东汽1000MW高效超超临界空冷机组资料资料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,东汽高效超超临界,1000MW,先进技术及空冷技术介绍,2014,年,4,月,目 录,1,东汽,1000MW,机型概况,2,代高效百万超超临界机组技术,2.1 I,代母型机投运情况,2.2 II,代优化措施,2.3,优化支撑技术,2.4,空冷技术,2.5,高可靠性设计,3,代高效百万宽负荷机组研发,结束语,超超临界机组发展历程,发展分代,概貌图,1,东汽,1000mw,机型概况,3,1,机型概况,储,备,国际对标,找不足,自主研发,提性能,超超临界机组发展历程,2004,年,日立,引进,机型,万州机型,鸳鸯湖机型,焦作机型,安源机型,技术,保障,稳定的设计队伍,先进的数值分析技术,完整的试验能力,广泛的技术交流与合作,高效,超超临界,机组,热力系统,结构通流,母,型,机,1,机型概况,高效,宽负荷,4,经济性提升,可靠性提高,编号,主汽参数,MPa/,配汽方式,末叶,mm,工程,项目进度,代,母型,25/600/600,喷嘴配汽,1092,邹县、海门、莱州、绥中,贺州、新密、惠来、苍南,均已投运,25/566/600,喷嘴配汽,1092,抚州、乌沙山,已改签,25/600/600,喷嘴配汽,770,灵武、段寨,【,空冷,】,灵武已投运,26.25/600/600,喷嘴配汽,770,清水川、府谷、,农六师,【,空冷,】,清水川安装调试,农六师,1#,已投运,26.25/600/600,喷嘴配汽,1092,福建鸿山,【,供热,】,安装调试,代,高效型,26.25/600/600,节流配汽,1092,大唐抚州,设计配合,26.25/600/600,节流配汽,1200,浙能舟山,安装调试,26.25/600/610,节流配汽,1092,大唐乌沙山,设计配合,28/600/620,节流配汽,1200,重庆万州、芜湖,厂内生产,28/600/620,节流配汽,863,鸳鸯湖二期,【,间冷,】,设计配合,代,26.25/600/610,补汽阀,1092,【,高效宽负荷,】,研发,东汽超超临界,1000MW,机组发展分代,1,机型概况,代日立引进母型,超超临界,1000MW,湿冷汽轮机概貌图,结构：高中压分缸、四缸四排汽,回热：,8,级（,3,高加,+1,除氧,+4,低加）,通流：,II+8,；,2x6,；,2x2x6,末叶：,1092 mm,配汽：喷嘴,+,节流,供热：,1.0MPa/600900t/h,蝶阀调节,1,机型概况,(,邹县、海门、莱州、绥中、贺州、新密、惠来、苍南、,、鸿山供热）,代母型,超超临界,1000MW,空冷汽轮机,概貌图,（灵武、清水川、农六师、段寨）,结构：高中压分缸、四缸四排汽,回热：,7,级（,3,高加,+1,除氧,+3,低加）,通流：,II+8,；,2x6,；,2x2x5,末叶：,770 mm,配汽：喷嘴,+,节流,累计：订货,12,台，已投运,3,台,1,机型概况,7,邹县超超高中压模块,770mm,空冷低压模块,代,高效 超超临界,1000MW,湿冷机组,概貌图,配汽：节流配汽,回热：,9,级,+ZF+,低温省煤器,外形：,37.7m,（长）,参数,：28MPa/600,/620,结构：四缸四排汽（高中压分缸）,通流：,HP12+IP2x8+LP2x2x5,1,机型概况,（,万州、舟山、大唐抚州、乌沙山、芜湖,）,结构：桶形高压内缸、四缸四排汽、高中压分缸,参数：,28MPa/600,/620,通流：,12,、,2,8,、,2,2,5,末叶：,863mm,配汽：节流配汽,回热：,8,级,+1,级外置蒸冷器,+,疏水泵,+,低温省煤器,外形：,37.210.58.2m,万州高效超超高中压模块,大坝成熟空冷,863,低压模块,代,高效 超超临界,1000MW,空冷汽轮机（鸳鸯湖二期）,1,机型概况,9,百万机组参与调峰，且常处于较低负荷运行；东汽致力研发“高效宽负荷率,1000MW,超超临界机组”，以提高机组部分负荷运行时经济性，适应中国能源发展。