660MW汽轮机概述
北重660MW汽轮发电机介绍100页
➢ 采用成熟技术，以引进的转子副槽通风定子全出风330MW 水氢氢机型为自有核心技术来开发，进行系列化设计，并用 自有的DC1D程序进行电磁计算。
➢ 应用三维软件Autodesk Inventor动态模拟安装，可进行结 构合理性检验及方便专题技术讨论;广泛应用了目前先进的 ANSYS、Magnet、Flowmaster等大型专业软件进行有关的 计算和分析。
3、特点介绍
3.特点介绍
3.特点介绍
3.1.4 通风系统
独特的转子副槽通风定子全出风的风路设置，转子副槽轴-径向通风，紊流风
道；副槽底部倾斜，匹配直线部分的风量，使温度场均匀。
3.特点介绍
紊 流 风 道 及 倾 斜 副 槽 底 部
3.1.5 轴密封
密封瓦采用组合式单流 环结构，每套密封瓦由 氢侧环和空侧环组成， 每个环由四瓣组成。密 封瓦的两个环通过固定 在密封瓦座上的两根弹 簧拉紧在一起，随动性 好，无卡塞现象，密封 可靠。
国标要求 ≥ 5.91 s
失磁异步运行能力： 264MW 15min
定子绕组出水最高温度：72℃
国标要求≤85℃
定子铁心最高温度： 85℃
国标要求≤120℃
转子绕组平均温度： 102℃
国标要求≤120℃
一阶临界转速：
879 r/min
二阶临界转速：
2406 r/min 国标要求避开额定转速±10%
强励倍数：
1、开发历程
1.2 组建以老专家领衔的产品开发技术团队
➢ 2019年北重在公司的战略决策下，开始统筹规划，缜密安排，科 学规范地从技术开发建议书开始进入了设计阶段，各个阶段都进行 了严格的审查和评审，各项技术务求以科学的方法落实，如进行大 量的科研和先行性试验验证等。
高效660MW超超临界空冷汽轮机结构特点
压力分布图
XY平面压力分布
YZ平面速度矢量图
14
660MW高效超超临界空冷汽轮机
2.2 高压缸模块主要部件结构特点
（3）第一级横置静叶
高压缸第一级静叶片采用轴向布置 形式，以配合切向蜗壳全周进汽形 式； 第一级采用了冲动式叶片级，第一 级静叶后温度降低20℃，从而降低 第一级叶轮和转子表面的温度，为 高压பைடு நூலகம்子提供有利的工作条件。 提高第一级的级效率。
660MW超超临界空冷 汽轮机技术介绍
工程技术部 2015年04月
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660MW高效超超临界空冷汽轮机
汽轮机主要技术规范
序号 1 项 目 机组型式 单位 数值 超超临界，一次再热，单轴、 三缸两排汽、空冷凝汽式
2
3 6 7 8 9 10 11
汽轮机型号
660MW超超临界汽轮机设备及系统介绍
660MW超超临界汽轮机设备及系统介绍
一、基本原理
660MW超超临界汽轮机是一种采用超超临界循环技术的汽轮机，其工作原理主要是利用燃烧产生的高温高压蒸汽驱动汽轮机转动发电机发电。
该汽轮机采用超超临界循环技术，能够在高温高压状态下工作，提高了燃烧效率和发电效率，同时减少了CO2排放。
二、结构特点
1.燃烧系统：采用先进的燃烧技术，能够高效燃烧，减少NOx和SOx 排放。
2.锅炉系统：采用超超临界循环技术，实现高温高压循环，提高了锅炉效率。
3.汽轮机系统：采用先进的涡轮设计和材料，能够实现高效率的能量转换。
4.发电机系统：采用高效率的发电机设计，能够实现高效率的发电。
三、系统组成
1.燃烧系统：包括燃烧室、燃烧器和燃气管道等，用于将燃料燃烧产生高温高压蒸汽。
2.锅炉系统：包括锅炉本体、过热器、再热器和除尘器等，用于将燃烧产生的高温高压蒸汽转化为动能。
3.汽轮机系统：包括高压汽轮机、中压汽轮机和低压汽轮机等，用于将高温高压蒸汽的动能转化为机械能。
4.发电机系统：包括同步发电机、变压器和电气设备等，将汽轮机转动的机械能转化为电能。
660MW汽轮发电机培训课件
第二节 发电机结构
