東汽高效超超臨界660MW r1

1高效超超臨界660MW汽輪機(jī)普安技術(shù)方案(fāngàn)介紹東方(Dōngfāng)汽輪機(jī)有限公司2014年8月共三十二頁20高效優(yōu)化緣由1高效超超660MW方案方案技術(shù)來源(láiyuán)高可靠性設(shè)計4高經(jīng)濟(jì)性設(shè)計結(jié)束語目錄高效(ɡāoxiào)超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁3母型機(jī)：高中(gāozhōng)壓合缸、三缸四排汽結(jié)構(gòu)緊湊；但機(jī)組受高中壓跨距限制，使高中壓通流設(shè)計級數(shù)少，高中壓單級焓降大，隔板易變形；過橋汽封漏汽量大；同時高中壓內(nèi)缸體積大，易變形漏汽；中低壓分缸壓力高，高效中壓分配焓降少，低壓內(nèi)缸進(jìn)汽部分易變形漏汽，綜合導(dǎo)致原高中壓合缸機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、可靠性較差。高效優(yōu)化機(jī)型：高中壓分缸、四缸四排汽跨距無限制、單跨跨距小，軸系更穩(wěn)定；高中壓通流設(shè)計級數(shù)多、更流暢，單級焓降小、隔板不易變形(biànxíng)；無過橋汽封漏汽、單個汽缸剛性更好、不存在內(nèi)缸漏汽；同時中低壓分缸壓力低，高效中壓分配焓降多，低壓內(nèi)缸進(jìn)汽部分應(yīng)力低，不變形漏汽，提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、可靠性。0高效優(yōu)化緣由高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁41高效(ɡāoxiào)超超660MW方案型

式-高中壓分缸、四缸四排汽參數(shù)-25/580/580配汽方式-全周+補(bǔ)汽閥末葉長度mm1016通流級數(shù)-12/10/

2×2×5高效(ɡāoxiào)超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁國際(guójì)對標(biāo)自主研發(fā)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化可靠性提高5☆技術(shù)路線(lùxiàn)：繼承優(yōu)化、自主研發(fā)舟山、萬州1000MW機(jī)型鴛鴦湖1000MW空冷機(jī)型焦作660MW機(jī)型安源二次再熱660MW技術(shù)保障穩(wěn)定的設(shè)計隊伍先進(jìn)的數(shù)值分析技術(shù)完整的試驗(yàn)?zāi)芰V泛的技術(shù)交流與合作高效可靠超超臨界機(jī)組熱力系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化通流優(yōu)化母型機(jī)經(jīng)濟(jì)性可靠性潛力2

方案技術(shù)來源高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁編號主汽參數(shù)MPa/℃/℃結(jié)構(gòu)末葉mm冷卻工程項(xiàng)目進(jìn)度Ⅰ代母型25/600/600合缸四排汽1016濕冷華電蕪湖、新昌、射陽港中電蕪湖、寧德、井岡山、景德鎮(zhèn)、汕尾等均已投運(yùn)25/600/600合缸四排汽1092濕冷西塞山（680MW）已投運(yùn)25/566/600合缸四排汽856濕冷印度TPCIL、APL部分投運(yùn)25/600/600合缸四排汽909濕冷韶關(guān)已投運(yùn)25/580/600合缸四排汽1092濕冷華潤菏澤設(shè)計完成Ⅱ代高效型25/600/600分缸四排汽1016濕冷華潤焦作安裝調(diào)試25/600/600分缸四排汽1016濕冷國網(wǎng)焦作、豫能鶴壁四期廠內(nèi)制造28/600/610分缸四排汽1016濕冷茌平信源設(shè)計配合28/600/620分缸四排汽1016濕冷神東重慶、華電十里泉設(shè)計配合26.25/600/600分缸兩排汽863間冷托電五期設(shè)計配合28/600/620分缸兩排汽863間冷同煤軒崗設(shè)計配合27/600/610分缸兩排汽863間冷晉煤趙莊設(shè)計配合28/600/620分缸兩排汽1030間冷延安設(shè)計配合31/600/620/620分缸四排汽1016濕冷華能安源（二次再熱）廠內(nèi)制造☆東汽超超臨界(línjiè)660MW機(jī)組發(fā)展分代6累計：訂貨(dìnghuò)62臺，已投運(yùn)20臺，高效機(jī)型訂貨22臺高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁7

☆熱力(rèlì)系統(tǒng)優(yōu)化外部(wàibù)系統(tǒng)優(yōu)化ZF3高可靠性設(shè)計高效超超臨界660MW技術(shù)介紹自身優(yōu)化項(xiàng)目提高再熱壓力/主汽壓力比提高給水溫度℃降低中低壓分缸壓力

MPa中壓轉(zhuǎn)子無冷卻低加抽汽點(diǎn)優(yōu)化+疏水泵共三十二頁8☆良好繼承性的軸系及軸承(zhóuchéng)高可靠設(shè)計基準(zhǔn)：常規(guī)1000MW不變：轉(zhuǎn)子數(shù)目不變軸承形式不變連接方式不變結(jié)論：

