定州600MW 汽轮机结构及检修.doc

第一部分 汽缸及静止部分 第一节 我国电站 600MW 机组的情况简介 从 20 世纪 60～90 年代的 30 年间 , 电站汽轮机产品在单机功率和蒸汽初参数上都没有重大的突破, 只是在产品的可靠性、机动性、控制水平和经济性等方面有所进展。 　为了进一步降低机组单位功率的重量, 提高机组的内效率, 有的制造厂正在研制更高参 数的大型机组。如日本川越电站 70OMW 燃用天然气的超临界压力机组, 其初参数压力为 31.6MPa 、温度为 566/566 ℃, 汽轮机的设计热耗为 7461KＪ/(KWh), 汽轮机组热循环效率为 48.26% 。 我国最大的汽轮机制造厂—哈尔滨汽轮机厂, 生产的 60OMW 机组, 其设计热耗为 7829kJ/(KWh), 接近世界最先进水平。该厂已投运的合金钢长叶片为 100Omm, 己研制 的铁合金叶片系列有 700 、 1000 、 1200mm；正在设计制造的单机功率有 800 、 100OMW 。 　　各国电站汽轮机组典型产品的经济技术水平如表 0-1 所列。 　　我国电站自 20 世纪 80 年代以来开始装备 60OMW 等级的汽轮发电机组, 这些机组的基 本特点参见表0-2。图 0-4 为哈尔滨第三电厂 60OMW 汽轮机的总体结构图。 从表 0-1 和表 0-2 中可以看出 , 国内外 60OMW 等级汽轮机组的总体结构状态和主要的技术经济指标。在通流部分的结构方面 , 冲动式和反动式的优点得到了很好的应用； 蒸汽参数多采用以亚临界压力 16～19MPa 、温度 530～566 ℃的参数 , 且以 16.6～16.7MPa 、 540 ℃最为普遍 , 而采用超临界压力的蒸汽压力约为 24MPa 、温度 536～566 ℃。 对于汽轮机组的热耗, 亚临界压力机组约为 7790～800OKJ/(KWh) [ GE 公司的 60OMW 调峰机组热耗为 8441KJ/(KWh)], 超临界压力机纽约为 7650～791OKJ/(kwh) 。 汽轮机末级叶片长度对机组的功率和效率有明显的影响。目前用于 300Or/min 的 60OMW 等级机组的合金钢末级叶片长度约为 787～1072mm 己研制成功的铁合金叶片长度 有 700 、 900 、 1000 、 1200 、 130Omm, 长度为 150Omm 的铁合金叶片正在研制之中。我国早 期安装的 60OMW 等级汽轮机组的末级叶片长度为 850～90Omm, 近期安装的机组末级叶片长度为 1000～1072mm 。 在汽轮机组的总体结构方面 ,60OMW 等级机组多数采用四缸四排汽的形式 , 即高压缸、中压缸 ( 单流程、双流程均有采用 )、两个双流程低压缸。也有采用高、中压缸合缸的结构, 构成三缸四排汽的总体结构, 其好处是使机组更加紧凑。但由于合缸高中压缸尺寸较大, 热惯性大, 有可能造成调峰性能较差。这种结构形式的中压缸级数较少 , 有可能限制中压缸效率的提高。 60OMW 等级机组的高、中、低压缸采用双层 ( 内、外 ) 缸形式。高、中压缸由铸造制成 , 低压缸多数为焊接结构。绝大多数制造厂的汽缸采用带法兰的水平中分面。由ABB 公司制造的上海石洞口二电厂超临界压力 60OMW 机组, 其高压内缸的中分面没有法兰, 而是用 7 只钢套环将内缸上、下半紧箍成一个圆筒体, 且内缸中分面与水平面成 50o夹角。现代 60OMW 等级汽轮机汽缸采用窄法兰, 不设法兰螺栓加热装置, 运行、检修较为方便。采用双层缸结构, 汽缸壁可以较薄, 有利于降低启动、停机过程的热应力。 60OMW 等级机组的汽轮机转子, 绝大多数制造厂采用整锻转子或焊接转子, 只有俄罗斯和日本的三菱公司还有套装转子。现在制造的整锻转子大多数没有中心孔。 汽轮机转子的支承方式, 有采用两根转子四个轴承和两根转子三个轴承两种基本形式 ( 即四支承和三支承 )。中国、俄罗斯、美国的 GE 公司和 WH 公司、法国 Alsthorn 、英国 GEC 公司、日本等多数采用每根转子由两个轴承支承。瑞士的 ABB 公司和德国的 KWU 公司在两根转子中间只用一个轴承, 组成单支点轴系。 支持轴承的形式 , 中国的哈尔滨汽轮机厂和上海汽轮机厂、美国的 GE 公司和 WH 公 司、日本的三菱和东芝公司 , 对承受负荷不很重的轴承 ( 如高中压转子和第一根低压转子 ), 采用可倾瓦轴承 , 对承受负荷很重的轴承 ( 如第二根低压转子和发电机转子 ), 则采用圆筒 形轴承, 轴系的稳定性较好。中国的东方汽轮机厂、俄罗斯、日本的日立公司, 对负荷不很重的轴承, 采用可倾瓦轴承, 对承受负荷很重的轴承, 采用椭圆形轴承, 瑞士的 ABB 公司采用类似于椭圆形轴承的改良型袋式轴承。