制造厂还采取了以下措施降低端部发热： 1）把定子端部的铁芯做成阶梯状，用逐步扩大气隙以增大磁阻的办法来减少 轴向进入定子边段铁芯的漏磁通。 2）铁芯端部的齿压板及其外侧的压圈或压板采用电阻系数低的非磁性钢，利 用其中涡流的反磁作用，以削弱进入端部铁芯的漏磁通。
3）铁芯压紧不用整体压圈而用分块铜质压板（铁芯不但要定位筋，还要用穿 心螺杆锁紧），这种压板本身也起电屏蔽作用，分块后亦可减少自身的发 热。有的还在分块压板靠铁芯侧再加电屏蔽层。 4）转子绕组端部的护环采用非磁性的锰铬合金制成，利用其反磁作用，减少 转子端部漏磁对定子铁芯端部的影响。
形小风室，各小风室相互交替分为进风区和出风区。氢
2.2 定子铁芯
第二节 发电机结构
定子铁芯是构成发电机磁路和固定定子绕组的重要部件。为了减少铁芯
的磁滞和涡流损耗，发电机定子铁芯常采用导磁率较高、损耗小、厚度为 0.35～0.5 mm 的优质冷轧硅钢片叠装而成。每层硅钢片由数张扇形片组成一 个圆形，每张扇形片都涂了耐高温的无机绝缘漆。
定子铁心的叠装结构与其通风方式有关。采用轴向分段径向通风时，中段 每段厚度30 ～50mm端部厚度小一些；定子铁芯沿轴向分成96段，铁芯段间设 置6mm宽的径向通风道，为减少端部漏磁损耗和降低边段铁芯温升，边段铁芯 设计成沿径向呈阶梯形状并粘接成整体，且在其齿部开槽，同时，边段铁芯 的段厚度比正常段薄。定子铁芯沿全长分成与机座相对应的11个风区，冷热 风区相间隔。为防止风区间串风，在铁芯背部与机坐风区隔板之间设置有挡 风板。
因此必须防止穿心螺杆间短 路形成短路电流，这就要求 穿心螺杆和铁芯互相绝缘， 所有穿心螺杆端头之间也不 得有电的联系，见右图
发电机定子铁芯端部结构图
660MW汽轮机技术介绍
通流部分叶片级的详 细逐级热力计算 汽轮机热力系统热平 衡计算 供通流部分叶片级设 计用参数 机电炉参数协调 用户及电厂设计
信息输出 热平衡图自动绘制 性统
通流部分自动 优化设计系统 叶型及叶片 数据库 典型的结构 设计准则 各种气动及 强度程序 通流部分自动设计程序 自动决定尺寸及叶型 各种叶片气动及 强度计算程序 叶片及隔板参数化 CAD程序
STC引进并形成的现代汽轮机技术开发体系
两个15年向三菱技术转让 90年代十年的联合开发 西门子-西 屋公司现 代汽轮机 技术体系 1996-2005年 所有超临界技术产品 向STC技术转让 日本三 菱MHI
MHI600MW超临界 等四个产品-1998年 STC合 资公司
高效超临界汽轮机产品发展的技术路线
三 三 技 技 术 术 路 路 线 线 结 结 构 构 特 特 点 点
世界超临界汽轮机的发展
第一次大规模发展
美国西屋,GE首先发展超临界机组（50-70年代） 1959年，GE公司第一台125MW 31/621/566/538 1975年已停运。 1959年，西屋310MW-34.5/649/566/566,至今仍在 运行。世界运行时间最长的超临界机组。 西屋共计生产了60余台，其中11台为两次再热,5台 温度达到593°C以上。
低压通流部分
LP:BB0474C
7 级压力级，整体围带动叶片 静叶片全马刀型设计，前端动叶马刀 全三元气动设计
马刀型静叶片与隔板
全三元气动 设计技术
低压缸设计特点 （双流）
改进的单层低压内缸 设计，加强内缸刚性 1050mm末级叶片
更合理的撑筋支撑，加强外缸刚性
低压长叶片采用ILB设计
典型设计参数：
组（1987-1997的JDP计划Join Development Program）：
上汽西门子660MW汽轮机简介(精品课件)
各种工况简介（一）
汽轮机在满足额定的主蒸汽参数、再热蒸汽参数及所规定的汽水品质、全部回 热系统及汽动给水泵正常投运但不带厂用辅助蒸汽，背压 33kPa，给水泵汽轮 机背压 34.5kPa， 进汽量为额定进汽量， 补给水率为 1.5%， 发电机效率不低 于 99%时，机组能连续运行，此工况为夏季工况（TRL） ，此工况也为机组夏 季出力保证值的验收工况。