,代 高效宽负荷机组（研发中）,1,机型概况,10,2,代高效超超临界机组技术,2,代高效机组,2.1,母型机投运情况,2.2,优化措施,2.3,优化支撑技术,2.4,空冷技术,2.5,高可靠性设计,11,2.1 I,代母型机投运情况,第,1,代超超临界,1000MW,机型业绩及特点,订货,34,台，已成功投运,20,余台,编号,主汽参数,MPa/,配汽方式,末叶,mm,工程,项目进度,代,母型,25/600/600,喷嘴配汽,1092,邹县、海门、莱州、绥中,贺州、新密、惠来、苍南,已投运,25/566/600,喷嘴配汽,1092,抚州、乌沙山,已改签,25/600/600,喷嘴配汽,770,灵武、段寨,【,空冷,】,已投运,26.25/600/600,喷嘴配汽,770,清水川、府谷、,农六师,【,空冷,】,清水川安装,农六师已投运,26.25/600/600,喷嘴配汽,1092,福建鸿山,【,供热,】,安装调试,特点,运行安全可靠，出力特性优良,主、辅机系统安全可靠,负荷适应能力强，调峰调频优,机组的维护方便,2.1 I,代母型机,第,1,代超超临界,1000MW,机型投运机组获奖情况,邹县,7,号机组：,07,年度全国火电大机组竞赛特别贡献奖,邹县,8,号机组：,08,年度全国火电大机组竞赛特等奖（唯一）,华能海门电厂,1,、,2,号机组工程,:“,国家优质工程金质奖”,国华绥中发电厂二期工程：,“,国家优质工程金质奖”,温总理祝贺邹县首台百万千瓦机组投产,2.1 I,代母型机,现在眼光检视母型机存在不足，优化之缘,热耗偏差分析,高压缸效率有提升空间,通流部分原因,配汽方式原因,结构原因,中压缸效率有提升空间,结构原因,焓降分配,低压缸效率有提升空间,低压结构内漏,末叶偏短、排汽损失偏大,抽口偏多，扰流大,热力系统有改进空间,再热压力优化,给水温度优化,中低压分缸压力偏高,中压转子冷却,低加抽汽点选取与未设置疏水泵,可靠性,部分机组汽流激振,参数提升、喷嘴部分进汽、安装等原因,2.1 I,代母型机,热力系统综合优化,配汽方式优选,阀门结构、流速优化,高压模块优化,中压模块优化,低压模块优化,末叶优选,通流密封技术,2.2 II,代优化,2.2 II,代优化措施,热力系统综合优化,16,自身优化项目,外部优化项目,再热压力,/,主汽压力比提高,中压转子冷却取消,主参数提高,给水泵效率提高,给水温度提高,低加抽汽点优化,回热级数增加,小机效率提高,中低压分缸压力降低,疏水泵设置,外置式蒸汽冷却器设置,小机背压降低,再热压损降低,烟气余热利用,2.2 II,代优化,热力系统自身优化,再热压力优化,17,再热压力对应再热温度、排汽湿度、通流效率综合优选,2.2 II,代优化,热力系统自身优化,提高给水温度,18,循环参数为,28Mpa/600/620-4.92kpa,条件下，锅炉最终给水温度对应汽轮机热耗变化曲线可知汽轮机循环锅炉最佳给水温度为,325,，但给水温度过高会导致锅炉排烟温度升高，热效率降低；故,综合考虑汽机热耗、锅炉效率，最佳给水温度选取为,305,310,。,2.2 II,代优化,热力系统自身优化,中压转子冷却取消,19,中压转子采用高温性能更好的,CB2,材料，叶轮强度满足要求，无需外部蒸汽冷却。