超超临界1000MW空冷汽轮机的技术特点和选型

高 约 ０ ７ 。 ．５
圆筒 型高 压 缸 的进 汽 端 采 取 了一 系 列 与 其 他机 型完 全 不 同 的独 特 结 构 形 式 ， 阀 门、 汽 从 进 通道 、 第一 级 叶 片 的各 个 流 程 段 均 具 有 损 失 小 ，
效 率 高 的特 点 。两个 主调 门直 接 与 汽 缸 连接 ， 布
从 冲 转 到额 定 转 速仅 需 ５ｍｉ， 仅 运 行 操 作 简 ｎ不
单， 汽轮 机 能快 速 通 过 临界 区 ， 利 于 轴 系 的稳 有
高 效率优 势 ， 是大 功 率超 超 临界 空 冷 电 厂 的最 佳
收 稿 日期 ： ０ １０ —６ ２ １ － ６ １
定， 而且 有利 于锅 炉 及 旁路 的稳 定 运 行 ； 配 置 可
第 ２ 第 １期 ６卷 ２１ ０ ２年 １月
点 也 淡 备
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超超 临界 １ ０ ０ＭＷ 空冷 汽 轮机 的技 术 特点 和选 型 ０
置在 汽缸 两 侧 ， 导 汽管 道 ， 少 管 道 压 损 至 少 无 减
１ 。高压 第一 级斜 置 静 叶级 ， 道 简 捷 ， 径 向 流 无 漏汽 损失 ， 单流 程 ， 损小 。 端 全周 进汽 加 上 第 三 个 调 门 （ 汽 阀 ） 术 提 补 技 高 了额定及 低 负荷 滑 压运 行 的压 力 ， 到 了全 周 达
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许 低压 旁 路 进 口压 力 比其 他 机 型 高 １ ～２倍 ， 最
高 为 ２ ５ＭＰ 。 ． ａ
构 紧凑 带 来 了高 可 靠 性 ， 门数 量 少 一 半 ， 导 阀 无
汽管 ， 门直接 与汽 缸 连接 ， 道 推 力 系统 简 单 ； 阀 管 全周 进汽 解决 了轴 系稳 定 性 ， 不存 在 高 温 高压 且 第一 级 的强度 问题 ， 可靠性 高 。 高压第 四级 后 的蒸 汽 引 出 到 内外 缸 的夹 层 中 ， 内外 缸 分 别 承担 压 力 载 荷 ， 也 是 高 压 设 使 这
・５ ・ １
不 同容 量 的旁路 系 统 （ ０ 到 １ ０ ） 从 ０ 。由 于 高
压 缸 比其他 形式 能 承受 更 高 的温 度 ， 启 动前 允 在
圆筒 型 强 度设 计 的优 势 为 ：０ ＭＰ ３ ａ高 压 转
子跨 度仅 ４ｍ多 ， 刚性 大 ， 系 稳 定 性 好 ； 子 尺 轴 转 寸小 、 热应 力 低 ； 内外 缸 螺 栓 应 力 低 。进 汽 端 结
目前 的一 次 能源 结 构 特 点 决 定燃 煤 火力 发 电仍 将在 我 国发 电领域 占主 导地 位 ， 煤 炭 资 源 但
的地 理分 布极不 平 衡 ， 西北 煤 炭 丰 富 的地 区 大 多 都是 干旱 少雨 ， 因此 发 展 大型 超 超 临界 空 冷 发 电
选择口 。本 文着 重 介 绍 超 超 临 界 汽 轮 机 的 技 术 ］
１ 超Ｉ 临界汽 轮 机 的性 能
１ １运行 和维 护性 能 ．
模 块 化 结 构 （ 压 模 块 “ 以 及 中压 模 块 高 Ｈ” “ 在制 造厂安 装 后 整体 发 运 现 场 ） 仅 可 保证 Ｍ” 不 安装 质量 ， 而且 还 大大 减 少 现 场 的 安 装 工 作 量 ，
至少 缩短 ３个 月 的安 装周 期 。 除大 修后 的第一 次 冲转 外 ， 他 情 况 下 机组 其
