哈汽1000MW超超臨界汽輪機(jī)本體培訓(xùn)(1)

1、哈汽哈汽1000MW1000MW超超臨界超超臨界汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（1 1）劉先斐劉先斐20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)1.1.概述概述 高效、節(jié)能、環(huán)保的能源利用方式：高效、節(jié)能、環(huán)保的能源利用方式：與同容量亞臨界火電機(jī)組相比：超臨界機(jī)組提高效與同容量亞臨界火電機(jī)組相比：超臨界機(jī)組提高效率率2%2%2.5%2.5%，超超臨界機(jī)組提高效率，超超臨界機(jī)組提高效率5%5%。超超臨界機(jī)組超超臨界機(jī)組一、超臨界和超超臨界的概念一、超臨界和超超臨界的概念水的臨界狀態(tài)參數(shù)：水的臨界狀態(tài)參數(shù)：22.12M

2、Pa22.12MPa，374.15374.15超臨界汽輪機(jī)對應(yīng)參數(shù)：超臨界汽輪機(jī)對應(yīng)參數(shù)：24.2MPa/566/56624.2MPa/566/566超超臨界超超臨界(Ultra Super-Critical)(Ultra Super-Critical)機(jī)組參數(shù)：機(jī)組參數(shù)：壓力壓力25MPa25MPa，溫度，溫度58058020222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)二、超超臨界機(jī)組的優(yōu)勢二、超超臨界機(jī)組的優(yōu)勢（1 1）超超臨界機(jī)組的效率）超超臨界機(jī)組的效率最高已達(dá)最高已達(dá)47%47%參數(shù)為參數(shù)為24.1MPa/5

3、38/53824.1MPa/538/538機(jī)組比參數(shù)為機(jī)組比參數(shù)為17.1 17.1 MPa/538/538MPa/538/538亞臨界機(jī)組效率提高亞臨界機(jī)組效率提高2.0%2.0%2.5%2.5%，參數(shù)為參數(shù)為31 MPa/566/566/56631 MPa/566/566/566的機(jī)組比參數(shù)的機(jī)組比參數(shù)17.1 MPa/538/53817.1 MPa/538/538機(jī)組可提高效率機(jī)組可提高效率4.0%4.0%6.0%6.0%。參數(shù)為參數(shù)為30MPa/600/60030MPa/600/600機(jī)組比參數(shù)為機(jī)組比參數(shù)為18MPa/540/54018MPa/540/540機(jī)組可提高相對效率機(jī)組可提

4、高相對效率6%6%。 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（2 2）超超臨界機(jī)組的電站投資和發(fā)電成本）超超臨界機(jī)組的電站投資和發(fā)電成本20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（3

5、3）超超臨界機(jī)組的污染控制）超超臨界機(jī)組的污染控制20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（4 4）超超臨界機(jī)組的運(yùn)行特性）超超臨界機(jī)組的運(yùn)行特性對于運(yùn)行時間，一般超臨界火電機(jī)組的冷態(tài)啟動時對于運(yùn)行時間，一般超臨界火電機(jī)組的冷態(tài)啟動時間（到帶滿負(fù)荷）為間（到帶滿負(fù)荷）為7 7小時小時3030分鐘，比亞臨界火電機(jī)分鐘，比亞臨界火電機(jī)組冷態(tài)啟動時間多組冷態(tài)啟動時間多1 1小時。超超臨界機(jī)組在小時。超超臨界機(jī)組在停機(jī)停機(jī)4040小小時后的啟動時間為時后的啟動時間為4 4小時小時2020分鐘分鐘，比亞臨界火電機(jī)組，比亞

6、臨界火電機(jī)組在停機(jī)在停機(jī)4040小時后的啟動時間多小時后的啟動時間多1 1小時小時1010分鐘。分鐘。從機(jī)組的調(diào)峰能力來看，超超臨界機(jī)組，從機(jī)組的調(diào)峰能力來看，超超臨界機(jī)組，在在50%50%100%100%額定負(fù)荷之間，它的變負(fù)荷率可以達(dá)到額定負(fù)荷之間，它的變負(fù)荷率可以達(dá)到7%7%8%/min8%/min；甚至比亞臨界機(jī)組在同樣負(fù)荷范圍內(nèi)的變；甚至比亞臨界機(jī)組在同樣負(fù)荷范圍內(nèi)的變負(fù)荷率負(fù)荷率5%/min5%/min要好。要好。由于超超臨界機(jī)組具有較好的熱機(jī)動性，通常采用由于超超臨界機(jī)組具有較好的熱機(jī)動性，通常采用復(fù)合變壓運(yùn)行方式。在低負(fù)荷下，機(jī)組仍能保持較復(fù)合變壓運(yùn)行方式。在低負(fù)荷下，機(jī)組仍能

