北重汽轮机产品介绍-660MW超超临界汽轮机20120311.

汽轮机产品介绍660MW超超临界机组1、概述2、设计方案3、开发创新点4、设计专题报告5、制造方案6、质量保证1、概述2、设计方案3、开发创新点4、设计专题报告5、制造方案6、质量保证1.1、煤电发展趋势能源形势我国承诺2020年CO2减排指标：•单位GDP比2005年减少40%。•电力工业占50%。“十一五”及“十二五”装机（单位：亿千瓦）1、概述总装机煤电气电核电光电生物水电风电十一五9.626.430.112.130.31十二五14.379.330.300.430.020.032.841.001.1、煤电发展趋势产业政策电力工业十二五装机规划方针是：“坚持节约优先、优先开发水电、优化发展煤电、大力发展核电、积极推进新能源发电、适度发展天然气集中发电、因地制宜发展分布式发电、加快推进坚强智能电网建设、带动装备工业发展、促进绿色和谐发展”。对于火电机组的考虑（包括煤电、气电）：（1）优化布局，富煤地区煤电集约化开发、东中部地区电网补缺；（2）上大压小；（3）发展热电联产；（4）合理安排天然气发电；（5）加强科技创新，拥有自主知识产权600℃USC1000MW机组设计-制造技术、研发700℃机组、大型循环流化床、整体煤气化联合循环。1、概述1.1、煤电发展趋势相对于300MW等级亚临界机组350MW超临界：降209~293kJ/kW.h（50~70kCal/kW.h）660MW超超临界：降500kJ/kW.h/120kCal/kW.h（7900-7400/1887-1767）相同的技术条件下：主蒸汽压力每提高1MPa，热耗约降0.13%～0.15%；主蒸汽温度每提高10℃，热耗约降0.25%～0.30%；再热蒸汽温度每提高10℃，热耗约降0.15%～0.20%。从国家能源形势及产业政策、超/超超临界效率看，发展大功率超/超超临界机组是火电发展的必然趋势。1、概述1.2、技术基础亚临界330MW机组技术引进及系列开发我公司从1986年开始引进ALSTHOM（原）亚临界湿冷330MW机组，至今已生产70余台，在引进纯凝湿冷机组基础上，完成了亚临界330MW汽轮机的系列化二次开发工作。引进ALSTHOM（原）公司330MW凝汽式亚临界汽轮机技术同时，进行了亚临界600MW机组合作生产。1、概述1、概述3.92~5.88Mpa.a抽汽0.98~1.27Mpa.a抽汽0.294~0.49Mpa.a抽汽0.98~1.27Mpa.a抽汽总量600t/h各等级抽汽1.2、技术基础亚临界330MW机组技术引进及系列开发在功率方面涵盖了300MW~360MW，其中：空冷300MW~330MW、湿冷330MW~360MW。在冷却方式方面涵盖了湿冷、直接空冷、间接空冷。在功能方面涵盖了纯凝、抽汽，其中抽汽包括：单级抽汽（0.3~0.6、0.98~1.27、3.92~5.88）MPa.a两级抽汽（三种单抽的组合）三级抽汽（三种单抽的组合）通过引进330MW亚临界汽轮机技术和系列化二次开发，以及合作生产亚临界600MW机组，在大型机组的设计、制造上积累了丰富的经验。1、概述1.2、技术基础技术合作交流及360MW机组成功开发自2003年与ALSTOM（现）公司600MW超临界机组合作，至今，仍在电站辅机等很多方面进行合作。自2007年6月至2008年6月的一年多时间，与东芝公司进行了多次关于超/超超临界机组技术合作谈判和技术交流。2009年，超临界350MW双缸双排汽汽轮机的成功开发，在总体设计上为660MW机组的开发打下了良好的基础。超临界350MW双缸双排汽汽轮机，已经在国电大开热电厂通过168小时试运。1、概述1.2、技术基础借鉴引进技术、合作开发国内主要主机厂从日立、三菱、西门子引进600MW超/超超临界机组，至今已投运100多台，对机组性能、技术要求等有了进一步了解。