600MW技术介绍(空冷)课件

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1、东方汽轮机厂,DFSTW,东方600MW空冷汽轮机 技术介绍,目 录,一.东方空冷技术的特点和发展史 二. 东方超临界600MW空冷汽轮机主要技术特点 三. 东方超临界600MW空冷汽轮机主要技术规范 四.结束语,一.东方空冷技术的特点和发展史,东方研制大型空冷技术将近20年历史，已开发135MW、200MW、300MW及600MW等级哈蒙与海勒间冷以及直接空冷共7个型号、5代产品，形成较完整空冷机系列。目前，进一步以超临界湿冷660MW与空冷600MW为基础、以从日立二次引进第三代600MW技术为依托，开发出超临界600MW空冷汽轮机。东方空冷技术特点如下： 1.起步领先 2.业绩领先 3.

2、技术领先 4.出国领先,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,1.起步领先,（一）国内首批引进空冷技术单位 80年代初，国家联合引进匈牙利冷端技术单位之一； 90年代初，唯一随机械部赴南非考察空冷技术厂家； （二）国内率先提供空冷机组厂家 80年代，大同二电厂200MW空冷汽轮机填补国内空白； 90年代，伊朗阿拉克电厂325MW空冷机开创出国先河； （三）国内首家形成空冷机组系列（下详）,2.业绩领先,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,(一) 空冷机订货最多 迄今，东汽135MW以上机组订货共67台，占市场63。囊括600MW超临界空冷机组订单。,东方

3、空冷汽轮机分布与投运情况,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,（续）2.业绩领先,(二) 空冷机投运最多 已投运空冷机组中，东汽占67。,空冷机组投运占有率,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,3.技术领先,(一) 研究空冷运行特点 空冷运行背压三特点： 平均背压高典型设计背压：15kPa,（湿冷典设背压：5kPa） 变化快背压随着昼夜温差的起落，急剧变化； 变化大典型空冷背压：6kPa40kPa（典型湿冷：412kPa）,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,（续）3.技术领先,（二）研制空冷专用末叶 空冷末叶设计要点： 选高强度、高阻尼材料； 做“高阻尼、大刚度、 低动应力、小应力集中

4、” 高、大、低、小设计 根部高反动度原则,空冷末叶叶栅通道图, 形成“空冷专用末叶系列”：“510、580、645、658、710、661、863”（不包括最早的680）,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,（续）3.技术领先,（续二） 研制空冷专用末叶 “661”空冷末叶设计特征： 模化“ 851”成熟型线 沿用“ 851”大刚度七叉叶根 使用“ 851”高内阻材料 (1Cr12Ni2W1Mo1V) 自带冠整体围带 一根阻尼松拉金,661空冷叶片简图,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,（续）3.技术领先,(三) 研制空冷特殊轴承 湿冷机低压轴承传统布置座缸式。 允许低压轴承中心随缸温有

5、少量升降。 空冷机低压轴承特殊布置落地式。 不允许低压轴承中心随缸温大幅变化。 落地布置可保证轴系中心和运行稳定。 落地轴承为东汽成熟技术 无论湿冷或是空冷，东汽都是在国内首家采用 落地轴承的厂家：其中，黄台7，湿冷300MW， 87年投运；伊朗阿拉克14，空冷325MW，托克托5 8 2000.72005全部投运。,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,（续）3.技术领先,(四)研究空冷背压保护 目的： 不使空冷机末级叶片在高背压、小容积流量 工况出现过大动应力。,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,（续）3.技术领先,（续）(四)研究空冷背压保护,认识以往背压保护法缺点： （1）限制容积

6、流量法 即动应力单项保护法。由右 图知，在同一容积流量下， 动应力与背压成正比，单纯 限制容积流量并不能彻底限 制动应力，恐“宽严失度”；,动应力,MCR工况线,满负荷曲线,厂用电工况线,正常启动运行范围,阻塞工况线,相对容积流量,末叶动应力与背压、相对容积流量曲线,（2）降负荷、降背压法 此为湿冷机组处理“高背压” 传统办法，若照搬空冷机中， 则在“小负荷、高背压”之 下恐“南辕北辙”。,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,（续）3.技术领先,（续）(四)空冷背压保护 确立正确背压保护法 认识“动应力”、“排汽温度” 双重保护新机理 （1）落入非安全区：加/减负荷，返回安全区；或停机； （