軸系特性與常規(guī)百萬機(jī)組基本一致,軸系成熟可靠。雙支點(diǎn)支撐，現(xiàn)場動平衡方便；單只點(diǎn)支撐，現(xiàn)場動平衡困難，需用46#油，多期工程油品管理(guǎnlǐ)不便?？傞L不變設(shè)計評判方法不變滑銷系統(tǒng)不變高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁●高壓第1級采用SPE葉型改變固粒沖擊角，出汽邊內(nèi)弧偏離沖擊射線●優(yōu)化再熱第1級動、靜葉軸向間隙，動葉反射固粒不打在靜葉背弧上，切斷多重反射途徑●高、中壓第1級靜、動葉進(jìn)行涂層保護(hù)●閥門安裝濾網(wǎng)，防止大顆粒固粒進(jìn)入通流部分☆

防SPE技術(shù)(jìshù)9高效超超臨界660MW技術(shù)(jìshù)介紹共三十二頁全周進(jìn)汽，消除部分進(jìn)汽引起汽流激振力間隙逐漸擴(kuò)散式葉頂汽封高中壓可傾瓦軸承穩(wěn)定性好防旋高壓(gāoyā)隔板汽封和軸封顯著提高機(jī)組抗汽流激振的能力10☆

防汽流激振技術(shù)(jìshù)高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁11☆高壓桶形紅套環(huán)密封(mìfēng)內(nèi)缸、中分面外缸桶形內(nèi)缸1抽插管全周切向進(jìn)汽中分面外缸紅套環(huán)補(bǔ)汽插管高效(ɡāoxiào)超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁高壓(gāoyā)第1級隔板隔熱(ɡérè)罩紅套環(huán)——桶形內(nèi)缸紅套環(huán)密封、外缸中分面ANSYS程序分析：確保紅套環(huán)在汽輪機(jī)啟停、變負(fù)荷及10萬h后內(nèi)缸中分面密封緊力足夠。內(nèi)缸形狀簡單，結(jié)構(gòu)對稱全周進(jìn)汽，熱應(yīng)力低、變形小啟?？臁⒆冐?fù)荷工況適應(yīng)性好適用更高溫度、壓力參數(shù)內(nèi)外缸尺寸減小整體發(fā)貨，節(jié)省現(xiàn)場安裝時間，保證安裝精度。中分面外缸+紅套環(huán)內(nèi)缸，現(xiàn)場開缸檢修、維護(hù)——運(yùn)輸條件較差地區(qū)，采用內(nèi)缸+轉(zhuǎn)子+隔板整體發(fā)貨、外缸單發(fā)12高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁13——華潤焦作高壓模塊(mókuài)整體就位安裝2014年5月20日狀態(tài)(zhuàngtài)高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁☆高效可靠(kěkào)單流中壓模塊中壓進(jìn)汽優(yōu)化中壓排汽優(yōu)化中低壓(dīyā)分缸壓力降到0.5MPa通流優(yōu)化雙層缸、隔板套：分段包圍，剛性好、溫差小、分布均勻、熱應(yīng)力低單流設(shè)計葉片長、效率高與高壓反向布置，抵消部分推力，機(jī)組推力小分缸空間更大，能更好布置大流量抽汽14高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁☆雙層低壓(dīyā)缸、整體內(nèi)缸整體內(nèi)缸體積縮小、結(jié)構(gòu)簡單、剛性(ɡānɡxìnɡ)好；更低進(jìn)汽參數(shù)、熱應(yīng)力低；使內(nèi)缸進(jìn)汽部分密封持久可靠，避免內(nèi)缸變形漏汽。兩缸分別負(fù)責(zé)抽汽，單缸抽口減少、抽汽對主流的擾動減小，效率提升。A缸B缸15高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁16☆低壓模塊(mókuài)優(yōu)化——抽口非對稱布置每個低壓缸設(shè)置抽口通流(tōnɡliú)級數(shù)由4變?yōu)?，抽汽對汽流擾動降低，經(jīng)濟(jì)性提高。高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁17☆成熟(chéngshú)材料選擇620℃高溫部件采用歐洲成熟的新12Cr材料，即閥殼、汽缸(qìgāng)等鑄件采用CB2材料，轉(zhuǎn)子采用FB2鍛鋼。上述材料在目標(biāo)溫度下對應(yīng)的蠕變斷裂點(diǎn)為80～100MPa左右。高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁18