与钢铁研究总院合作开展高温材料应用研究；与国内知名对口专业高校_西安交大、权威科研院所_上海成套所联合进行气动设计工作；与国内权威科研院所_上海成套所联合进行气动性能验证工作；与国内权威科研院所_上海成套所联合进行轴系特性、强度分析工作。1、概述1.3、机组定型国内现有机型1、概述功率MW600660660660600制造厂阿尔斯通东方哈尔滨上海哈尔滨原技术ABB日立三菱西门子三菱机型4缸4排3缸4排3缸4排3缸4排2缸2排冲/反反动冲动反动反动反动系统3G/1Y/4D3G/1Y/4D3G/1Y/4D3G/1Y/4D3G/1Y/4D汽泵汽泵汽泵汽泵汽泵高压级数208I+10I+11I+10中压级数2×166787低压级数4×64×74×74×72×5末级叶片mm10751016102910501220热耗kJ/kW.h741073507357.8740974281.3、机组定型机型确定机组功率从配套上面考虑，定型在660MW；进汽参数采用国内通常的25MPa.a/600℃/600℃。总体方案：在超临界350MW基础上，采用国内通用结构布局3缸4排汽总体方案。高中压模块采用合缸结构，在超临界360MW基础上开发设计。低压模块从效率和技术延续性考虑，采用两个成熟的亚临界低压模块，根据660MW机组情况重新进行结构布置。高、中压阀门在引进技术阀门型线基础上设计。前中轴承箱在350MW基础上重新设计，同时配套高中压转子前后轴承。1、概述1.3、机组定型系列化考虑机组首先考虑超超临界660MW湿冷机组（包括采暖抽汽抽凝两用机组），兼顾湿冷、直接空冷、间接空冷机型，同时考虑降参数超临界机型。同时，考虑2缸2排汽机型。空冷、湿冷兼顾，优先考虑空冷。1、概述机型USC系列SC系列湿冷（汽泵）660MW\630MW660MW间接空冷（汽泵）640MW660MW610MW640MW直接空冷（电泵）660MW\630MW660MW最大进汽量2065t/h2145t/h2040t/h2202t/h1、概述2、设计方案3、开发创新点4、设计专题报告5、制造方案6、质量保证2.1、机组总体方案2.2、主要本体结构2.3、附属系统2.4、调节保安系统2.5、主要辅机2.6、机型系列化开发2.7、机组特点2、机组介绍2.1、总体方案_指标-布置机型：660MW超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽湿冷凝汽式汽轮机；总体尺寸：25.4×12×8.57m；总级数：高压1+7、中压7、低压2×2×5级；回热系统：3高4低1除氧（汽泵）；启动方式：中压缸启动；热耗：7400kJ/kW.h/1767kCal/kW.h；抽汽：可提供采暖抽汽550t/h（0.4MPa.a）、650t/h（0.5MPa.a）。总体布置：高中压合缸、四分流双低压缸；高中压阀门在高中压模块两侧平台浮动布置；高中压模块前后轴承为落地支撑、低压为连缸结构；高中压滑销系统为下锚爪中分面支撑中分面滑动；高中、低压全部采用双层缸结构。2、机组介绍总体布置2、机组介绍总体布置2、机组介绍机组纵剖面2、机组介绍高中压模块2、机组介绍低压模块2、机组介绍2.1、总体方案_主要参数2、机组介绍编号项目单位数据1机组型式一次再热、单轴三缸四排汽凝汽式汽轮机2汽轮机型号N660-25/600/6003额定主蒸汽压力MPa.a254额定主蒸汽温度℃6005额定再热蒸汽进口温度℃6006排汽压力(THA/TRL工况)MPa.a0.0049/0.01187THA工况功率TRL工况功率MW6608VWO工况功率MW7359T-MCR工况功率MW69810主蒸汽额定进汽量t/h18182、机组介绍编号项目单位数据11主蒸汽最大进汽量t/h206512额定高压缸排汽压力MPa.a5.013额定再热蒸汽进口压力MPa.a4.514额定给水温度℃290.815回热级数（高加＋除氧＋低加）3高加＋1除氧＋4低加16汽轮机总效率（THA）%91.517高压/中压/低压缸效率（THA）%85.9/93.4/90.718THA工况热耗kJ/kW.h7400.719