用 ， 少 了外缸 的螺 栓应力 ， 图 １ ｂ 。 减 见 （ ）
圆筒 型高压 缸 以 紧凑 的轴 向法 兰 连 接 ， 承 可
受 更 高 的压 力 和温 度 ， 有极 高 的承 压 能力 。高 压 缸 模块 的设 计压 力可 达 ３ ａ按 每增 加 １ＭＰ ０ＭＰ ， ａ 热耗 降低 ０ １ 计算 ， ２ ａ 比， 济性 提 ．５ 与 ５ＭＰ 相 经
作者简介 ： 刘 庆 （９ ８一， ， 程 师 ， 事 汽 轮 机热 力 性 能 研 究 及 叶 片设 计 工 作 。 １７ ）男 工 从
Ｅ ｍａ ：ａ ｄ ｌ ５ ７ ａ ｏ ． ｏ ． ｎ — ｉ ｎ ｙａ ２ ＠ｙ ｈ ｏ ｃ ｒ ｃ ｌ ｕ ｎ
第１ 期
刘 庆 ， ： 超 临 界 １ ０ 等 超 ０Ｍｗ 空 冷 汽 轮 机 的技 术 特 点 和 选 型 ０
特 点 和 空 冷 适 应 性 ，以 及 相 关 超 超 临 界
１０ ０ＭＷ等级 空冷 汽轮机 的选 型探 讨 。 ０
机 组是未 来 的趋势 ， 过 超超 临 界 的高 蒸 汽 参 数 通 来 实现节 能 降耗 ， 通过 热 力 系统 冷 端排 汽 采 用 空 气 冷却来 实现 节水 ， 即节 能又 节 水 的超 超 临 界参 数 火力发 电厂非常 符合 可持续 发展 战略 。 上海 电气 电站 设备 有限公 司汽 轮机 厂 （ Ｔ ） Ｓ Ｐ 引进 的德 国 西 门 子 的超 超 临 界 参数 汽 轮 机 具 有 成 熟 的空冷 电厂应 用 业绩 和 丰 富 的技 术 贮 备 ， 其 独 特 的结 构 完全 适 应 空冷 变 工况 特 性 对 强 度 和 运 行可靠 性 的要求 ， 具 有 空冷 电厂 最为 关 注 的 还
刘 庆 ，徐 勤 与动 力工 程 学院 ， 海 ２ ０ ４ ； １ 上 ０ ２ ０ ２ ．上 海 电气 电站 设备有 限公 司 汽轮机 厂 ，上 海 ２ ０ ４ ） ０ ２ ０
摘 要 ： 绍 了 上 海 电气 电 站 设 备 有 限 公 司 汽 轮 机 厂 （ Ｔ ） １０ ０Ｍｗ 超 超 临 界 汽 轮 机 运 行 维 护 性 介 Ｓ Ｐ 的 ０
进汽 下 的定一 滑一 定运 行 模式 ， 美 地解 决 了提 高 完
Ｊ
额定 负 荷 及 低 负 荷 效 率 、 非 节 流 状 态 下 的 调 在 峰、 第一级 叶 片安全 可 靠 性及 避 免 进 汽不 均 对 转 子 的附加 汽 隙激振等 四大 技术 问题 。 以计算 气 动技术 为基 础 ， 展 实现 了新 一 代 发 高效 反动 式 叶 型 、 三 维 弯 扭 叶 片 ３ Ｓ 变 反 动 全 Ｄ 、 度 的全三 维 叶 片 ３ ＶＴ 的 三 步 飞跃 计 算 机 辅 Ｄ Ｍ 助设 计 （ ＡＤ 技 术 。计 算 机 自动 优 化设 计 系 统 ｃ ） 使 这些先 进 气 动水 平 的 叶 片 成 功 地 在 产 品 中应
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能、 率和可靠性 ， 效 以及 Ｓ Ｐ空 冷 机 组 的技 术 特 点 ； １００ＭＷ 空 冷 汽 轮 机 的 选 型 ， 括 高 中压 通 流 能 力 和 Ｔ 对 ０ 包
低 压 缸 选 型 进行 了探 讨 。
关键词 ： 超超 临界 参 数 ； 轮 机 ； 冷 ；热耗 ； 型 汽 空 选
中 图分 类号 ： Ｋ２ ９ １ Ｔ ６ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ １ ０ ６ ２ １ ） １０ ５ — ４ １ ７ — ８ Ｘ（ ０ ２ ０ － ０ ００