7、2）夏季：（a）尽量满负荷，避免小流量、低负荷；否则，加负荷； （b）如出现高背压、大调峰、小容积流量工况，切1低加、 增末级流量，防排汽温度过高。 （3）冬季：在避免阻塞背压下运行；对策：间冷关部分冷却（防冰冻）；直冷停部分风扇、或投逆流管，提高循环水温和背压；,背 压 保 护 曲 线,背压Pk,Ne,说明：不同负荷区的报警背压与 保护措施都不同。,运,禁,区,过,渡,区,停机线 65KPa,报警线 60KPa,Ta=const,阻塞背压工况线,安,全,区,0.2,0.3,0.75,1.0,25KPa,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,（续）3.技术领先,(续）(四)空冷背压保护 背压保

8、护的理论基础 动应力函数：=f(GV,Pc), 动应力“”不仅与容积流量 “GV”有关，更与背压“Pc”相关,阻塞背压线,保护曲线：按 以及 t t保护， 工程上设置“停机值”,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,（续）3.技术领先,（续）(四)空冷背压保护 研制背压保护装置 八五国家重大装备攻关课题； 96年于大同二电厂投运，经国家 验收，效果很好。 背压保护装置自动功能 若进入非安全区，加/减负荷，返 回安全区（或停机）； 若进入限时区，报警/计时； 显示即时运行工况点、轨迹； 人机对话：人工干预工况调整。,阻塞背压线,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,4.出国领先, 出口特点：最早

9、、最大、最多“4325MW”、伊 朗间接空冷、19992002年全部投运； 机组特点：高中压合缸、模块设计、落地轴承、645末叶；,出口伊朗之高中压合缸、双缸两排汽 325MW 空冷汽轮机纵剖面图,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,亚临界空冷600MW三缸四机组纵剖面图,（续）一.东方空冷技术的特点和发展史,亚临界空冷600MW两缸两排汽机组纵剖面图（宁夏大坝）,成熟模块，优化派生。,二.东方超临界600MW空冷汽轮机主要技术特点,1.总体设计,东方高中压合缸型、三缸四排汽 超临界600MW等级空冷汽轮机纵剖面图,成熟模块，优化派生。,二.东方超临界600MW空冷汽轮机主要技术特点,1.总

10、体设计,东方高中压合缸型、两缸两排汽 超临界600MW等级空冷汽轮机纵剖面图,母型：托克托#5空冷600MW机组； 宁夏大坝空冷600MW机组,母型：第三代“东方日立”660MW 超临界湿冷机,（续）1.总体设计,超临界空冷600MW汽轮机是在已有的模块基础上进行机组的总体设计：,二.东方超临界600MW空冷汽轮机主要技术特点,高、中压模块：,低压模块：,二.东方超临界600MW空冷汽轮机主要技术特点,超临界空冷600MW的高中压模块以超临界660MW（24.2/566/566)为母形；低压模块采用亚临界空冷600MW汽轮机通流模块。 本机型的高压通流部分分为一个调节级和七个压力级，中压通流部

11、分分为六个压力级。静叶均采用带冠叶片；调节级动叶采用自带冠+双层围带，其余动叶采用自带冠结构。 低压通流部分为226或2 5 ，静叶片均采用自带冠结构，动叶采用自带冠结构。,2.1 高、中压模块特点 优化型东方日立600MW技术,2.1 高、中压模块特点,二.东方600MW空冷汽轮机主要技术特点,高中压合缸结构紧凑、轴封漏汽少、上半缸猫爪中分面支承、下半缸猫爪横键轴向推拉、横向热膨胀导向，汽缸稳定性高、对中性好、启停灵活 锥筒形外缸：汽缸中部为锥筒形，使之与中排蜗壳相切，轴向刚性好。 中分面法兰等高设计，避免中分面法兰高度变化对汽缸刚性产生影响。 降低高中压外缸的工作压力，适当加宽外侧密封面宽