7、保持較高的效率，對于二班制運(yùn)行的機(jī)組，深夜停機(jī)后從高的效率，對于二班制運(yùn)行的機(jī)組，深夜停機(jī)后從點(diǎn)火到滿負(fù)荷的啟動時間約為點(diǎn)火到滿負(fù)荷的啟動時間約為3 3小時。小時。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)三、超超臨界機(jī)組的發(fā)展三、超超臨界機(jī)組的發(fā)展19591959年，美國年，美國325MW325MW超超臨界機(jī)組，超超臨界機(jī)組，34.5MPa34.5MPa，溫度，溫度649649，目前以，目前以33MPa/607/566/56633MPa/607/566/566運(yùn)行運(yùn)行超超臨界技術(shù)的發(fā)展至今已有近超超臨界技術(shù)的發(fā)

8、展至今已有近5050年的歷史，其發(fā)年的歷史，其發(fā)展過程經(jīng)歷了展過程經(jīng)歷了50 50 年代的起始階段、年代的起始階段、8080年代的優(yōu)化年代的優(yōu)化及新技術(shù)發(fā)展階段和及新技術(shù)發(fā)展階段和9090年的技術(shù)成熟階段。年的技術(shù)成熟階段。90 90 年年代以來，由于環(huán)保及節(jié)約能源的需要代以來，由于環(huán)保及節(jié)約能源的需要, ,超超臨界機(jī)超超臨界機(jī)組又進(jìn)入了新一輪的發(fā)展時期。組又進(jìn)入了新一輪的發(fā)展時期。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)

9、本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)國內(nèi)的超超臨界機(jī)組是在常規(guī)超臨界機(jī)組的基礎(chǔ)上國內(nèi)的超超臨界機(jī)組是在常規(guī)超臨界機(jī)組的基礎(chǔ)上發(fā)展的。發(fā)展的。20022002年年9 9月，國家月，國家863 863 計(jì)劃計(jì)劃“超超臨界燃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)煤發(fā)電技術(shù)”以及依托工程以及依托工程華能玉環(huán)電廠開始華能玉環(huán)電廠開始啟動。啟動。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)四、國產(chǎn)引進(jìn)型超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)技術(shù)

10、特點(diǎn)四、國產(chǎn)引進(jìn)型超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)技術(shù)特點(diǎn)20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)五、哈汽五、哈汽1000MW1000MW超超臨界汽輪機(jī)的特點(diǎn)超超臨界汽輪機(jī)的特點(diǎn)哈汽哈汽1000MW1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)整體結(jié)構(gòu)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)整體結(jié)構(gòu) 汽輪機(jī)型號：汽輪機(jī)型號：CCLN1000-25.0/600/600CCLN1000-25.0/600/600 20222022年年3 3月月5

11、 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（1 1）主要技術(shù)規(guī)范）主要技術(shù)規(guī)范汽輪機(jī)型式：汽輪機(jī)型式：超超臨界超超臨界、一次中間再熱一次中間再熱、單軸單軸、四缸四排汽四缸四排汽、

12、凝汽式凝汽式、沖動型沖動型機(jī)組機(jī)組連續(xù)出力為連續(xù)出力為1000MW1000MW，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速3000r/min3000r/min，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)?，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r針（從調(diào)端看），主蒸汽壓力為逆時針（從調(diào)端看），主蒸汽壓力為25MPa25MPa，主蒸，主蒸汽溫度為汽溫度為600600，再熱蒸汽溫度為，再熱蒸汽溫度為600600，回?zé)峒?，回?zé)峒墧?shù)為數(shù)為8 8級，控制系統(tǒng)型式為級，控制系統(tǒng)型式為DEHDEH，通流級數(shù)為，通流級數(shù)為4848級級，高壓部分級數(shù)為，高壓部分級數(shù)為+9+9，中壓部分級數(shù)為，中壓部分級數(shù)為2 27 7，低壓部分級數(shù)為低壓部分級數(shù)為2 22 26 6，末級動葉片長度為，末級動葉片長度為

13、1219.2mm1219.2mm，機(jī)組總長為，機(jī)組總長為404010.110.17.5m7.5m（包括罩（包括罩殼）殼）20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（2 2）汽缸設(shè)計(jì)特點(diǎn)）汽缸設(shè)計(jì)特點(diǎn)高壓汽缸：高壓汽缸：單流式單流式，雙層缸雙層缸結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中壓汽缸：中壓汽缸：分流式分流式，雙層缸雙層缸結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)低壓汽缸：低壓汽缸：兩個兩個結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)相似的分流式低壓缸分流式低壓缸，三三層缸層缸結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本

14、體培訓(xùn)（3 3）轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)特點(diǎn)）轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)特點(diǎn)所有的轉(zhuǎn)子均為所有的轉(zhuǎn)子均為整鍛無中心孔的轉(zhuǎn)子整鍛無中心孔的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間采用子之間采用剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器相互連接。每個轉(zhuǎn)子配有相互連接。每個轉(zhuǎn)子配有獨(dú)立的獨(dú)立的雙軸承支撐雙軸承支撐。每根轉(zhuǎn)子在加工前，都要進(jìn)行超聲探傷和其它各種每根轉(zhuǎn)子在加工前，都要進(jìn)行超聲探傷和其它各種試驗(yàn)以確保鍛件滿足物理和化學(xué)特性的要求。動葉試驗(yàn)以確保鍛件滿足物理和化學(xué)特性的要求。動葉組裝好后，進(jìn)行動平衡試驗(yàn)仔細(xì)對轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡，組裝好后，進(jìn)行動平衡試驗(yàn)仔細(xì)對轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡，并用高速動平衡機(jī)以額定速度對其進(jìn)行最終平衡。并用高速動平衡機(jī)以額定速度對其進(jìn)行最終平衡。20