,2.2 II,代优化,热力系统自身优化,降低中低压分缸压力,20,4,流变,2,流，,叶片变长，效率、经济性提高,降低热应力、减少变形漏汽、提高经济性、可靠性,中压双流,低压四分流,中压双流,中低分缸,1.0MPa390,中低分缸,0.6MPa,、,290,原型,高效型,2.2 II,代优化,热力系统自身优化,低加抽汽点优化,+,疏水泵,自身,优化项目,母型机,高效设计,低加抽汽点优化,无,有,疏水泵,无,有,合计,基准,热耗改善,21,低加抽汽点,母型机,高效设计,5,抽,LP1,级后,LP2,级后,6,抽,LP2,级后,LP3,级后,7,抽,LP3,级后,LP4,级后,8,抽,LP4,级后,LP5,级后,热耗,基准,热耗改善,2.2 II,代优化,22,2.2,优化措施,热力系统,自身,优化小结,自身,优化项目,母型机,高效,提高再热压力,/,主汽压力比,1,6.8%,20.1%,提高给水温度,295,304.7,降低中低压分缸压力,MPa,1.0,0.6,中压转子冷却,有,无,低加抽汽点优化,1,、,2,、,3,、,4,2,、,3,、,4,、,5,疏水泵,无,有,热力系统,外部,优化,主汽参数提高,外部,优化项目,母型机,高效,热耗,主汽参数,MPa/,/,25/600/600,28/600/620,-60,23,主蒸汽压力提高,1MPa,，机组热耗率下降,0.13,0.15,。,再热温度从,600,提高到,620,，机组热耗下降,30kJ/kW.h,2.2 II,代优化,外部,优化项目,母型机,高效设计,热耗,回热级数,湿冷,8,9,热耗改善,空冷,7,8,8,级回热总有,1,级低加承担凝结水温升太大，增加,1,级回热抽汽后使抽口温升分布更均匀，即使相对最优,8,级回热系统，,9,级回热热耗同比可降低,10kJ/kw.h,。同时中排压力设计为,0.6MPa,5,抽布置到中排后，低压也能布置,4,级低加。空冷机组也可由原,7,级回热增加为,8,级回热。,热力系统,外部,优化,回热级数增加,24,2.2 II,代优化,外部,优化项目,母型机,高效,热耗,外置式蒸汽冷却器,无,有,热耗改善,热力系统,外部,优化,设置外置式蒸汽冷却器,外置式蒸汽冷却器尽可能地利用再热后抽汽的过热度，减小换热温差产生的换热损失。对一次再热机组在再热后第一段抽汽处设置一级外置式蒸汽冷却器。在三抽设置外置式蒸汽冷却器可以提高给水温度,4,，降低热耗。,25,2.2 II,代优化,外部,优化项目,母型机,高效设计,热耗,锅炉烟气余热利用热量,0,50MJ/S,热耗改善,热力系统,外部,优化,锅炉烟气余热利用,锅炉烟气余热利用可减少低加系统回热抽汽，在进汽量相同的情况下增加汽轮机作功能力，从而降低发电煤耗。结合锅炉、汽机以及烟气换热器综合分析优化得到最佳利用方案。,26,2.2 II,代优化,热力系统,外部,优化,再热压损,外部,优化项目,母型机,高效设计,热耗,再热压损,10%,8%,-12,10%,7.5%,-15,27,2.2 II,代优化,热力系统,外部,优化,给水泵组系统优化,外部,优化项目,母型机,高效设计,热耗,给水泵效率,83,84,-2,87,-8,小机效率,81,82,-2,87,-12,小机背压,湿冷,间冷,大机背压,+1.5kPa,大机背压,-5,直冷,大机背压,小机单设凝汽器,更大,28,2.2 II,代优化,热力系统,外部,优化小结,29,外部,优化项目,母型机,高效设计,参数,MPa/,/,25/600/600,28/600/620,回热级数（空冷）,7,8,外置式蒸汽冷却器,无,有,再热压损,%,10,8,烟气余热利用,0,50MJ/S,给水泵组效率,83,、,81,84,、,87,2.2 II,代优化,配汽方式优选,机组运行负荷性质决定,项目,母型机,优化高效型,高压第,1,级,调节级,压力级,配汽方式,喷嘴,节流,3%,全程滑压,补汽阀,经济性,&,调峰、一次调频、二次调频 经济性,辅助凝结水调频、高加调频,30,2.2 II,代优化,阀门,结构、流速、布置,优化,采用切向全周进汽后，阀组由原来的,4,个变为,2,个，结构简化,结构与气动优化，阀门损失更小。