1000MW热力叶片.

超超临界1000MW热力叶片1。玉环机组的基本情况2。西门子的热力叶片先进技术3。运行的主要限制条件和主要注意事项4。启动简单介绍主要技术规范（1）汽轮机型式：超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、八级回热抽汽。主蒸汽压力：26.25MPa(a)主蒸汽温度：600℃再热蒸汽温度：600℃额定设计背压：5.39/4.4kPa(a)夏季设计背压：9.61/7.61kPa(a)铭牌工况-最大连续出力工况(TMCR)出力：1000MW夏季工况出力：1000MW阀门（包括补汽调节阀）全开（VWO）出力：1049.85MW保证热耗：7316kJ/kW.h主要技术规范（2）给水温度（TRL工况）：299.08℃工作转速：3000r/min旋转方向（从汽机向发电机看）：顺时针允许周波变化范围：47.5～51.5Hz从汽轮机向发电机看，润滑油管路为右侧布置。给水泵为每台机组配置2台50％BMCR容量汽动给水泵和一台25%BMCR容量启动/备用电动给水泵。回热系统：三级高压加热器（内设蒸汽冷却段和疏水冷却段），一级除氧器和四级低压加热器组成八级回热系统，#6低压加热器设有疏水泵，#7及#8低压加热器的疏水分别进入位于#8低加与汽封加热器之间的疏水加热器。汽机两个低压缸排汽排入双背压凝汽器。主要保证工况：夏季工况汽轮发电机组在下列夏季条件下在保证寿命期内任何时间都能安全连续运行，发电机输出功率1000MW（当采用静态励磁、电动主油泵时，扣除各项所消耗的功率），此工况称为夏季工况。此时补汽调节阀部分开启。(1)额定主蒸汽参数、再热蒸汽参数及所规定的汽水品质；(2)汽轮机低压缸排汽背压为9.61/7.61kPa(a)；(3)补给水率为2％；(4)给水温度为295.5℃；(5)全部回热系统正常运行；(6)汽动给水泵满足额定给水参数；(7)发电机效率为99.06%。主要保证工况：TMCR工况汽轮机功率为1000MW（当采用静态励磁、电动主油泵时，扣除各项所消耗的功率）,在下列条件下安全连续运行，此工况下发电机输出的功率称为最大连续输出功率(TMCR)，即铭牌功率。补汽调节阀在此工况以后开始补汽。该工况同时作为机组的热耗率验收工况。(1)额定主蒸汽再热蒸汽参数及所规定的汽水品质；(2)汽轮机低压缸排汽背压为5.39/4.4kPa(a)；(3)补给水率为0％；(4)给水温度292.5℃；(5)全部回热系统正常运行；(6)汽动给水泵满足规定给水参数；(7)发电机效率为99.06%。设计概况本机组由西门子公司与上海汽轮机有限公司（STC）联合设计制造，通流部分全部由西门子公司设计，STC负责图纸的转化。积木快采用HMN型，高压缸积木块代号为H100,中压缸积木块代号为M30-100，低压缸积木块代号N30-2×12.5。高压、中压和低压前三级为西门子全新设计的通流部分，低压末三级为标准的（通用外高桥二期）。高压通流部分：单流14级：斜置静叶+13个压力级中压通流部分：双流各13级，斜置静叶+12个压力级低压通流部分：双流各6级，末级为1146mm自由叶片性能达到目前世界最高水平外高桥2X900MW超临界机组热耗7602kJ/kWh(首台2003年12月投运)增加一个高加、提高给水温度、3D叶片、补汽调频技术、超超临界参数等使经济性总计提高3.9%德国BOXBERGN910-26/540/580,7441kJ/kWh(1999年投运)提高参数、3D叶片、补汽阀调频技术等总计使经济性提高1.7%日本三菱双轴超超临界N1000-25/600/600，7415kJ/kWh，2002年投运虽然三菱采用半速更大排汽面积的低压缸，但玉环机组结构及气动的设计优势使经济性还是比三菱机组高1.3%1997年投运，单轴、四缸四排汽、供热凝汽式25.3/544/560背压5kPa玉环同类型的HMN积木块的百万等级业绩之一玉环同类型的HMN积木块的百万等级业绩之二1999年投运，单轴、五缸六排汽、超低背压2.91/3.68kPa25.8/541/580玉环同类型的HMN积木块的百万等级业绩之三2002年投运，单轴、五缸六排汽、超低背压，2.91/3.68kPa1146特长叶片26.5/576/600玉环同类型的HMN积木块的百万等级业绩之五2003年#1机投运，2004年4月#2机投运。