15、222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)機(jī)組在設(shè)計(jì)時，對于軸系穩(wěn)定性主要通過以下幾機(jī)組在設(shè)計(jì)時，對于軸系穩(wěn)定性主要通過以下幾方面來解決蒸汽激振力的影響：方面來解決蒸汽激振力的影響：（1 1）每根轉(zhuǎn)子在出廠前進(jìn)行低速和高速動平衡，）每根轉(zhuǎn)子在出廠前進(jìn)行低速和高速動平衡，將不平衡量降到最小將不平衡量降到最小; ;（2 2）使轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)臨界轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速不產(chǎn)生相）使轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)臨界轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速不產(chǎn)生相互的影響互的影響; ;（3 3）轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)精確對中，保證在運(yùn)轉(zhuǎn)時不會產(chǎn)生）轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)精確對中，保證在運(yùn)轉(zhuǎn)時不會產(chǎn)生額外的力和力

16、矩額外的力和力矩; ;（4 4）合理設(shè)計(jì)動靜之間的間隙，保證在啟動和停）合理設(shè)計(jì)動靜之間的間隙，保證在啟動和停機(jī)時轉(zhuǎn)子和汽封不會產(chǎn)生摩擦機(jī)時轉(zhuǎn)子和汽封不會產(chǎn)生摩擦; ;（5 5）安裝防汽流渦動的汽封，）安裝防汽流渦動的汽封，, ,防止轉(zhuǎn)子的不穩(wěn)防止轉(zhuǎn)子的不穩(wěn)定振動。定振動。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（4 4）閥門設(shè)計(jì)特點(diǎn)）閥門設(shè)計(jì)特點(diǎn)主汽閥與調(diào)節(jié)閥為一體式結(jié)構(gòu)，由耐熱合金鋼鑄件主汽閥與調(diào)節(jié)閥為一體式結(jié)構(gòu)，由耐熱合金鋼鑄件同時制成。主汽閥內(nèi)部裝有精過濾網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多層過同時制成。主汽閥內(nèi)部裝有精過濾網(wǎng)，

17、實(shí)現(xiàn)多層過濾，因而可有效地避免固粒腐蝕。為了消除汽流不濾，因而可有效地避免固粒腐蝕。為了消除汽流不穩(wěn)定和沖擊波引起的閥桿振動穩(wěn)定和沖擊波引起的閥桿振動, ,選用了低振動型調(diào)選用了低振動型調(diào)節(jié)閥，以提高其可靠性。節(jié)閥，以提高其可靠性。中壓主汽閥、調(diào)節(jié)閥共殼體，也是由耐熱合金鋼鑄中壓主汽閥、調(diào)節(jié)閥共殼體，也是由耐熱合金鋼鑄件制成。主汽閥碟與調(diào)節(jié)閥碟共享一個閥座。主汽件制成。主汽閥碟與調(diào)節(jié)閥碟共享一個閥座。主汽閥與調(diào)節(jié)閥可以各自獨(dú)立地互不干擾地全行程移動閥與調(diào)節(jié)閥可以各自獨(dú)立地互不干擾地全行程移動。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超

18、臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)六、超超臨界汽輪機(jī)的固體顆粒侵蝕六、超超臨界汽輪機(jī)的固體顆粒侵蝕 固體顆粒侵蝕固體顆粒侵蝕(Solid Particle Erosion (Solid Particle Erosion 簡稱簡稱SPESPE，也稱硬質(zhì)顆粒侵蝕也稱硬質(zhì)顆粒侵蝕) )是超超臨界汽輪機(jī)面臨的主要是超超臨界汽輪機(jī)面臨的主要問題之一。是一種發(fā)生在鍋爐啟動或長期低負(fù)荷運(yùn)問題之一。是一種發(fā)生在鍋爐啟動或長期低負(fù)荷運(yùn)行情況下，其過熱器管和再熱器管因熱沖擊引起管行情況下，其過熱器管和再熱器管因熱沖擊引起管子汽側(cè)氧化鐵剝離形成固體顆粒而造成的對汽輪機(jī)子汽側(cè)氧化鐵剝離形成固體顆粒而造成的對汽輪機(jī)高中壓缸第一級葉

19、片的侵蝕。高中壓缸第一級葉片的侵蝕。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組溫度較高超超臨界機(jī)組溫度較高, , 鍋爐高溫受熱面管內(nèi)易產(chǎn)鍋爐高溫受熱面管內(nèi)易產(chǎn)生生氧化垢氧化垢( (FeFe2 2O O3 3、FeFe3 3O O4 4) )。當(dāng)蒸汽溫度高于。當(dāng)蒸汽溫度高于600600時時, , 鍋爐受熱面管子鍋爐受熱面管子高溫腐蝕高溫腐蝕和和汽側(cè)氧化汽側(cè)氧化問題十分顯著問題十分顯著; ; 奧氏體管材最大腐蝕（汽側(cè)腐蝕）出現(xiàn)在奧氏體管材最大腐蝕（汽側(cè)腐蝕）出現(xiàn)在640640700700。 超超臨界鍋爐的

