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1、1000MW给水泵汽轮机给水泵汽轮机介绍介绍东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司第1页，共46页。序言超超临界1000MW给水泵汽轮机是我公司为超超临界1000MW汽轮机配套而新开发的一种新型给水泵汽轮机，该机既能适应 我 公 司1000MW汽 轮 机 中 压 排 汽1.05Mpa（THA）的进汽要求，也能适应上汽、哈汽1000MW汽轮机中压排汽0.83Mpa（THA）的要求。 第2页，共46页。该机型以我公司600MW给水泵汽轮机D9.6C为母型机，是一种250%的给水泵汽轮机 。该机吸取我公司已投运给水泵汽轮机的优点，借鉴国内外给水泵汽轮机的各项先进技术，该汽轮机与给水泵相匹配，能满足电站
2、各种工况的需求。小机可自带凝汽器或与主汽轮机共用凝汽器。工作汽源的主蒸汽来自大机四段抽汽，备用汽源的主第3页，共46页。蒸汽来自大机再热冷段抽汽或辅助汽源。小机的排汽方式为下排汽。小机采用全电调控制。 第4页，共46页。主要技术参数主要技术参数 额定进汽压力1.05MPa额定进汽压力0.83MPa 运行方式 变参数、变功率、变转速 额定功率 13318.8kW 14123.4kW 最大功率23002.2kW22395.5kW额定内效率 82.4 % 83.1 % 额定转速 5100r/min 5097 r/min 调速范围 28006000 r/min 28006000 r/min 计算临界转
3、速 一阶 2350 r/min， 二阶 7673 r/min 额定进汽流量 61.49 t/h 71.36 t/h 额定进汽温度 395 344 额定排汽压力 6 kPa 6 kPa 第5页，共46页。总体方案设计总体方案设计 1.1.本本汽汽轮轮机机采采用用单单缸缸、单单轴轴、冲冲动动式式、纯纯凝汽、再热冷段蒸汽外切换型式；凝汽、再热冷段蒸汽外切换型式；2.2.采采用用小小底底盘盘快快装装方方式式，两两台台给给水水泵泵汽汽轮轮机机镜镜面面布布置置在在主主机机运运行行平平台台上上，油油箱箱放放在在零零米米平平台台上上，汽汽轮轮机机外外形形尺尺寸寸约约为为：长长宽宽高高 4.224.22米米3.
4、963.96米米3. 3. 6 6米米（不含给水泵和罩壳）（不含给水泵和罩壳）第6页，共46页。3.3.排排汽汽方方式式采采用用向向下下排排汽汽，经经排排汽汽管管进进入入主主机凝汽器或自带的小机凝汽器；机凝汽器或自带的小机凝汽器； 4.4.通流级数为通流级数为I I调节级调节级+5+5压力级，共压力级，共6 6级；级； 5.5.汽汽轮轮机机与与给给水水泵泵的的连连接接方方式式为为挠挠性性联联轴轴器器或或者者膜膜片片联联轴轴器器，可可以以有有效效补补偿偿汽汽轮轮机与给水泵的高差；机与给水泵的高差； 6.6.汽缸分为前、后两部分，汽缸前部采汽缸分为前、后两部分，汽缸前部采第7页，共46页。 用铸造
5、结构，汽缸后部采用钢板焊接结构；用铸造结构，汽缸后部采用钢板焊接结构； 7.7.主主汽汽阀阀布布置置在在汽汽缸缸前前部部右右侧侧, ,调调节节阀阀布布置置在在汽汽缸缸前前部部的的蒸蒸汽汽室室上上，调调节节阀阀油油动动机安装在蒸汽室上，靠机头侧；机安装在蒸汽室上，靠机头侧； 8.8.本本机机以以主主机机四四段段抽抽汽汽作作为为工工作作汽汽源源，以以再再热热器器冷冷段段蒸蒸汽汽或或辅辅助助汽汽源源作作为为高高压压备备用用汽汽源。源。 第8页，共46页。9.低低压压汽汽源源和和高高压压备备用用汽汽源源之之间间采采用用外外切切换的方式。换的方式。10.10.本本汽汽轮轮机机设设一一个个绝绝对对死死点点