12、度，使螺栓工作时所需的密封应力小。 螺栓直径从汽缸中部至两排汽端依次递减，避免螺栓直径突然变化。 防止螺栓咬死特殊设计制造,（二）叶型优化 （1）“AVN”静叶 弯曲、弯扭静叶,“弯曲”静叶片,二.东方600MW空冷汽轮机主要技术特点,“弯曲”静叶片图。,“AVN” 为先进涡流喷嘴，其根、顶部反方向弯曲，汽道压力“C”型分布，两端高、中间低，二次流汇向主流，损失小。,“弯扭”静叶片,（二）叶型优化 （续）（1）“AVN”静叶 弯曲和弯扭静叶,二.东方600MW空冷汽轮机主要技术特点,“AVN” 为先进涡流喷嘴，其优点如下： 根、顶部反方向弯曲，汽道压力“C”型分布，两端高、中间低，二次流汇向主

13、流，损失小。,“弯扭”静叶片图。 不同静叶效率对比图。,“HLD” 是高负荷动叶，其优点如下： （1）负荷高（叶片数少）； （2）攻角小（损失少）； （3）背弧最低压力点靠后 （扩压区小，型损低）； （4）后加载气动特性，端 损小。 （5）采用自带冠动叶,“HV”与“BV”动叶 型面压力分布差别,级效率的改进,（二）优化叶型 （2）“HV”动叶新叶型,二.东方超临界600MW空冷汽轮机主要技术特点,（三）其它优化 （1）汽封齿优化,用全三元计算确定汽封最佳 齿数与高度，漏气减到最少。,计算表明，经此项改进，漏气10,二.东方600MW空冷汽轮机主要技术特点,进口铁素体不锈钢汽封,（三）其它优化

14、,利用整缸流场计算的流体力学软件对高压排汽蜗壳进行整个涡壳的数值计算和流场分析，进行高压排汽涡壳的模型吹风试验及内部结构优化的试验研究。 大量的数值计算及吹风试验研究相结合，优化后高、中压排汽涡壳全压损失系数大幅下降 。,二.东方600MW空冷汽轮机主要技术特点,2.2 低压模块特点,（1）全三元优化低压模块 静叶全部后加载层流叶型，专门设计空冷末叶。,二.东方600MW空冷汽轮机主要技术特点,（2） 末级叶片 背压保护 曲线,二.东方600MW空冷汽轮机主要技术特点,（3） 专利三层低压缸结构,二.东方600MW空冷汽轮机主要技术特点,三层低压缸结构彻底解决了低压内缸进汽高温区对内缸中分面影

15、响，减少热变形，保证汽缸中分面的密封性。,二.东方600MW空冷汽轮机主要技术特点,2.3 先进的专利空冷排汽装置,两排汽空冷排汽装置 四排汽空冷排汽装置,二.东方600MW空冷汽轮机主要技术特点,2.3 先进的专利空冷排汽装置,A.综合功能众多 排汽导入布置于空冷塔内的空冷凝汽器 接收空冷凝汽器的凝结水；具有凝结水箱功能 凝结水进行回热的功能 接收汽轮机本体及其系统的疏水，具有正常和事故疏水扩容器功能 布置7号低压加热器 布置并引出5、6段抽汽管道 接纳汽轮机化学补充水，凝结泵再循环以及汽轮机旁路蒸汽,二.东方600MW空冷汽轮机主要技术特点,2.3 先进的专利空冷排汽装置,B.业绩众多 1

16、998年开始研制，于2003年二台200MW直接空冷汽轮机排汽装置在大同一电厂成功投运以来，山西古交、内蒙古托克托电厂、正蓝直接空冷汽轮机排汽装置等近十台相继投入运行，运行良好，安全可靠，达到设计预期要求，受到用户好评。 目前，已签订和正在执行的直接空冷汽轮机排汽排汽装置合同数十台，其中600MW机近二十余台。,三.东方600MW空冷汽轮机主要技术规范,亚临界系列技术规范,三.东方600MW空冷汽轮机主要技术规范,超临界系列技术规范,综上所述，东方超临界600MW空冷汽 轮机是具有当今世界先进水平的大型 电站汽轮机。 全心全意为用户提供优质产品和服务， 是东方汽轮机厂一贯和执着的追求。,四.结束语,谢 谢！ 欢迎各位领导专家光临东汽 指 导！,