20、過熱器、再熱器、主蒸汽和再熱蒸超超臨界鍋爐的過熱器、再熱器、主蒸汽和再熱蒸汽管道內(nèi)表面剝離的微型固體顆粒汽管道內(nèi)表面剝離的微型固體顆粒, , 隨著蒸汽進(jìn)入隨著蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)。固體顆粒以蒸汽的流速通過汽輪機(jī)的流汽輪機(jī)內(nèi)。固體顆粒以蒸汽的流速通過汽輪機(jī)的流通部分時通部分時, , 會造成噴嘴和動葉損傷。特別是對于超會造成噴嘴和動葉損傷。特別是對于超超臨界汽輪機(jī)超臨界汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級調(diào)節(jié)級和高壓缸和中壓缸和高壓缸和中壓缸第一級噴嘴第一級噴嘴和動葉和動葉，其固體顆粒侵蝕比較嚴(yán)重。，其固體顆粒侵蝕比較嚴(yán)重。 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超

21、超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)被固體顆粒侵蝕的葉片被固體顆粒侵蝕的葉片 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)固體顆粒侵蝕率與其固體顆粒的固體顆粒侵蝕率與其固體顆粒的撞擊速度撞擊速度和和入射角入射角、汽輪機(jī)的型式汽輪機(jī)的型式、材料耐腐蝕性材料耐腐蝕性、機(jī)組的運(yùn)行方式機(jī)組的運(yùn)行方式以以及及鍋爐的啟動系統(tǒng)鍋爐的啟動系統(tǒng)等因素有關(guān)。等因素有關(guān)。固體顆粒侵蝕有兩種機(jī)理固體顆粒侵蝕有兩種機(jī)理, , 固體顆粒入射角固體顆粒入射角A=90A=90時為時為變形侵蝕變形侵蝕, A90, A90時為時為切削侵蝕切削侵蝕。 202220

22、22年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)固體顆粒侵蝕率主要與固體顆粒侵蝕率主要與汽流速度汽流速度( (撞擊速度撞擊速度) ) 和固和固體顆粒體顆粒入射角入射角有關(guān)。在相同的固體顆粒入射角下有關(guān)。在相同的固體顆粒入射角下, , 汽流速度愈大汽流速度愈大, , 固體顆粒侵蝕愈嚴(yán)重。在相同汽流固體顆粒侵蝕愈嚴(yán)重。在相同汽流速度下速度下, ,不同的固體顆粒入射角對應(yīng)不同的侵蝕率。不同的固體顆粒入射角對應(yīng)不同的侵蝕率。試驗(yàn)研究表明，當(dāng)固體顆粒入射角試驗(yàn)研究表明，當(dāng)固體顆粒入射角A=20A=202525時時, , 葉片侵蝕率達(dá)到最大值

23、。葉片侵蝕率達(dá)到最大值。 固體顆粒侵蝕率與入射角的關(guān)系固體顆粒侵蝕率與入射角的關(guān)系 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)由于沖動級噴嘴出口汽流速度比反動級高，故沖動由于沖動級噴嘴出口汽流速度比反動級高，故沖動級動葉固體顆粒侵蝕比反動級動葉更為嚴(yán)重。級動葉固體顆粒侵蝕比反動級動葉更為嚴(yán)重。 沖動級動葉固體顆粒侵蝕的示意圖沖動級動葉固體顆粒侵蝕的示意圖 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)在超超臨界汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的防治措施

24、包括：在超超臨界汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的防治措施包括：(1) (1) 改進(jìn)調(diào)節(jié)級噴嘴端壁面的幾何形狀改進(jìn)調(diào)節(jié)級噴嘴端壁面的幾何形狀, , 噴嘴采用噴嘴采用子午面型線子午面型線, , 即可以減少二次流損失即可以減少二次流損失, , 也可起到減也可起到減少固體顆粒侵蝕的效果。少固體顆粒侵蝕的效果。（2 2）沖動級噴嘴出口汽流速度比反動級高）沖動級噴嘴出口汽流速度比反動級高, ,沖動級沖動級靜葉出口和動葉受到的固體顆粒侵蝕比反動級嚴(yán)重靜葉出口和動葉受到的固體顆粒侵蝕比反動級嚴(yán)重。沖動式調(diào)節(jié)級存在的主要問題是高速蒸汽流出噴。沖動式調(diào)節(jié)級存在的主要問題是高速蒸汽流出噴嘴和進(jìn)入動葉嘴和進(jìn)入動葉, , 極易受到固