☆旁路、啟動、運(yùn)行(yùnxíng)方式配置一級旁路、二級旁路兩種方式運(yùn)行無調(diào)節(jié)級、定-滑-定運(yùn)行、高調(diào)閥全開，補(bǔ)汽閥滿足電網(wǎng)一次調(diào)頻(diàopín)和AGC要求高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁4高經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(shèjì)1.參數(shù)及熱力系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)2.先進(jìn)通流葉片\流道技術(shù)3.進(jìn)排汽流道優(yōu)化技術(shù)4.先進(jìn)的汽封技術(shù)19高效(ɡāoxiào)超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁☆配汽方式(fāngshì)優(yōu)選項(xiàng)目配汽方式調(diào)頻特性經(jīng)濟(jì)性母型機(jī)噴嘴最好基準(zhǔn)0高效型補(bǔ)汽閥好-63KJ/KW.h噴嘴(pēnzuǐ)配汽全周配汽20高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁21☆閥門結(jié)構(gòu)(jiégòu)、流速優(yōu)化采用切向全周進(jìn)汽后，調(diào)閥由原4個變?yōu)?個，結(jié)構(gòu)簡化結(jié)構(gòu)、氣動(qìdònɡ)優(yōu)化，閥門損失更小、下降0.5%高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁22☆高壓(gāoyā)模塊優(yōu)化進(jìn)汽端優(yōu)化母型全周切向進(jìn)汽總壓損系數(shù)10.48排汽端優(yōu)化母型優(yōu)化模型總壓損系數(shù)10.38高效超超臨界660MW技術(shù)(jìshù)介紹共三十二頁☆

葉型優(yōu)化技術(shù)(jìshù)通流設(shè)計軟件AxSTREAM，結(jié)合全三元?dú)鈩臃治鲕浖?，完成葉型優(yōu)化可控渦彎扭成型靜葉高負(fù)荷HV動葉——級效率(xiàolǜ)提高2-3%。23高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁24☆

通流流道整體(zhěngtǐ)優(yōu)化技術(shù)●全三維多級段流場CFD優(yōu)化分析技術(shù)：級間三維匹配(pǐpèi)、級內(nèi)二次流控制、汽封控制、平衡孔邊界層抽吸，減少二次流、摻混、擾流損失。——效率提升1-1.5%。高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁25先進(jìn)流形及流動特性(tèxìng)的精確匹配設(shè)計技術(shù)：按照焓降，速比，反動度的高效準(zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)根徑，級數(shù)，相對葉高優(yōu)化匹配優(yōu)化。速比(sùbǐ)0.48到0.52☆高效通流流形及匹配技術(shù)根部反動度10%到25%相對葉高0.7到1.4高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁26☆高壓(gāoyā)模塊優(yōu)化84%90%措施母型機(jī)優(yōu)化高效型收益配汽方式噴嘴配汽補(bǔ)汽閥配汽4%新葉型傳統(tǒng)日立型DEC優(yōu)化型0.6%根部速比優(yōu)化0.48~0.500.51~0.531.3%第1級轉(zhuǎn)子葉輪無需冷卻降低根徑1101.1970增加級數(shù)、焓降分配優(yōu)化I+712提高相對葉高0.9~1.71.2~2.0高效超超臨界660MW技術(shù)(jìshù)介紹共三十二頁27☆中壓模塊(mókuài)優(yōu)化原始(yuánshǐ)模型優(yōu)化模型排汽端優(yōu)化原始模型優(yōu)化模型總壓損系數(shù)10.64排汽端數(shù)值分析與優(yōu)化單獨(dú)中壓排汽腔室單獨(dú)中低壓連通管末葉耦合排汽室及連通管—中排總壓損失系數(shù)下降36%耦合葉片焓降分配流道光順排汽優(yōu)化——缸效率提高1.2%，熱耗降低19KJ/KW.h措施母型機(jī)優(yōu)化高效型新葉型傳統(tǒng)日立型DEC優(yōu)化型通流優(yōu)化速比、反動度、攻角優(yōu)化根徑優(yōu)化1299.21376加級、焓降分配優(yōu)化69提高相對葉高1.4~2.321.6~3.0中壓轉(zhuǎn)子冷卻有無高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁28☆低壓(dīyā)模塊優(yōu)化——排汽優(yōu)化正交吹風(fēng)試驗(yàn)優(yōu)化導(dǎo)流環(huán)型線、改善擴(kuò)壓效果。數(shù)值分析優(yōu)化排汽缸徑向和軸向尺寸、軸承圓錐體、導(dǎo)流板線型和支撐布置(bùzhì)，降低流動損失?！蛪号牌嘴o壓恢復(fù)能力提高38%低壓排汽缸原始模型優(yōu)化模型靜壓恢復(fù)系數(shù)（%）4.842.6高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁29☆低壓(dīyā)模塊優(yōu)化——三維流場優(yōu)化全三維流道分析(fēnxī)全三維CFD整缸優(yōu)化分析表明，使設(shè)計缸效率提高~1.3%，熱耗降低35KJ/kW.h。措施母型機(jī)優(yōu)化高效型通流優(yōu)化速比、反動度、通流汽封優(yōu)化葉型優(yōu)化傳統(tǒng)日立型全三維成型分缸壓力MPa1.00.6排汽缸優(yōu)化傳統(tǒng)型末葉耦合優(yōu)化型高效超超臨界660MW技術(shù)介紹共三十二頁動葉葉頂自帶冠、高低齒汽封技術(shù)，漏汽損失減少約25%、級效率提高(tígāo)約0