8 径向推力联 15 低压
14 中压缸轴承
高压缸结构和功能
高压缸为单流、双层缸设计，包括高压内缸和 高压外缸。两组主汽门和调门组件通过大直径 的连接螺母在机组水平中心线上和汽缸相连。 主汽门和调门组件有弹簧支座支撑。阀门通过 扩散状的进汽插管将进汽压损减小到最低的水 平。 外缸采用圆桶型结构，整个周向壁厚旋转对称， 且无局部加厚，避免了非对称变形和局部热应 力，能够承受更高的温度和压力。
汽轮机型式
*机组型号：NJK660-27/600/610 型 N- 凝 汽 式 、 JK- 间 接 空 冷 、 660- 机 组 额 定 功 率 （ MW ） 、 27- 额 定 进 汽 压 力 （ 主 汽 门 前 压 力 ， MPa)、600/610-额定主/再热蒸汽温度（主汽门前 /中压联合汽门前温度，℃） *汽轮机型式：超超临界、一次中间再热、三缸两排 汽、单轴、单背压、凝汽式、八级回热抽汽、 3 号 高加设置外置式冷却器、表面式间接空冷。
M 型双流中压缸：发电机侧：通流为 16 级反 动式，包括1级低反动度和15级扭转叶片级。 汽机侧：通流为16级反动式，包括1级低反动 度和15级扭转叶片级。
双流低压缸每侧通流为 5 级反动式，包括 2 级 扭转叶片级和标准低压末3级
技术
技术特点简介
660MW超临界空冷汽轮机及运行
660MW超临界空冷汽轮机及运行随着社会对能源需求的日益增长，汽轮机作为重要的能源转换设备，其效率和可靠性对于满足人们的能源需求至关重要。
本文将重点介绍660MW超临界空冷汽轮机及其运行。
一、超临界空冷汽轮机简介超临界空冷汽轮机是一种高效、清洁的能源转换设备，它采用了超临界蒸汽技术，可以在高温高压下提高蒸汽的效率，从而实现能源的高效利用。
这种汽轮机主要应用于大型火力发电厂、石油化工等领域，为工业生产和人们的生活提供稳定的电力供应。
二、660MW超临界空冷汽轮机结构及特点1、结构：660MW超临界空冷汽轮机主要由进汽系统、主轴、叶片、发电机、控制系统等组成。
其中，进汽系统负责将锅炉产生的蒸汽引入汽轮机，主轴是支撑整个机组的核心部件，叶片则用于将蒸汽的动能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，控制系统则对整个机组进行监控和调节。
2、特点：660MW超临界空冷汽轮机具有效率高、容量大、可靠性强的特点。
其采用超临界蒸汽技术，可以在高温高压下运行，提高蒸汽的效率。
该汽轮机还采用了先进的密封技术和控制系统，保证了设备的可靠性和稳定性。
三、660MW超临界空冷汽轮机的运行1、启动：在启动660MW超临界空冷汽轮机之前，需要进行全面的检查和准备工作，包括确认设备状态良好、控制系统正常等。
启动后，汽轮机需要经过暖机、加速等阶段，直至达到额定转速。
2、运行：在正常运行过程中，660MW超临界空冷汽轮机需要保持稳定的转速和负荷，以实现高效的能源转换。
同时，需要对设备进行定期检查和维护，确保设备的正常运行。
3、停机：在停机时，需要进行逐步减速、停机等操作，同时进行设备的检查和维护。
还需要对设备进行定期的保养和维护，以延长设备的使用寿命。
四、结论660MW超临界空冷汽轮机作为一种高效、清洁的能源转换设备，对于满足人们的能源需求至关重要。
在实际运行中，需要采取科学合理的措施进行设备的监控和维护，以确保设备的稳定性和可靠性。
660MW超临界空冷汽轮机及运行
660MW超临界空冷汽轮机及运行660MW超临界空冷汽轮机及运行概述结构660MW超临界空冷汽轮机由压气机、燃烧室、高压涡轮机、中压涡轮机、低压涡轮机和空冷设备等组成。
压气机负责将空气压缩，通过燃烧室与燃料混合燃烧产生高温高压燃气。
高压涡轮机、中压涡轮机和低压涡轮机将燃气的能量转化为转动机械能，最终带动发电机发电。
空冷设备用于将汽轮机排出的废热通过空气冷却，提高装置的热效率。
超临界空冷技术可以有效降低冷却塔和水泵等设备的使用数量，减少水资源的消耗。