25、體顆粒的侵蝕。盡可能極易受到固體顆粒的侵蝕。盡可能把沖動式葉片的使用局限在調(diào)節(jié)級把沖動式葉片的使用局限在調(diào)節(jié)級, ,其余高中壓級采其余高中壓級采用反動式葉片。由于反動式葉片固體顆粒沖擊角較用反動式葉片。由于反動式葉片固體顆粒沖擊角較大大, , 固體顆粒侵蝕的影響不是很大。固體顆粒侵蝕的影響不是很大。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)(3)(3)采用傾斜噴嘴可減少撞擊在噴嘴出口表面上的采用傾斜噴嘴可減少撞擊在噴嘴出口表面上的固體顆粒數(shù)量固體顆粒數(shù)量, , 并使撞擊速度降低并使撞擊速度降低, , 撞出角減小撞

26、出角減小, , 使第使第1 1級噴嘴出汽邊固體顆粒侵蝕的損傷率大為減級噴嘴出汽邊固體顆粒侵蝕的損傷率大為減小。小。減輕固體顆粒侵蝕的調(diào)節(jié)級改進(jìn)設(shè)計(jì)減輕固體顆粒侵蝕的調(diào)節(jié)級改進(jìn)設(shè)計(jì) 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)(4) (4) 通過改變噴嘴的幾何形狀以及調(diào)節(jié)級與再熱第通過改變噴嘴的幾何形狀以及調(diào)節(jié)級與再熱第一級的噴嘴和動葉的距離一級的噴嘴和動葉的距離, , 可明顯地降低固體顆?？擅黠@地降低固體顆粒的侵蝕率。的侵蝕率。(5) (5) 啟動時啟動時, , 在在20% 20% 負(fù)荷以下采用全周進(jìn)汽方式負(fù)荷以下

27、采用全周進(jìn)汽方式, , 可以減少蒸汽流速可以減少蒸汽流速, , 有利于防止固體顆粒侵蝕。與有利于防止固體顆粒侵蝕。與定壓運(yùn)行相比定壓運(yùn)行相比, , 變壓運(yùn)行超超臨界汽輪機(jī)由于蒸汽變壓運(yùn)行超超臨界汽輪機(jī)由于蒸汽流速緩慢等原因流速緩慢等原因, , 有利于減輕固體顆粒侵蝕。有利于減輕固體顆粒侵蝕。(6) (6) 調(diào)節(jié)級和再熱第一級噴嘴和動葉的設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)級和再熱第一級噴嘴和動葉的設(shè)計(jì), , 應(yīng)選應(yīng)選用蠕變強(qiáng)度高和耐固體顆粒侵蝕能力強(qiáng)的高溫葉片用蠕變強(qiáng)度高和耐固體顆粒侵蝕能力強(qiáng)的高溫葉片材料。材料。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)

28、組汽輪機(jī)本體培訓(xùn) (7) (7) 調(diào)節(jié)級和再熱第一級噴嘴和動葉采用防固體調(diào)節(jié)級和再熱第一級噴嘴和動葉采用防固體顆粒侵蝕的保護(hù)鍍層或涂層顆粒侵蝕的保護(hù)鍍層或涂層, , 如采用等離子噴涂如采用等離子噴涂鉻碳化物鉻碳化物( (或碳化鎢或碳化鎢) ) 或表面硼化處理或表面硼化處理( (高溫下將高溫下將硼擴(kuò)散滲透到金屬表面硼擴(kuò)散滲透到金屬表面, , 形成硼化物形成硼化物) ) 等技術(shù)等技術(shù), , 對提高葉片表面耐固體顆粒侵蝕性能有一定效果。對提高葉片表面耐固體顆粒侵蝕性能有一定效果。一般要求保護(hù)層性能穩(wěn)定一般要求保護(hù)層性能穩(wěn)定, , 硬度需在硬度需在1000HV 1000HV 以上以上, , 同時不應(yīng)降

29、低葉片母材的基本力學(xué)性能和不使葉同時不應(yīng)降低葉片母材的基本力學(xué)性能和不使葉片變形。片變形。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)在超超臨界汽輪機(jī)運(yùn)行方面的防治措施包括：在超超臨界汽輪機(jī)運(yùn)行方面的防治措施包括：(1) (1) 采用旁路系統(tǒng)已被證明采用旁路系統(tǒng)已被證明, , 對減輕固體顆粒對減輕固體顆粒侵蝕有顯著作用。侵蝕有顯著作用。(2) (2) 超超臨界直流鍋爐都采用內(nèi)置分離器。超超臨界直流鍋爐都采用內(nèi)置分離器。(3) (3) 在直流鍋爐高溫受熱面和高溫管道上采用在直流鍋爐高溫受熱面和高溫管道上采用更好的抗氧

30、化材料更好的抗氧化材料, , 減少鍋爐管內(nèi)產(chǎn)生氧化鐵減少鍋爐管內(nèi)產(chǎn)生氧化鐵剝離物。剝離物。(4) (4) 過熱器和再熱器管材內(nèi)表面噴丸或鍍鉻過熱器和再熱器管材內(nèi)表面噴丸或鍍鉻, , 可以減少汽側(cè)氧化物的形成。可以減少汽側(cè)氧化物的形成。(5) (5) 對鍋爐管子和蒸汽管道進(jìn)行定期酸洗對減對鍋爐管子和蒸汽管道進(jìn)行定期酸洗對減輕固體顆粒侵蝕也有一定作用輕固體顆粒侵蝕也有一定作用, , 通過酸洗可以通過酸洗可以在氧化物疏松剝落之前就將其除去在氧化物疏松剝落之前就將其除去, , 但酸洗時但酸洗時應(yīng)嚴(yán)防酸洗廢物進(jìn)入汽輪機(jī)、污染汽輪機(jī)。應(yīng)嚴(yán)防酸洗廢物進(jìn)入汽輪機(jī)、污染汽輪機(jī)。20222022年年3 3月月5