,靠汽缸两侧紧凑布置，计入汽机部分导汽管损失为,0,2.2 II,代优化,高压模块优化,进汽端优化,母型,全周切向进汽,总压损系数,1,0.48,排汽端优化,母型,优化模型,总压损系数,1,0.38,32,2.2 II,代优化,措施,母型机,优化高效型,缸效收益,全三维通流分析，缸效率提高,4.8%,、热耗降低,配汽方式,喷嘴配汽,节流配汽,2.9%,新叶型,传统日立型,DEC,优化型,0.6%,根部速比优化,0.480.50,0.510.53,1.3%,第,1,级,转子叶轮,无需冷却,降低根径,1079.5,920,增加级数,焓降分配优化,II+8,12,提高相对叶高,0.91.7,1.22.0,高压模块优化,86.5%,91.3%,33,2.2 II,代优化,中压模块优化,原始,模型,优化,模型,排汽端数值分析与优化,单独中压排汽腔室,单独中低压连通管,末叶耦合排汽室及连通管,中排总压损失系数下降,36%,排汽端优化,原始模型,优化模型,总压损系数,1,0.64,耦合叶片,2.2 II,代优化,中压模块优化,流道光顺,措施,母型机,优化高效型,新叶型,传统日立型,DEC,优化型,通流优化,速比、反动度、攻角优化,根径优化,12321308,1400,加级、焓降分配优化,2x6,2x8,提高相对叶高,1.42.32,1.63.0,中压转子冷却,有,无,缸效率提高,1.2%,，热耗降低。,2.2 II,代优化,低压模块优化,排汽优化,正交吹风试验优化导流环型线、改善扩压效果。,数值分析优化排汽缸径向和轴向尺寸、轴承圆锥体、导流板线型和支撑布置，降低流动损失。,低压排汽缸静压恢复能力提高,38%,低压排汽缸,原始模型,优化模型,静压恢复系数（,%,）,4.8,42.6,36,2.2 II,代优化,两缸布置不同抽口,双层缸、整体内缸,更低进汽压力和温度,双层低压缸、整体内缸,内缸体积缩小、,结构简单,、,刚性好、密封,持久,可靠,，避免内缸变形漏汽，,抽口减少、抽汽对主流的扰动减小，效率提升。,37,2.2 II,代优化,低压模块优化,抽口非对称布置,每个低压缸设置,抽口,通流级数由,4,变为,2,，,抽,汽,对汽流扰动,降低,，经济性,提高,。,2.2 II,代优化,末叶优化技术,自带凸台阻尼拉筋成圈,自带冠叶顶围带,枞树型或叉形叶根,设计特点,大刚度、高阻尼结构,低动应力、小应力集中设计,优异气动性能,高频淬火防水蚀,技术优势,高背压运行安全可靠,变工况运行适应性好,叶高、根径、流型优化设计，气动特性优良。,可控涡流型、动叶攻角、反动度沿叶高变化：根部高、顶部低，宽背压范围内反动度沿叶高变化小、推迟根部负反动度出现、不发生脱流，级效率高，零功率工况背压高。,39,2.2 II,代优化,低压模块优化,三维流场优化,全三维流道分析,措施,母型机,优化高效型,全三维,CFD,整缸优化分析表明，使设计缸效率提高,通流优化,速比、反动度、通流汽封优化,叶型优化,传统日立型,全三维成型,分缸压力,MPa,1.0,0.6,排汽缸优化,传统型,末叶耦合优化型,2.2 II,代优化,动叶叶顶自带冠、高低齿汽封技术，漏汽损失减少约,25%,、级效率提高约,0.3%,通流密封技术,41,2.2 II,代优化,通流密封技术,DAS,汽封,DAS+,接触汽封 结构,避免常规汽封起停磨损引起损失，,维持机组长期、高效、可靠运行。,42,2.2 II,代优化,通流密封技术,不同汽封结构的试验研究,相同试验条件下，,DAS,汽封的泄漏量最小，蜂窝汽封次之，侧齿汽封和铁素体迷宫式汽封泄漏量最大。