TRL工况热耗kJ/kW.h7802.120VWO工况热耗kJ/kW.h7370.621T-MCR工况热耗kJ/kW.h7376.42、机组介绍编号项目单位数据22通流级数(高压+中压+低压)(1＋7)＋7＋2×2×523低压缸末级叶片长度mm108024低压缸末级叶片环形面积m22×2×9.3625机组外型尺寸（长、宽、高）m25.4×12×8.526汽轮机中心距运行层标高mm116027额定转速r/min300028旋转方向（汽机向发电机）顺时针29启动方式中压缸启动30调节控制系统形式DEH控制31凝汽器换热面积㎡36965壳体设计最大布置420002.1、总体方案_热力系统一次中间再热、3高4低1除氧八级回热系统，采用汽动给水泵，设置两级串联旁路，容量暂按40%BMCR考虑。经过回热系统的详细优化，确定：一段抽汽供1#高加(GJ1)第6级后二段抽汽供2#高加(GJ2)第8级后（高压排汽）三段抽汽供3#高加（GJ3）第11级后四段抽汽供除氧器（CY）第13级后（含小汽机用汽）五段抽汽供5#低加（DJ5）第15级后（中压排汽）六段抽汽供6#低加（DJ6）第17级后七段抽汽供7#低加（DJ7）第18级后八段抽汽供8#低加（DJ8）第19级后2、机组介绍回热系统逆止阀设置见下表，口径及数量将根据具体项目要求重新核算。2、机组介绍序号位置规格参数数量1高排DN6505.5956MPa/365.22℃22一段抽汽（GJ1）DN2008.5591MPa/426.26℃13二段抽汽（GJ2）DN3005.5956MPa/365.22℃14三段抽汽（GJ3）DN3002.2024MPa/467.69℃15四段抽汽（CY）DN4001.1865MPa/377.37℃26五段抽汽（DJ4）DN6000.5892MPa/286.89℃17六段抽汽（DJ3）DN7500.147MPa/145.74℃12.1、总体方案_机组轴系轴系临界转速，单位：r/min2、机组介绍高中压转子低压转子I低压转子II电机转子弹性一阶临界转速154917591773884弹性二阶临界转速3818370740342419轴系扭振频率，单位：HzF1F2F3F4F515.1327.0634.34174.94178.66发电机端两相短路工况轴系各危险截面扭矩及剪应力2、机组介绍节点位置机端二相短路100℃许用应力0.577σ0.2扭矩N.m应力MPa高中压前轴颈-4.59e3-0.37378高中压后轴颈-1.44e6-80.69378低压1前轴颈-1.52e6-61.83404.5低压1后轴颈5.94e6242.21404.5低压2前轴颈5.9e6240.52404.5低压2后轴颈1.08e7370.70404.5发电机前轴颈1.07e7345.68403.9发电机后轴颈3.56e512.17403.9中、低压1联轴器螺栓处3.87e5105.16510.6低压2、低压2联轴器螺栓处8.23e6237.32510.6低压2、电机联轴器螺栓处9.63e6363.78510.6汽轮机轴系各转子2、机组介绍汽轮机轴系各转子2、机组介绍2.1、总体方案_滑销系统——滑销系统结构下猫爪、中分面支撑、中分面滑动。——特点膨胀灵活，有利于机组启停、升降负荷。2、机组介绍前后猫爪支撑、固定结构2、机组介绍前猫爪后猫爪2.2、主要本体结构2.2.1、高、中压阀门2.2.2、汽缸2.2.3、转子2.2.4、动静叶片2.2.5、隔板2.2.6、轴承及轴承箱2.2.7、主要材料2、机组介绍2.2.1、高、中压阀门全部采用主汽、调节联合阀门，高压两个，每个阀门包括1个主汽阀+2个调节阀；中压两个，每个阀门包括1个主汽阀+1个调节阀；阀门全部采用卧式浮动式平台对称布置方式，阀门中心与汽轮机轴线标高一致；高压为独立的主阀、调阀结构；中压为同阀座结构。具体结构见高、中压阀门图阀门气动情况有关阀门气动性能委托西安交大进行气动核算，同时，委托成套所进行吹风试验，验证阀门性能。阀门强度情况除自己