31、5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)七、超超臨界汽輪機(jī)的汽流激振七、超超臨界汽輪機(jī)的汽流激振 汽流激振是由汽輪機(jī)內(nèi)部汽流激振力激勵的振動，汽流激振是由汽輪機(jī)內(nèi)部汽流激振力激勵的振動，已成為超超臨界汽輪機(jī)面臨的另一個主要問題，也已成為超超臨界汽輪機(jī)面臨的另一個主要問題，也是影響超超臨界汽輪機(jī)可靠性的特有因素之一。是影響超超臨界汽輪機(jī)可靠性的特有因素之一。 汽流激振汽流激振呈現(xiàn)突發(fā)性的振動特征，是一種低頻振動，呈現(xiàn)突發(fā)性的振動特征，是一種低頻振動，通常與機(jī)組所帶負(fù)荷有關(guān)。通常與機(jī)組所帶負(fù)荷有關(guān)。 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星

32、期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)汽流激振的汽流激振的原因原因： (1) (1) 運(yùn)行中汽輪機(jī)部件在承受熱變形、碰摩或不正運(yùn)行中汽輪機(jī)部件在承受熱變形、碰摩或不正常的徑向力等因素的作用下常的徑向力等因素的作用下, , 隔板汽封、葉頂汽封隔板汽封、葉頂汽封和軸封不同程度磨損和軸封不同程度磨損, , 出現(xiàn)動靜間隙沿圓周方向的出現(xiàn)動靜間隙沿圓周方向的徑向間隙分布不均勻。徑向間隙分布不均勻。 (2) (2) 由于轉(zhuǎn)子的動態(tài)偏心由于轉(zhuǎn)子的動態(tài)偏心, , 導(dǎo)致高壓轉(zhuǎn)子的軸封和導(dǎo)致高壓轉(zhuǎn)子的軸封和隔板汽封內(nèi)蒸汽壓力周向分布不均勻隔板汽封內(nèi)蒸汽壓力周向分布不均勻, ,

33、 產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子偏心方向垂直的合力偏心方向垂直的合力, , 使轉(zhuǎn)子運(yùn)動趨于不穩(wěn)定。使轉(zhuǎn)子運(yùn)動趨于不穩(wěn)定。(3) (3) 調(diào)節(jié)級進(jìn)汽的非對稱性引起不對稱的蒸汽力調(diào)節(jié)級進(jìn)汽的非對稱性引起不對稱的蒸汽力作用在轉(zhuǎn)子上，在某個工況下其合力可能是一個作用在轉(zhuǎn)子上，在某個工況下其合力可能是一個向上抬起轉(zhuǎn)子的力向上抬起轉(zhuǎn)子的力, , 從而使軸承比壓減小從而使軸承比壓減小, ,導(dǎo)致軸導(dǎo)致軸系穩(wěn)定性降低。系穩(wěn)定性降低。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)(4) (4) 軸封或隔板汽封腔室內(nèi)高壓端的間隙大于低軸封或隔板汽封

34、腔室內(nèi)高壓端的間隙大于低壓端的間隙壓端的間隙, , 偏心的轉(zhuǎn)子在軸封腔室內(nèi)轉(zhuǎn)動偏心的轉(zhuǎn)子在軸封腔室內(nèi)轉(zhuǎn)動, , 引引起軸封或隔板汽封腔室內(nèi)蒸汽壓力分布不均勻。起軸封或隔板汽封腔室內(nèi)蒸汽壓力分布不均勻。(5) (5) 軸承選型或設(shè)計(jì)不當(dāng)軸承選型或設(shè)計(jì)不當(dāng), , 軸系穩(wěn)定性設(shè)計(jì)裕度軸系穩(wěn)定性設(shè)計(jì)裕度偏小偏小, , 高壓轉(zhuǎn)子的對數(shù)衰減率偏小。高壓轉(zhuǎn)子的對數(shù)衰減率偏小。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)汽流激振的特征汽流激振的特征: : 汽流激振一般在汽流激振一般在較高負(fù)荷較高負(fù)荷情況下情況下( (一定負(fù)荷以上一

35、定負(fù)荷以上) ) 發(fā)生發(fā)生, , 振動隨著振動隨著負(fù)荷負(fù)荷( (或蒸汽流量或蒸汽流量) ) 的增大而加劇的增大而加劇。突發(fā)性振動有一個。突發(fā)性振動有一個門檻負(fù)荷值門檻負(fù)荷值, , 超過此負(fù)荷，超過此負(fù)荷，立即產(chǎn)生汽流激振。而當(dāng)機(jī)組低于某一負(fù)荷時，立即產(chǎn)生汽流激振。而當(dāng)機(jī)組低于某一負(fù)荷時，激振便會消失。而且具有很好的再現(xiàn)性。激振便會消失。而且具有很好的再現(xiàn)性。汽流激振的振動頻率汽流激振的振動頻率等于或略高于等于或略高于高壓轉(zhuǎn)子一階高壓轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速, , 在大多數(shù)情況下在大多數(shù)情況下, , 振動成分以接近工振動成分以接近工作轉(zhuǎn)速一半的頻率分量為主。由于實(shí)際蒸汽激振作轉(zhuǎn)速一半的頻率分量為