,DAS,汽封的泄漏量比迷宫式汽封小,15%,，比蜂窝汽封小,5%,8%,。,43,配合业主对汽封具体型式进行优化选择,2.2 II,代优化,叶顶,汽,封间隙对级效率影响大于隔板,汽,封,。,结构一定时，漏,汽,量与径向间隙大小成正比关系,。,实际安装间隙控制在目标值内可提高经济性。,通流密封技术,汽,封间隙,设计与控制,44,2.2 II,代优化,自身,结构通流优化,小结,45,2.2 II,代优化,自身结构优化项目,主汽阀,4,阀改两阀，气动性能，两侧布置,高压模块,全周进汽、叶型、通流加级,汽封、焓降分配、进排汽腔室,中压模块,叶型、通流加级、,汽封、焓降分配、排汽腔室,低压模块,末叶、叶型、回热抽口、汽封、,焓降分配、排汽蜗壳汽动性能,稳定,的技术研发人才,先进的数值分析技术软件及硬件配置,叶型数值分析优化,流道数值分析优化技术,关键部件,结构的有限元分析技术,一流试验室，试验验证技术,广泛技术支持合作,2.3,优化支撑技术,2.3,优化支撑技术,46,稳定,的技术研发人才,2.3,优化支撑技术,先进的数值分析技术软件及硬件配置,2.3,优化支撑技术,高性能服务器,叶型数值分析优化技术,通流设计软件,AxSTREAM,，结合全三元气动分析软件，完成叶型优化，级效率提高,2-3%,。,全三维弯曲导叶片技术,扭曲动叶成型技术,优化可控涡技术,2.3,优化支撑技术,49,50,流道数值分析优化技术,全三维多级段流场优化设计技术：效率提升,1-1.5%,。,级间三维匹配、级内二次流控制、汽封控制、边界层抽吸，减少二次流、掺混、扰流损失。,2.3,优化支撑技术,51,关键部件,结构的有限元分析技术,阀门结构,隔板结构,汽缸结构,转子结构,叶片结构,轴承箱结构,2.3,优化支撑技术,分析在压力、温度、自重、离心力、扭矩作用下的变形及应力，优化结构；使满足刚性和强度设计要求。,分析优化转子、叶片、低压外缸、轴承箱，使其振动特性满足设计要求。,一流试验室，试验验证技术,1,1,透平试验中心,2,多级空气透平试验台,3,风洞实验装置,4,汽封研究及试验装置,5,全尺寸轴承油系统试验台,2,3,4,5,2.3,优化支撑技术,52,东汽自主研发能力印证,-,成果,具有自主知识产权的国家重大装备项目,-,大功率核电汽轮机,CAP1400,的关键技术,1828mm,末级长叶片模块开发成功！,2.3,优化支撑技术,东汽,自主研发能力例证,-,成果,灵武超超临界,1000MW,空冷机组,（世界首台投运成功，获省科技进步一等奖）,沙特,60Hz,亚临界,2x660MW,（国内自主研制的首台出口国际高端市场投运成功，获机械联合会科技进步一等奖）,中标大功率自主产权的核电汽轮机,CAP1400,研制,自主产权的,50MW,燃机研制中,灵武百万千瓦空冷机组,沙特,60Hz660MW,2.3,优化支撑技术,广泛技术支持合作,合作方,合作内容,成果应用,图例,西安交大,低压末级整圈叶片与排汽缸耦合的三维气动分析,沙特（,910,模块）、六横（,1200,模块）项目静压恢复系数比原来的设计提高,2,倍以上（大于,0.4,）,西安交大,美国,STI,公司,末级叶片开发技术研究,长末叶,60Hz910,、,50Hz1200mm,：,CFD,颤振、动应力、,末叶与轴系耦合扭振分析,英国,剑桥大学,通流技术研究,新型叶型、密封结构、流道细节研究；用于高效,1000MW,、,660MW,、,350MW,新机研发和老机改造,2.3,优化支撑技术,55,30,年空冷汽轮机技术积累,空冷末叶技术,背压自动保护设计,低压轴承箱落地设计,低压轴封与外缸弹性联接,低压缸高刚性设计,发明专利：空冷排汽装置设计,发明专利：喷射式凝汽器（间冷）,高换热效率管式凝汽器设计技