单轴、四缸四排汽、1146特长叶片25./538/5661。玉环机组的基本情况2。西门子的热力叶片先进技术3。运行的主要限制条件和主要注意事项4。启动简单介绍SIEMENS“HMN”型汽轮机的技术特点第一级低反动度20%，降低转子温度侧向进汽斜置静叶、效率高全周进汽、无附加汽隙激振大动静距离有利防冲蚀滑压运行低负荷效率高滑压运行大幅降低第一级载荷，解决强度问题，单流程效率高独特的高压第一级设计SIEMENS“HMN”型汽轮机的技术特点独特的中压进汽结构（1）中压双流切向进汽（2）第一级斜置静叶，20%反动度（3）大的轴向动静距离防冲蚀SIEMENS“HMN”型汽轮机的技术特点独特的补汽调节阀技术(1)H30高压缸的标准设计;与全周进汽、滑压运行配套，提高效率的技术(2)大于额定负荷或调频时开启主汽门后的第三个(高负荷调节阀)(3)等焓节流,减低温度还可起到冷却高压汽缸作用(4)对经济工况与最大工况流量相差大的机组：还可明显提高经济性.SIEMENS“HMN”型汽轮机的技术特点高效高中压通流结构（1）小直径、多级数（2）各级转子均有汽封（3）全部采用‘T’型叶根、漏汽损失小机型300MW亚临界600MW亚临界600MW超临界1000MW超超临界1000MW超超临界进汽压力MPa16.716.7252526.25高压缸型式单流单流单流双流圆筒单流第一级压力级面积比基准1.741.241.092.2高压缸级数1111112X914高压缸效率之差%基准+3.3+1.50+4.4单流程(反动式)高压缸效率对比分析举例百万千瓦功率等级高压缸采用单流程设计是西门子公司的特有技术风格，单流程使超超临界参数下的叶片级通流面积比双流程要增加一倍，叶片端损大幅度下降，与其他机型的高压缸相比，其效率要高4.4%左右。SIEMENS“HMN”型汽轮机的技术特点弯扭角(LEAN）tan()=(r)/rx=const=r/rx=constN-S全三元气动计算技术LEAN角（度）根部端损顶部端损型损总损203.12.84.06.9107.51.74.18.75010.51.23.59.3-1014.10.74.412.1-20191.85.415.8弯扭叶片损失系数试验%SIEMENS“HMN”型汽轮机的技术特点SIEMENS“HMN”型汽轮机的技术特点激光硬化防水蚀技术(1)硬度高(2)提高抗疲劳强度低压末三级叶片采用比12Cr钢具有更高抗腐蚀性的材料17-4PH适应超临界低压湿度大的叶片材料SIEMENS“HMN”型汽轮机的技术特点1。玉环机组的基本情况2。西门子的热力叶片先进技术3。运行的主要限制条件和主要注意事项4。启动简单介绍汽轮机的限制条件和注意事项之一高压缸排汽温度过高为防止高压缸叶片过热引起的热应力以及冷再热蒸汽管道的强度限制，高压缸排汽温度设有测点。当出现异常值时，该信号接入跳机保护。在转子温度较高的情况（非冷态启动及正常运行）时，高排蒸汽最高温度为510C。对冷态启动的过程中，刚启动时，高压排汽温度最高不得超过410C。在转子温度100C至250C之间，最高允许的高压排汽温度在410C510C。汽轮机的限制条件和注意事项之二高压缸压比高压压比过低的保护跳机将有一定时间的延迟，即高压缸在启动时短期小流量，汽轮发电机组并网前及调门瞬间关闭时不会跳机。