6、和和一一个个相相对对死死点点。汽汽轮轮机机静静子子相相对对于于基基础础的的静静止止点点（绝绝对对死死点点）位位于于排排汽汽中中心心处处；汽汽轮轮机机转转子子相相对对于于静静子子的的静静止止点点（相相对对死死点点）位位于于前前轴轴承承箱箱内在转子推力盘的工作面处。内在转子推力盘的工作面处。 11.11.本机组的汽封系统采用自密封系统。本机组的汽封系统采用自密封系统。 第9页，共46页。汽轮机外形图第10页，共46页。通流叶片设计给水泵汽轮机要适应泵工况频繁变化的特点，其通流叶片设计是此类机组开发设计的重点及难点，主要是因为随着大机负荷的变化，导致给水泵的出力及转速在较宽的范围内变化，因此给水泵汽
7、轮机应有以下特点：第11页，共46页。1.一般给水泵转速变化范围宽；2.进汽参数及流量变化大，导致通流叶片的速比变化大；3.通流叶片的冲角变化大，要求动静叶片的攻角适应性要好；4.动叶片强度设计难度大，要求按不调频叶片准则设计动叶片，一般要求在额定工作转速附近应尽可能要调开叶片的共振频率，以达到减小叶片动应力的目的。第12页，共46页。我公司开发了更可靠的、满足上述通流叶片特点的末级动叶片。1000MW等级机组给水泵汽轮机通流部分共采用6级，其最高设计工作转速为6000rpm，在06000rpm范围内，叶片动、静强度均满足设计规范。在4500rpm6000rpm范围内各叶片级的速比较合理排气角
8、均在75100之间，说明各叶片级的冲角在20以内，且叶型有良好的攻角适应性。末级叶片排汽面积达1.7m2，具有优良的排气特性。第13页，共46页。通过改变调节级的配汽，保证25级通流不变得情况下，可在811ata进汽参数条件下，满足给水泵的出力要求。第14页，共46页。本体结构本体结构转子结构 由汽轮机转子、给水泵轴及用以连接汽轮机转子和给水泵轴的挠性联轴器组成了该汽轮-给水泵组的轴系。 汽轮机转子采用整锻转子，材料采用高纯度型30Cr2Ni4MoV合金钢；转子两端分别支在150mm和180mm的可倾瓦自位轴承上，轴承跨距为2310mm。该转子包括调节级在内共6级叶轮，。在第16级叶轮盘上设有
9、5个30的平衡孔，第15页，共46页。均布在直径为550mm的节圆上，以减小叶轮两侧压差引起的转子轴向推力。叶轮间的隔板汽封和轴封均采用迷宫型汽封。在转子第1、4、6级叶轮凸缘上设有径向平衡螺塞孔，供现场动平衡用。第16页，共46页。除调节级动叶片为直叶片外，其余动叶片全部为扭叶片。调节级动叶片材料为2Cr12NiMo1W1V。为防止水蚀，工作在湿蒸汽区的末级及次末级动叶片顶部进汽侧均采取等离子淬火防水蚀措施，以提高叶片的抗水蚀强度。末级叶片材料采用1Cr12Ni3Mo2VN。联轴器采用鼓形齿式联轴器以补偿因温度变化而引起轴承标高的变化值，避免汽轮机转子与给水泵轴对接处及轴颈产第17页，共46
10、页。 生额外的挠曲变形而引起交变应力和振动，保证轴系工作的稳定性和可靠性。第18页，共46页。本体结构该汽轮机是一种真正的快装机组，其快装结构是在底盘上实现的。底盘为工字钢框架结构，后部中空，接纳后汽缸排汽口。前轴承箱底部和后汽缸下半左右两侧排汽中心处各设有一撑脚，小汽机靠该撑脚座落在底盘上。前轴承箱、后汽缸下半撑脚均采用挠性板结构，以吸收机组的轴向和横向第19页，共46页。热膨胀。在后汽缸尾部与基架间有一纵向键，以保证静子横向膨胀时的中心位置不变。 喷嘴采用喷嘴组结构，喷嘴分为五组，三组安装在汽缸上半的喷嘴室上，其余两组安装在汽缸下半的喷嘴室上。喷嘴导叶片采用直叶栅。第20页，共46页。汽缸