术,发明专利：内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置,最,多,空,冷,业,绩,2.4,领先的空冷技术,2.4,空冷技术,56,30,年空冷汽轮机技术积累,80年代初，提供大二200,MW,空冷汽轮机，为国产首台；,90年代末，提供伊朗325,MW,空冷汽轮机，为国产首台；,2000年，国内最新一代空冷300,MW,、,600MW,机组（古交、托电、上都）相继投运,2005,年，设计上安超临界,660MW,系列空冷机组，为国产首台,2006,年，设计大坝亚临界,600MW,两排汽空冷机组，为国产首台,600MW,两排汽空冷机组,2007,年，设计蔚县超临界,660MW,空冷供热机组，为国产首台,2007,年，设计灵武超超临界,1000MW,空冷机组，为国产首台,2008,年，设计临河超临界,350MW,空冷机组（具备供热功能）,2012,年，设计国网哈密高效超临界,660MW,空冷机组,2012,年，设计平朔高效超临界,660MW,三缸两排汽空冷供热机组,2013,年，设计鸳鸯湖高效超超临界,1000MW,空冷机组,2.4,空冷技术,57,末叶,冷却,转速,应用机组,研发情况,851,湿冷,3000,2F300MW4F660MW,自主研发,909,湿冷,3000,2F330MW4F660MW,自主研发,1016,湿冷,3000,2F330MW4F660MW,日立引进,1092.2,湿冷,3000,4F1000MW,日立引进,1200,湿冷,3000,2F600MW/4F1200MW,低背压,4F1000MW,自主研发,510,空冷,3000,2F200MW,自主研发,661,空冷,3000,2F300MW4F660MW,自主研发,770,空冷,3000,4F1000MW,自主研发,863,空冷,3000,2F600660MW,与日立合作设计,1030,空冷,3000,2F600MW4F1200MW,自主研发,910,湿冷,3600,2F300MW4F660MW,自主研发,410,湿冷,6000,1000MW,小机,自主研发,东汽末叶成熟的研发技术,2.4,空冷技术,58,末叶,661,770,770,863,1030,1030,根 径,mm,1676.4,1676.4,1905,1905,1676.4,1905,排汽面积,m2,4.85,5.92,6.47,7.5,8.76,9.5,拉筋特性,凸台拉筋,围带特性,自带冠,阻尼特性,大,气动特性,优,叶根形式,叉形,枞树,外形,空冷末叶系列,背压,负荷,铭牌定义,供热,排汽口,末叶选择,2.3,空冷技术,高频淬火防水蚀,59,空冷末叶系列,2.3,空冷技术,世界最长空冷实物叶片,1030mm,在,2014,年,3,月已成功完成厂内调频试验验证。,2014,年,4,月,15,日，,在厂内举行了国内专家见证会。,60,空冷低压缸高刚性设计,轴封与外缸弹性联接,低压轴承箱落地设计,避免排汽温度大幅变化对轴封间隙、轴系稳定影响、诱发振动,2.4,空冷技术,61,空冷低压缸高刚性设计,有限元分析优化低压外缸及肋板、撑杆布置，使低压缸变形小，保证动静部分间隙。,2.4,空冷技术,62,发明专利空冷排气装置设计,(,ZL 02 2 22119.0),接收汽机本体及系统疏水、放水，内部消能扩容能,-,凝结水在排汽装置内回热，减小凝结水过冷度,-,布置,7,、,8,号低压加热器，简化电站布置,-,布置并引出汽轮机中间抽汽管道,布置其它必须管道,-,布置汽轮机旁路三级减温减压器，接纳旁路蒸汽,PTFE,滑动支座承受水压试验、无需临时支座、自润滑,2.4,空冷技术,63,专利喷射式凝汽器（混合式间冷）,华电卓资,4x200MW,机组凝汽器,2.4,空冷技术,64,焊接平面膜式喷嘴发明专利,内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置发明专利,2.4,空冷技术,65,排管方案换热系数高,结构布置、系统设计更为简单,。