高压压比低报警：1.08高压压比低跳机：1.05汽轮机的限制条件和注意事项之三中压叶片鼓风为保护中压缸叶片不致于过热，下列中压排汽温度过高工况不能运行：报警1：中压排汽温度300C报警2或手动跳机（详见运行说明书）：中压排汽温度330C低压叶片鼓风报警：低压排汽温度90C跳机：低压排汽温度110C汽轮机的限制条件和注意事项之四倒拖运行由于倒拖会造成叶片和其他部件的鼓风发热，将引起汽轮机的额外寿命损失。确切的时间限制与末级叶片的尺寸有关，从保护汽轮机的角度，倒拖时间越短越好；一般不应超过1分钟。如果由于汽轮机跳机而引起的倒拖，即汽轮机内无蒸汽作功，但电机没有脱离电网，由电网拖动发电机继续以额定转速运转。此时，一般应在4秒种内由保护动作脱网。汽轮机的限制条件和注意事项之五偏周波运行低压调频叶片的共振应力大，必须给出偏周波下的限制时间：偏周波限制47.5HZ51.5HZ无限制47.5HZ或51.5HZ在低压叶片的寿命期内总计不超过2小时汽轮机的限制条件和注意事项之六低压排汽压力机组不允许在低压排汽压力超过最高允许值工况下运行。该限制与低压排汽温度限制均为保护低压末端叶片和汽缸不会因小容积流量造成鼓风发热损伤。DEH将分别在20kPa报警，28kPa跳机。汽轮机的限制条件和注意事项之七机组的允许负荷变化率全周进汽滑压运行的机组，负荷变化引起叶片级的温度变化很小，温度变化小意味着热应力小，负荷变化速率可以快；根据高压缸热应力分析，温差小于70C内的变化即使在瞬间完成，也不会对寿命产生影响。本机组无论是节流调节还是滑压运行，在25%100%负荷内变化，其转子温度的变化量均远小于70C，从热应力寿命损耗的角度，变化速率是不受限制的。能充分满足下列运行要求：(1)在50％～100％TMCR负荷范围内不小于5％/每分钟(2)在30％～50％TMCR负荷范围内不小于3％/每分钟(3)30％TMCR负荷以下不小于2％/每分钟(4)允许负荷阶跃＞10％TMCR负荷/每分钟1。玉环机组的基本情况2。西门子的热力叶片先进技术3。运行的主要限制条件和主要注意事项4。启动简单介绍汽轮机启动及运行的基本要求使汽轮机部件维持适当的热应力水平，保证足够的使用寿命，避免局部热(冷）损伤是汽轮机在启动、负荷变化、甩负荷等各种工况运行中最基本的要求主蒸汽工况之间温差带旁路不带旁路再热蒸汽金属与蒸汽之间温差金属温度寿命损耗变化速率按（温差、寿命损耗、变化速率）规律避免热应力损伤按气动原理，注意小容积流量下（高背压）的鼓风发热损伤汽轮机启动的启动参数要求西门子主推高中压联合启动模式高中压启动：旁路压力低于2MPa,高排温度限制为510℃。热应力关注的重点是高压缸：冷态启动前阀门要加热，然后高压缸先进汽；高中压流量按高排温度自动控制，如高排温度高，则增加高压开度，减小中压缸开度。两个调门及两个再热调门控制转速西门子启动独特之处除极冷态（大小修后），所有的启动均5分钟达到3000r/min。以操作充分简化。要求差胀性能特别好。按速率与温差，热应力肯定大，由一系列应力特性特别好的结构来实现，包括大量的膨胀波纹管、L型密封。启动状态西门子其他机型冷态5约140温态5约30热态515极热态515高中压联合启动过程：第一步预暖主蒸汽管道和阀门。主汽门和调门关闭。然后打开主汽门。蒸汽加热主调门到150C200C锅炉燃油及燃煤的最低负荷为10%40%。高压旁路至冷再热端的阀门打开到最小位置。HP旁路蒸汽通过再热器。高中压联合启动过程：第二步关闭所有的主汽门等待冲转为了汽机的冲转，主汽门及中压再热主门的导电率小于0.5s.加热中压管道和阀门.打开中压旁路控制,使冷再热压力降到最小数值(具体取决于HP的流量及LP旁路的容量)压力要足够满足除氧器的工作。高中压联合启动过程：第三步打开高压和中压主汽门，打开高压和中压调门。先打开高压调门，然后开中压门。蒸汽控制，通常阀门会有幌动。升速到额定转速，并等待并网。为加速和进一步加热高压缸，至少有蒸汽进入中低压缸。通过增加高压缸的汽量控制高压缸的排汽温度，高排温度最大限制值为510C。高中压联合启动过程：第四步并网进一步加热高中压缸和准备下一步带负荷