36、主。由于實(shí)際蒸汽激振力和軸承油膜阻尼力的非線性特征力和軸承油膜阻尼力的非線性特征, , 有時會呈現(xiàn)有時會呈現(xiàn)一些諧波分量。一些諧波分量。由于汽流激振屬于自激振動由于汽流激振屬于自激振動, , 因此不能用動平衡因此不能用動平衡的方法來消除。的方法來消除。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)防止汽流激振的措施防止汽流激振的措施: : (1)(1)提高汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速提高汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速, , 增加高壓轉(zhuǎn)子增加高壓轉(zhuǎn)子剛度。剛度。 (2)(2)采用油膜動特性系數(shù)交叉耦合項(xiàng)小、穩(wěn)定性更采用油膜動特性系數(shù)

37、交叉耦合項(xiàng)小、穩(wěn)定性更好的軸承好的軸承, , 如采用可傾瓦軸承。如采用可傾瓦軸承。 (3)(3)改進(jìn)葉頂汽封、隔板汽封和高壓轉(zhuǎn)子前后軸封改進(jìn)葉頂汽封、隔板汽封和高壓轉(zhuǎn)子前后軸封的間隙、結(jié)構(gòu)的間隙、結(jié)構(gòu), , 以減少漏汽和汽流激振力，增加阻以減少漏汽和汽流激振力，增加阻尼。尼。 (4)(4)高壓汽輪機(jī)內(nèi)缸采用鐮刀形偏心汽封槽結(jié)構(gòu)可降高壓汽輪機(jī)內(nèi)缸采用鐮刀形偏心汽封槽結(jié)構(gòu)可降低汽流激振力。低汽流激振力。(5)(5)采用節(jié)流調(diào)節(jié)全周進(jìn)汽和變壓運(yùn)行采用節(jié)流調(diào)節(jié)全周進(jìn)汽和變壓運(yùn)行, , 可以避免部可以避免部分進(jìn)汽產(chǎn)生的汽流激振力。分進(jìn)汽產(chǎn)生的汽流激振力。 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星

38、期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)2.2.汽缸汽缸 汽缸是汽輪機(jī)的汽缸是汽輪機(jī)的外殼外殼，是汽輪機(jī)最重要的部，是汽輪機(jī)最重要的部件之一。也是汽輪機(jī)中件之一。也是汽輪機(jī)中重量大重量大，形狀形狀和和受力狀態(tài)受力狀態(tài)復(fù)雜復(fù)雜的一個部件。的一個部件。汽缸的作用是汽缸的作用是將汽輪機(jī)的通流部分與大氣隔開，以將汽輪機(jī)的通流部分與大氣隔開，以形成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的封閉汽室形成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的封閉汽室。并在其內(nèi)。并在其內(nèi)部支承固定部支承固定噴嘴組噴嘴組、隔板套隔板套（靜葉持環(huán)靜葉持環(huán)）、）、隔板隔板（靜葉環(huán)靜葉環(huán)）、）、汽封汽封等靜止部件。汽缸外部還連接有等

39、靜止部件。汽缸外部還連接有進(jìn)汽、排汽、回?zé)岢槠笆杷裙艿溃约芭c低壓進(jìn)汽、排汽、回?zé)岢槠笆杷裙艿?，以及與低壓缸相連的支承座架等。缸相連的支承座架等。 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)不同機(jī)組的汽缸有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它受機(jī)組不同機(jī)組的汽缸有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它受機(jī)組容量、新汽參數(shù)、排汽參數(shù)、是否采用中間再容量、新汽參數(shù)、排汽參數(shù)、是否采用中間再熱以及制造廠家的制造方法、工藝水平等各方熱以及制造廠家的制造方法、工藝水平等各方面的影響。例如，根據(jù)進(jìn)汽參數(shù)的不同，可分面的影響。例如，根據(jù)進(jìn)汽參數(shù)的不同，可分

40、為為高壓缸高壓缸、中壓缸中壓缸和和低壓缸低壓缸；按每個汽缸的內(nèi)；按每個汽缸的內(nèi)部層次可分為部層次可分為單層缸單層缸、雙層缸雙層缸和和三層缸三層缸；按通；按通流部分在汽缸內(nèi)的布置方式可分為流部分在汽缸內(nèi)的布置方式可分為順向布置順向布置、反向布置反向布置和和對稱分流布置對稱分流布置；按汽缸形狀可分為；按汽缸形狀可分為有水平接合面有水平接合面的或的或無水平接合面無水平接合面的，的，圓筒形圓筒形、圓錐形圓錐形、階梯圓筒形階梯圓筒形或或球形球形等等。等等。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)汽缸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：