,BD,管束,项目（热耗、水温、温升）进行背压、经济性、投资成本综合优化计算,先进管式凝汽器设计技术（表面管式间冷）,2.4,空冷技术,66,良好继承性的轴系及轴承,高可靠设计,防汽流激振措施,初参数、再热参数提升时主要部套设计对策,阀门双层阀盖高承压能力,高压,桶形,红套环密封内缸、中分面外缸,对称、分段、中分面,中压缸,双层低压缸、整体内缸,防止,SPE,技术,旁路、启动、运行方式,集装,主油泵-油涡轮润滑油系统,高度集成,的顶轴系统,高度自动化的自密封系统,先进管式凝汽器设计技术,先进的低压加热器设计技术,2.5,高可靠性设计,2.5,高可靠性设计,良好继承性的轴系及轴承,高可靠设计,基准：常规,1000MW,不变：,转子数目不变,轴承形式不变,连接方式不变,结论：,轴系特性与常规百万机组基本一致,轴系成熟可靠。,双支点支撑，现场动平衡方便；单只点支撑，现场动平衡困难，需用,46#,油，多期工程油品管理不便。,总长不变,设计评判方法不变,滑销系统不变,2.5,高可靠性设计,68,防汽流激振措施,全周进汽，消除部分进汽引起汽流激振力,间隙逐渐扩散式叶顶,汽封,高,中,压可倾瓦轴承稳定性好,防旋,高压,隔板汽封和轴封,解决部分母型机组存在汽流激振问题,2.5,高可靠性设计,初参数、再热参数提升时主要部套设计对策,620,高温部件采用欧洲成熟的新,12Cr,材料，即阀壳、汽缸等铸件采用,CB2,材料，转子采用,FB2,锻钢。,上述材料在目标温度下对应的蠕变断裂点为,80,100MPa,左右。,2.5,高可靠性设计,70,阀门双层阀盖高承压能力,传统,结构,双阀盖,传统结构：高压力下螺栓设计困难，应力大,双阀盖设计：自密封效果好，应力低，承压能力强,2.5,高可靠性设计,高压,桶形,红套环密封内缸、中分面外缸,桶形内缸,1,抽插管,全周切向,进汽,中分面,外缸,红套,环,2.5,高可靠性设计,补汽插管,高压第,1,级隔板,隔热罩,红套环,高压,桶形,内缸红套环密封、外缸中分面,ANSYS,程序分析：确保红套环在汽轮机启停、变负荷及,10,万,h,后内缸中分面密封紧力足够。,内缸形状简单，结构对称,全周进汽，热应力低、变形小,启停快、变负荷工况适应性好,适用更高温度、压力参数,内外缸尺寸减小,整体发货，节省现场安装时间，保证安装精度。,中分面外缸,+,红套环内缸，现场开缸检修、维护,运输条件较差地区，采用内缸,+,转子,+,隔板整体发货、外缸单发,2.5,高可靠性设计,汽缸上半扣缸,水压试验工装,整体车削加工,中分面车削加工,红套环套装,套装完成,水压试验,桶形,内缸红套环厂内加工试验,2.5,高可靠性设计,74,水平中分面法兰螺栓,内外双层缸,几种典型高压缸结构比较,垂直中分面法兰螺栓,桶形、双层缸,水平中分面法兰螺栓外缸,桶形红套环内缸,双层缸,优点：现场检修维护方便。,不足：启停或变负荷热应力较高、体积大、密封性略差。,优点：结构简单对称、启停或变负荷热应力低；体积小，整体运输。,不足：现场无法检修，,需破坏性返厂检修,（割管、大尺寸栽丝螺栓咬死）,优点：结构简单对称、启停或变负荷热应力低；整体运输，现场检修维护方便。,不足：外缸体积略大。,2.5,高可靠性设计,75,对称、分段、中分面,中压缸,对称双流双层缸，推力自平衡,分段中压内缸：,内缸,+,隔板套、分段包围,内缸刚性好、内缸温差小、热应力低、,CB2,用量少,低根径、高效多级设计，中压第,1,级转子叶轮无需冷却。