原理超临界空冷汽轮机采用超临界循环技术，利用高温高压的态势增加了汽轮机的发电效率。
超临界循环是一种介于常规汽轮机循环与超临界循环之间的状态，具有较高的过热温度和较高的过热压力。
超临界循环的特点是在液相区域具有较高的比熵，使得过热器的温差减小，进而降低了对锅炉管材的性能要求。
由于工质在液相时有较高的比熵，故压缩度小，外排温度升高，进而降低了冷却水的使用量。
空冷技术则通过利用环境空气对汽轮机的散热进行冷却，减少了对水资源的依赖。
相比传统的湿冷循环，空冷技术具有热效率高、环境保护性好的优势。
运行情况660MW超临界空冷汽轮机的运行情况非常良好。
其高效率和环保性使得其在电力行业得到了广泛的应用。
超临界空冷汽轮机的高效率使得发电成本得到了降低，进一步促进了可持续发展。
空冷技术的应用也减少了对水资源的压力，提升了能源的可持续利用性。
除此之外，超临界空冷汽轮机还具有运行稳定、可靠性好等特点。
其高负荷运行和快速启停的能力满足了电力行业对供电的需求。
，660MW超临界空冷汽轮机以其高效率、环保性以及运行稳定性，将成为电力行业的重要发展方向。
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3、机组的输出功率
（1）铭牌输出功率
机组的铭牌输出功率为660MW（当采用静态励磁 时，应扣除静态励磁所消耗的功率，扣除非同轴 驱动的润滑油泵、发电机密封油泵所消耗的功 率）。由于给水泵是由小汽轮机驱动，因此机组 还应能满足给水泵汽轮机用汽需要。
（2）机组工况定义
铭牌工况（或称能力工况TRL） 主蒸汽、再热蒸汽参数为额定值；蒸汽品质满足规定的要求；
下图为井冈山电厂二期660MW超超临界汽轮机组
１、汽轮机型号、型式
（1）汽轮机型号：N660－25/600/600 （2）汽轮机型式：超超临界、一次中间再热、三 缸四排汽、凝汽式
（3）调节系统型式：DEH－III （4）旋转方向：自汽轮机向发电机看为逆时针方 向
（5）汽轮机回热级数：8级（三台高加、一台除氧 器、四台低加）
汽轮机低压缸排汽平均背压为11.8kPa； 补给水率为3%； 全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽；
满足额定给水温度；
汽动给水泵满足额定给水参数；
在额定电压、额定频率、额定功率因数0.9（滞后）、额定氢 压、发电机冷却器冷却水温为38℃时，发电机效率为98.95%。 上述工况条件下，汽轮发电机组在寿命期内任何时间都能安 全连续运行，发电机输出铭牌功率660MW（当采用静态励磁 或不与汽机同轴的电动主油泵时，扣除各项所消耗的功率）， 此工况称为铭牌工况（TRL），此工况下的进汽量称为铭牌 进汽量。此工况为出力保证值的验收工况。
（6）机组级数： 热力级数：21级；结构级数：42级 （7）低压末级叶片高度：1016mm （8）给水泵驱动方式：2×50％容量小汽轮机驱动
2、主要参数 （1）汽轮机功率： 额定功率660.0MW； 最大功率705.4MW （2）汽机主汽阀前 额定压力25MPa 额定温度600℃ （3）中压联合汽门前 额定压力4.657MPa 额定温度 600℃ （4）额定背压：4.9kPa （5）最终给水温度 292.9℃ （6）额定转速：3000rpm （7）允许电网周率变动：47.5～51.5Hz
汽轮机最大连续出力工况（T-MCR）
Байду номын сангаас 主蒸汽、再热蒸汽参数为额定值；蒸汽品质满足规定的要求；
汽轮机低压缸平均排汽背压为5.6kPa（a）
补给水率为0%；
所规定的最终给水温度；
全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽；
汽动给水泵满足规定给水参数；
在额定电压、额定频率、额定功率因数0.9（滞后）、额定 氢压、发电机冷却器冷却水温为38℃时，发电机效率为 98.95%。