11、分为前、后两部分，前后接配采用垂直法兰、螺栓连接。前汽缸采用铸件结构，后汽缸采用焊接结构。前汽缸上半前部浇铸有蒸汽室，该蒸汽室分为5个独立的流道，分别构成5个喷嘴组的独立腔室。前汽缸材料采用ZG230-450。后汽缸上半装有一个大气阀，以使汽缸不致因压力过高而损坏，下半排汽口为焊接结构。后汽缸材料采用Q235-B 。 本机进汽由一个主汽阀和五个调节阀控制。第21页，共46页。主汽阀为角阀，弹性支撑在底盘上，主汽阀出口直接与调节阀进汽室相连。阀门开启和关闭由主汽阀油动机控制。主汽阀阀壳材料采用ZG230-450。进汽室座落在前汽缸上半与蒸汽室相连。调节阀采用提板式结构，并带有预启阀。5只调门由一
12、个低压调节阀油动机通过一杠杆机构来控制阀门的开、关及开度，调节阀油动机安装在进汽室机头侧的支架上。第22页，共46页。在运的采用低转速盘车装置的汽轮机-给水泵组，经常因为汽动给水泵轴的卡塞而无法正常工作。经过调查了解到防止泵轴卡塞的措施主要有两方面，一是在保证给水品质符合要求的同时还需水流有一定的冲刷能力，以防止水中的微粒停留在级间间隙中。二是使泵中的水流搅动，避免泵壳上下因温差而变形。要达到这两方面的要求，就必须使汽动给水泵组的盘车装置具有较高的盘车转速和动态投入的能力。第23页，共46页。基于上述原由，本次设计采用了带有自动同步离合器结构的盘车装置。盘车采用自啮合自脱开传动装置，轴向啮合脱
13、开，盘车装置通过垂直法兰安装在前轴承箱机头侧。盘车转速为120r/min 第24页，共46页。盘车装置由盘车电动机、单级蜗轮蜗杆减速器和自动同步离合器三大部分组成，其中盘车装置的自动投入和甩开是靠自动同步离合器来完成的。盘车电机的驱动力是通过蜗轮蜗杆减速器及内、外花键齿传递到汽轮机转子上并带动转子旋转的。第25页，共46页。第26页，共46页。滑销系统 汽轮机在启动、停机和运行时，由于温度的变化，会产生热膨胀。滑销系统的作用就是为了使机组的动、静部分能够按照预定的方向膨胀，保证机组安全运行。第27页，共46页。本机组的基架固定在基础上，而小汽机靠后汽缸处左右两撑脚，坐落在焊接基架上的两个挠性支
14、架上，汽缸两撑脚上排汽中心线附近各有一定位销，用以固定汽缸与基架的相对位置，并以此作为机组的绝对死点。高压汽缸通过螺栓与后汽缸和前轴承箱相连，在前轴承箱下部设有挠性支撑板来支撑机组前部。汽缸的纵向和横向热膨胀由此三个挠性支撑吸收。第28页，共46页。在后汽缸末端对称于汽轮机中心线上，汽缸与基架之间设有一垂直定位键，用于保证机组膨胀时的中心位置不变。前箱内装有推力轴承，汽轮机转子相对于静子的固定点（相对死点）在转子推力盘的工作面处。第29页，共46页。滑销系统图 （1）第30页，共46页。滑销系统图 （2）第31页，共46页。挠性支撑结构是轴承箱或汽缸通过一弹性板支撑在一固定的物体上，轴承箱随汽
15、缸一起向前膨胀或汽缸向两侧横向膨胀时，弹性板产生变形，吸收轴向或横向的位移值，由于弹性板只能在规定的方向产生变形，而另一方向宽度较大，因此机组在前后伸缩及后汽缸在横向伸缩时其中心也就自然不变。第32页，共46页。 并且，机组前后均采用弹性板支撑结构，能够使机组中心在运行时和安装状态保持基本不变。减少了机加工及钳工修刮滑动面的工作量；电厂运行维护更加方便；彻底消除了滑动面卡涩、推拉装置工作不正常对机组运行稳定性的影响；方便了运输过程中的维护保养及电厂安装。第33页，共46页。辅助系统概述油系统概述 汽轮机润滑油系统采用电动主油泵-调压阀供油方式。主油泵由电机直接驱动，其出口润滑油经减压阀减压后向