,2.5,高可靠性设计,2.5,高可靠性设计,双层低压缸、整体内缸,整体内缸体积缩小、,结构简单,、,刚性好,；更低进汽参数、热应力低；使内缸进汽部分,密封,持久,可靠,，避免内缸变形漏汽。,两缸分别负责抽汽，单缸抽口减少、抽汽对主流的扰动减小，效率提升。,A,缸,B,缸,77,防止,SPE,技术,高压第,1,级,采用新斜面,静叶,型线（,SPE,叶型），改变固粒冲击角度，使出汽边内弧偏离冲击射线，从原理上减弱,SPE,问题,优化再热第,1,级动、静叶轴向间隙，使动叶反射,SPE,不打在静叶背弧上，切断多重反射,高,、中,压第,1,级动静叶采用耐冲蚀性能良好的含铌钢,高,、中,压第,1,级,静叶,进行渗,Cr-C,处理,（超超临界）,阀门安装滤网，防止大颗粒固粒进入通流部分,2.5,高可靠性设计,78,配置,一级旁路、二级旁路两种方式、四个锅炉厂均有配合业绩,运行,无调节级、定,-,滑,-,定运行、高压主调阀在,TMCR,工况,3%,节流，满足电网一次调频和,AGC,要求。,旁路、启动、运行方式,2.5,高可靠性设计,集装,主油泵-油涡轮,润滑油系统,主油泵-油涡轮供油系统，结构简单、厂用电少、节能环保,集装油箱、套装油管路，高度集成，现场施工量小、简化布置,辅助油泵、事故油泵和压力低模块联控备用，多重保护，系统安全性高,2.5,高可靠性设计,高度集成,的顶轴系统,高效进口柱塞泵,两泵互为备用,高度集成,压力联控泵组启停,2.5,高可靠性设计,高度自动化的自密封系统,组成,-,主汽站、辅汽站、溢流站、减温站、安全阀,自动化程度高,-,调节阀自动开启或关闭，维持供汽母管压力,可靠性高,-,调节阀采用进口件，安全可靠,2.5,高可靠性设计,82,先进的低压加热器设计技术,技术：自主创新设计,功率,：,12,MW 1000MW,机组,类型：立式、卧式/碳钢、不锈钢,关键部件应用,ANSYS,有限元程序分析,换热管与管板采用胀+焊连接，,保证连接强度并彻底杜绝渗漏,双层多孔不锈钢防冲挡板,防蒸汽冲刷管子、利用换热面积,合理的内置式疏水冷却段,疏水逐级自流、简化电站布置,2.5,高可靠性设计,3,代,高效宽负荷技术机组研发,3,代高效宽负荷机组研发,高效宽负荷热力系统的研究,配汽方式及设计点选取的研究,高效宽负荷叶型的研发,部分负荷冷端优化及末叶选型,.,在,1,号高加,前,增设,1,个,0,号高加,，,提高低负荷时的最终给水温度,(,高负荷时，,0,号高加不投运,),，从而改善汽轮机在低负荷的运行经济性。,0#,高加投运前后给水温度对比,高效宽负荷热力系统研究,3,代高效宽负荷机组研发,采用补汽阀,旁通配汽的方式，以,THA,工况作为机组通流设计点，可提高部分负荷运行时主汽压力，从而提高机组经济性。,某工程节流配汽与补汽阀调节经济性比较,带补汽阀通流结构,开,补,汽阀子午流场分析,配汽方式及设计点选取的研究,3,代高效宽负荷机组研发,不只关注额定工况下的经济性，同时兼顾部分负荷下的机组性能。通过,CFD,数值分析及试验研究，研发对适应性更宽的新叶型。,常规叶型与新叶型试验,吹风试验常规叶型静压孔布,吹风试验新叶型静压孔布,常规叶型与,新,叶型,能量损失,随进气角变化的,试验,曲线,高效宽负荷叶型的研发,3,代高效宽负荷机组研发,优化凝汽器排管方式消除涡流区，优化空冷区形状，保证部分负荷不凝气体顺利抽出，提高整体换热效率。,结合部分负荷下凝汽器背压变化及年运行负荷特点，优化排汽蜗壳气动性能、合理选择末叶，从而降低冷端损失。,部分负荷冷端优化及末叶选型,3,代高效宽负荷机组研发,结 束 语,东汽拥有成熟、高效、可靠，性能先进的,1000MW,的汽轮机技术和空冷技术，能为用户定制先进的主机设备和完整的辅机配套。,同时也热烈欢迎各位领导、专家莅临东汽指导交流！,谢谢！,