料的抗疲勞強度和抗應(yīng)腐蝕能力 。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司5. 超超臨界超超臨界1000MW汽輪機主要部件材質(zhì)表汽輪機主要部件材質(zhì)表高壓外缸高壓外缸進汽缸：進汽缸：GX12CrMoWVNbN10-1-1排汽缸：排汽缸：G17CrMoV5-10高壓內(nèi)缸高壓內(nèi)缸GX12CrMoVNbN9-1汽缸螺栓汽缸螺栓X19CrMoNbVN11-1中壓內(nèi)缸中壓內(nèi)缸

18、GX12CrMoVNbN9-1主汽門閥體主汽門閥體GX12CrMoWVNbN10-1-1主汽門閥殼主汽門閥殼GX12CrMoWVNbN10-1-1主汽門螺栓主汽門螺栓X12CrMoVNbN9-1-1再熱閥體再熱閥體GX12CrMoWVNbN10-1-1再熱閥殼再熱閥殼GX12CrMoWVNbN10-1-1高壓第一級動葉高壓第一級動葉NiCr20TiAl高壓第一級斜置靜葉高壓第一級斜置靜葉X12CrMoWVNbN10-1-1中壓第一級動葉中壓第一級動葉NiCr20TiAl高壓第一級斜置靜葉高壓第一級斜置靜葉X12CrMoWVNbN10-1-1改進的9-10Cr鋼適當減少了Cr，加入了微量Mo、W

19、、V、Nb、N元素，進一步加入B、Co元素，其高溫性能更好，可在620C條件下工作。超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司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稱部件名稱 外形尺寸外形尺寸 長長X寬寬X高（米）高（米） 重量重量高壓缸（整體發(fā)運） 4.88X3.50X3.50 125中壓缸（整體發(fā)運 )6.40X4.20X4.89 195主門調(diào)門 5.9X5.2X2.23 35再熱門調(diào)門 7.33X5.47X2.26 48中壓轉(zhuǎn)子帶葉片 6.23X1.72X1.72 42中低壓連通管 5.98X2.28X2.35 15低壓內(nèi)缸上半 4.12X6.59X3.80 52低壓內(nèi)缸下半 6.49X6.89X3.30 65低壓轉(zhuǎn)子帶葉片 8.05X4.19X4.19 109低壓外缸下半10.80X4.5X4.95 14低壓外缸上半10.80X3.60X3.45 20超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司7. 小結(jié)小結(jié)超超臨界超超臨界1000MW凝汽式汽輪機凝汽式汽輪機上海汽輪機有限公司上海汽輪機有限公司以合資公司的合作平臺，以以合資公司的合作平臺，以STC與西門子簽定百萬千瓦技術(shù)轉(zhuǎn)讓合與西門子簽定百萬千瓦技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同同(設(shè)計技術(shù)、制造、質(zhì)設(shè)計技術(shù)、制造、質(zhì) 保、安裝、服務(wù)技術(shù)