16、汽轮机各轴承及给水泵轴承提供润滑油，并带走轴承运行产生的热量。系统工质为ISO-VG32汽轮机油。第34页，共46页。油系统概述本系统主要由电动主油泵、直流事故油泵、集装油箱、溢油阀、冷油器、切换阀、排烟装置、低润滑油压遮断器、单、双舌止逆阀、可调式止逆阀、套装油管路、油位指示器、滤网、双联滤油器、监视仪表等设备构成。 第35页，共46页。油系统概述由于汽机和给水泵容量变大，供油系统容量相应提高，主油泵和事故油泵容量变大，按循环倍率，油箱容积增大。为增加系统可靠性，将在油箱净、污油区侧分别设置油位指示器，为清洗回油滤网提供准确数据。本系统油压由安装于主油泵和事故油泵出口的可调式止逆阀进行调整，
17、第36页，共46页。油系统概述启动和正常运行油温分别由电加热器和冷油器控制。该系统设置两台全容量的冷油器，一台运行一台备用，两冷油器的切换通过安装在进油管道上的切换阀来实现。第37页，共46页。汽水系统概述汽轮机汽水系统主要作用是在机组启动、停机、低负荷运行时，或在异常情况下，排除汽轮机本体及其管道内的凝结水，从而防止汽轮机积水引起的汽轮机转子弯曲，内部零件受到损坏等严重事故。在汽轮机启动、运行、停机各种工况下，为端部轴封密封提供合适的汽源；引导并回收汽轮机轴端汽封的汽汽混合物，以防止第38页，共46页。蒸汽泄漏进入厂房；或空气漏入低压端，影响汽轮机真空。疏水部分由疏水阀、节流组件、截止阀、管
18、道等组成。在主汽阀阀座前疏水管设置疏水阀，其余采用节流组件。在汽封供汽管路上的疏水管设置截止阀，以防止小机停运时影响主机真空，截止阀在平时应处于全开状态。调节阀及汽缸疏水等排到小机排汽管。主汽阀阀座前疏水到大机疏水系统，应注意接入压力相当的疏水集管，避免引起疏水阻塞和倒流。第39页，共46页。 汽封部分由蒸汽滤网、电动截止阀等组成。汽源采用大机的汽封母管供汽，接入位置初定于大机低压轴封供汽喷水减温站后。轴端汽封的汽气混合物通过大机轴封抽汽母管进入轴封加热器，并由其维持微负压。第40页，共46页。汽水系统概述 汽封部分由蒸汽滤网、电动截止阀等组成。汽源采用大机的汽封母管供汽，接入位置初定于大机低
19、压轴封供汽喷水减温站后。轴端汽封的汽气混合物通过大机轴封抽汽母管进入轴封加热器，并由其维持微负压。第41页，共46页。先进性及采用的新技术1.先进的通流设计，相对内效率达到行业先进水平；2.外型尺寸小，节省空间，可以减小电厂基础投资；3.在产品设计上完全按整体发货、电厂不开缸考虑，除进汽阀门外，本体其于部套均随底盘整体发货，这减少了现场安装调试的时间；第42页，共46页。4.采用自动啮合自动脱开型高速盘车装置，满足所有给水泵的要求5.采用了先进的前沿开槽的可倾瓦轴承，设计比压达到1.8MPa，远高于通常的1.1MPa；6.第25级动叶均带有叶顶倾角，使通流子午通道更加光顺，进一步保证该机有较高
20、的内效率;第43页，共46页。7.润滑油系统采用节流孔板节流方式调节各轴承的进油压力，从而使同一油系统装置可以满足不同给水泵的要求。第44页，共46页。百万给水泵汽轮机业绩表项目 机组代号 配大机厂家 配给水泵厂家 切换方式潮州 B1320E 哈汽 上修平顶山 B1320E 哈汽 上修绥中 B2320E 东汽 荏原制作所漕泾 B2320E 上汽 上修芜湖 B2320E 东汽 日立泵莱州 B2320E 东汽 荏原博泵泵业 外切换灵武 B2320E 东汽 荏原博泵泵业惠来 B2320E 东汽 荏原博泵泵业东营 B2320E 哈汽 沈阳透平苍南 B2320E 东汽 沈阳透平汉川 B2320E 上汽 待定第45页，共46页。谢谢 谢！谢！第46页，共46页。
