东汽600MW超临界汽轮机结构介绍.doc

东汽600MW超临界汽轮机结构介绍.doc东汽 600MW 超临界汽轮机介绍
第一节 东汽 600MW 超临界汽轮机技术特点及性能规范
东方汽轮机厂 （以下简称东汽） 与日立公司具有相同的设计技术体系， 即采用美国 GE 公司的冲动式技术。东汽 N600 —／ 566／566 型超临界汽轮机采用日立公司所具有的当 代国际上最先进的通流优化技术及汽缸优化技术，使机组经济性、可靠性得到进一步提高。
一、东汽 N600—／566／566 型汽轮机的设计思想
东汽的 600MW 汽轮机有亚临界参数和超临界参数两种，与亚临界 600MW 机组相比， 由于高压及中压部分进汽压力、温度的升高，在材料、结构及冷却上均采取了相应措施， 如高温动叶材料采用了 CrMoVNb ；高压部分汽缸采用 CrMoV 钢，该材料具有优良的高温 性能。
结构上，该汽轮机保证内缸的最大工作压力为喷嘴后的压力与高排压差，外缸最大工 作压力为高排压力与大气压之差，可有效的降低汽缸的工作压力，同时进汽口及遮热环的 布置保证汽缸有一个合理的温度梯度，以控制它的温度应力，保证寿命损耗在要求的范围 内。中压部分除中间汽封漏汽冷却高中压转子中间汽封段以外，还从高压第 3 级后引汽冷 却中压第 1 级叶轮轮面及轮缘，大大提高了中压第 1 级的可靠性；阀门采用经过实验研究 及实际验证的高效低损、低噪声高稳定性的阀座和阀碟型线及合理的卸载防漏结构。
该汽轮机广泛采用当代通流设计领域中最先进的全三元可控涡设计技术，高中压静叶
型线采用高效的后加载层流叶型 （SCH），动叶采用型损、攻角损失更小的高负荷叶型 （HV）,
低压静叶采用高负荷静叶型线（ CUC），低压动叶采用成熟的 40"低压积木块。在采用以上 通流核心技术的同时，对焓降、动静叶匹配进行优化，在高压缸部分级采用分流叶栅，叶 顶采用多齿汽封，对连通管以及高中低排汽涡壳根据实验以及流体计算结果进行优化设计。
该机组为冲动式汽轮机，冲动式机组的转子由于采用***式结构，启动过程中转子的 热应力相对较小，同时高中压合缸使得汽缸及转子温度基本上同步升高，保证了机组的顺 利膨胀，为启动的灵活性奠定了基础。同时启动过程中采用先进的复合配汽方式，降低了 启动过程中热应力的产生，保证了机组具有快速、安全、灵活、经济的启动性能。
、东汽 N600—／566／566 型汽轮机的主要技术特点
该汽轮机在结构上具有一系列的特点，主要表现在如下几个方面：
（ 1）动叶和喷嘴的设计。东汽 —日立汽轮机为冲动式，其特点是具有低的故障率、高 的可靠性及高的经济性。级的设计可以使平均反动度由高压级到低压级、由叶根至叶顶逐 渐增加从而获得更高的效率。
（ 2）高中压合缸。高压缸和中压缸被布置在同一个外缸之内，呈反向流动，这样可以
减少轴承和轴封数量，缩短汽轮机的跨度，也能更好地平衡推力，同时由于温度变化更平 滑，也减少了热应力。
（3） 高温部件的中心线支承。中心线支承使汽缸及其他静子部件保持一致的热膨胀， 从而避免变形和不对中，并保持适当的汽封间隙。
（4） 末级叶片的固定。末级长叶片采用叉形叶根，其特点是具有相当高的强度以抵抗 离心力和蒸汽弯应力。叉形叶根的动叶在长叶片中具有很高的可靠性。
（5） 高效的叶型（平衡动叶）。利用超级计算机系统对复杂的可压缩流场进行计算, 开发出平衡动叶，从而使通流设计应用更高效的先进的叶片型线。
（6） 多齿汽封。围带采用阶梯式的沉头铆钉，叶顶汽封采用两个高齿和两个低齿，形 成迷宫效果以减小叶顶漏汽。
（7） 椭圆汽封。考虑到汽缸热变形主要在垂直方向上的，椭圆汽封间隙在上下方向的 间隙较大，而两侧间隙相对较小。这样，由于摩擦引起的转子振动发生的可能性就大大减 小。
（8） 扩压型排汽缸。减小末级叶片出口至冷凝器入口的压降可减少排汽损失，扩压型 排汽缸内的导流锥对平滑流道是非常有效的。
、东汽N600—
东汽生产的N600—/ 566/ 566型汽轮机的主要技术特性参数见表 2-1。
表2-1 东汽N600-
名称
单位
数值
型式
超临界、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽凝汽式
转速
r/min
3000
铭牌功率
MW
600
主汽门前额定压力
MPa( a)

主汽门前额定温度
C
566
中压联合汽门前额定压力
MPa( a)

中压联合汽门前额定温度
C
566
给水温度（TRL工况）
C

转向
逆时针（从汽轮机向发电机看）
抽汽级数
级
8
汽轮机允许最高背压值
kPa (a)