汽轮机进汽量等于铭牌工况（TRL）进汽量，在上述工况条 件下汽轮发电机组在保证寿命期内能安全连续运行；此工况 下发电机输出的功率（称为最大连续功率（T—MCR），输 出功率值为705.364MW和热耗保证值7383kJ/kWh。
调节阀全开工况（VWO）
汽轮发电机组能在调节阀全开工况下安全连续运行，其 他条件同T-MCR工况时，汽轮机的进汽量不小于105%的铭 牌工况（TRL）进汽量，此工况称为调节阀门全开工况 （VWO）。汽轮发电机组在阀门全开工况下的机组输出功 率为740 MW。此工况为检验汽轮机进汽能力工况。
（2）由于初压增高，水的沸点也增高，增加了凝结 水加热到饱和状态所需热量，从而扩大了使用回热的 范围，进一步改善了循环热效率。一般超临界汽轮机 的回热级数为8～9级。 2．蒸汽容积流量降低 高压时蒸汽比容显著减小，从而可以减小装置的尺寸 和重量，特别是管道、阀门等部件的尺寸和重量。
3．承压件壁厚增大 由于超临界而引起的承压件壁厚增大是一个缺陷，这 对投资成本和安全性会带来一定影响。
高压加热器全部停运工况
汽轮发电机组能在高压加热器全部停运时安全连续运行， 除进汽量及部分回热系统不能正常运行外，其它条件同TMCR工况时，此时机组能保证输出额定功率660MW。
热耗率验收工况（THA）
当机组功率（当采用静态励磁，电动主油泵时，扣除各 项所消耗的功率）为660MW，其它条件同T-MCR工况时， 汽轮机的进汽量为额定进汽量1799.80t/h时称为机组的热耗率 验收工况（THA）。热耗保证值为7406kJ/kWh。此工况为热 耗率保证值的验收工况。
华能井冈山电厂ＩＩ期 660MW汽轮机概述
运行部 2012年3月
660MW汽轮机概述
汽轮机概述 汽轮机经济性和可靠性 东方600MW超临界机组汽缸、隔板和滑销系
统 叶片及通流部分 盘车装置 轴封供气系统 汽轮机本体疏放水系统
660MW汽轮机——概述
一、超（超）临界汽轮机的定义和特点 （一）超（超）临界汽轮机的定义
4、汽轮机能承受可能出现的运行工况 1）汽轮机轴系，能承受发电机及母线突然发生两 相、三相短路、线路单相短路快速重合闸、非同 期合闸时所产生的扭矩。 2）机组甩去外部负荷时在额定转速下空转（即不 带厂用电）持续运行的时间不大于15分钟。 3）汽轮机冷态启动并网前能在额定转速下空转运 行，其允许持续运行的时间，至少能满足汽轮机 启动后进行发电机试验的需要。 4）汽轮机能在低压缸排汽温度不高于90℃下长期 运行。高压缸排汽温度报警值410℃、停机值 427℃；低压缸排汽温度报警值90℃、停机值 121℃。
当水或蒸汽压力达到22.12MPa（相应的饱和温 度为374.15℃）时，水将立刻全部汽化，水变成蒸 汽不再有“等温汽化”过程，再加热即成为过热蒸 汽。该状态点是水被等压加热变成蒸汽的临界点， 其压力称为临界压力。进汽压力超过临界压力值 22.12MPa的汽轮机称为超临界压力汽轮机，简称超 临界机组。
二、汽轮机的主要技术规范和保证值 井冈山电厂二期660MW汽轮机组为东方汽轮
机厂引进日立技术生产制造的660MW超超临界压 力、一次中间再热、三缸四排汽、凝汽式汽轮机， 机组具有八级非调整回热抽汽。与DG2000/26.15II2型超超临界压力变压运行直流锅炉及QFSN660-2-22型水氢氢冷却发电机配套，锅炉与汽轮 机热力系统采用单元布置。机组结构形式参见下 图所示。
目前我国一般将主蒸汽压力为27MPa以上或者 温度为600℃以上的汽轮机均称为超超临界汽轮机。 由于超超临界汽轮机的效率高，也称为高效超临界 汽轮机（超超临界参数机组与超临界参数机组没有 本质不同，因此一般将这两种参数的机组统称为超 （超）临界机组）。
（二）超（超）临界汽轮机的特点：
1．热效率高 （1）朗肯循环在提高蒸汽温度、压力后可以提高效 率。当压力从16.7MPa和12.8MPa提高到23.5MPa时， 经济性相应提高2.2%和5%。汽轮机功率越大，实际 效益也越大。