41、汽缸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：（1 1）要保證有足夠的強(qiáng)度和剛度，足夠好的蒸）要保證有足夠的強(qiáng)度和剛度，足夠好的蒸汽嚴(yán)密性；汽嚴(yán)密性；（2 2）保證各部分受熱時能自由膨脹，并能始終）保證各部分受熱時能自由膨脹，并能始終保持中心不變；保持中心不變；（3 3）通流部分有較好的流動性能；）通流部分有較好的流動性能；（4 4）汽缸形狀要簡單、對稱，壁厚變化要均勻）汽缸形狀要簡單、對稱，壁厚變化要均勻，同時在滿足強(qiáng)度和剛度的要求下，盡量減薄汽，同時在滿足強(qiáng)度和剛度的要求下，盡量減薄汽缸壁和連接法蘭的厚度；缸壁和連接法蘭的厚度；（5 5）節(jié)約貴重鋼材消耗量，高溫部分盡量集中）節(jié)約貴重鋼材消耗量，高溫部分盡量集

42、中在較小的范圍內(nèi)；在較小的范圍內(nèi)；（6 6）工藝性好，便于加工制造、安裝、檢修，）工藝性好，便于加工制造、安裝、檢修，也便于運(yùn)輸。也便于運(yùn)輸。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（一）高、中壓缸（一）高、中壓缸（1 1）由于汽缸內(nèi)的蒸汽壓力、溫度都很高，致使）由于汽缸內(nèi)的蒸汽壓力、溫度都很高，致使汽缸內(nèi)、外壓差和溫差很大，則缸壁和法蘭需做汽缸內(nèi)、外壓差和溫差很大，則缸壁和法蘭需做得較厚。為保證中分面的汽密性，連接螺栓必須得較厚。為保證中分面的汽密性，連接螺栓必須有很大預(yù)緊力，故其尺寸很大，因此需要設(shè)置加有很

43、大預(yù)緊力，故其尺寸很大，因此需要設(shè)置加熱（或冷卻）裝置。熱（或冷卻）裝置。A.A.單層缸結(jié)構(gòu)的問題：單層缸結(jié)構(gòu)的問題：（3 3）由于法蘭比汽缸壁厚得多，在汽輪機(jī)啟、停）由于法蘭比汽缸壁厚得多，在汽輪機(jī)啟、停和變工況運(yùn)行時，會因溫度分布不均勻而產(chǎn)生很和變工況運(yùn)行時，會因溫度分布不均勻而產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形，這對設(shè)備安全和工作壽命大的熱應(yīng)力和熱變形，這對設(shè)備安全和工作壽命極為不利。極為不利。（2 2）整個高壓缸需用耐高溫的貴重合金鋼制造，）整個高壓缸需用耐高溫的貴重合金鋼制造，提高了造價。提高了造價。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體

44、培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)雙層缸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：雙層缸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：（1 1）把汽缸所受的蒸汽總壓力分?jǐn)偨o了內(nèi)、外兩把汽缸所受的蒸汽總壓力分?jǐn)偨o了內(nèi)、外兩層汽缸，減少了每層缸的壓差和溫差，缸壁和法層汽缸，減少了每層缸的壓差和溫差，缸壁和法蘭可以相應(yīng)減薄。在機(jī)組啟停和變工況時，其熱蘭可以相應(yīng)減薄。在機(jī)組啟停和變工況時，其熱應(yīng)力也相應(yīng)減小，有利于縮短啟動時間和提高汽應(yīng)力也相應(yīng)減小，有利于縮短啟動時間和提高汽輪機(jī)對負(fù)荷的適應(yīng)性，具有較強(qiáng)的調(diào)峰能力。輪機(jī)對負(fù)荷的適應(yīng)性，具有較強(qiáng)的調(diào)峰能力。（2 2）內(nèi)缸主要承受高溫及部分蒸汽壓力作用，且內(nèi)缸主要承受高溫及部分蒸汽壓力作用，且其尺寸較小，故可以做得較薄，耗

45、用的貴重耐熱其尺寸較小，故可以做得較薄，耗用的貴重耐熱金屬材料相對減少。而且在內(nèi)缸和外缸之間有蒸金屬材料相對減少。而且在內(nèi)缸和外缸之間有蒸汽流動，因此在正常運(yùn)行時外缸得到冷卻，使外汽流動，因此在正常運(yùn)行時外缸得到冷卻，使外汽缸溫度降低，故可采用較便宜的合金鋼制造。汽缸溫度降低，故可采用較便宜的合金鋼制造。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（3 3）外缸的內(nèi)外壓差比采用單層汽缸時降低了）外缸的內(nèi)外壓差比采用單層汽缸時降低了許多，因此減少了漏汽的可能性，能更好地保許多，因此減少了漏汽的可能性，能更好地保證汽缸

46、接合面的嚴(yán)密性。證汽缸接合面的嚴(yán)密性。雙層缸結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)雙層缸結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比單層缸復(fù)雜，零部件是結(jié)構(gòu)比單層缸復(fù)雜，零部件增多，故加工工時、安裝和檢修等方面的工作量增多，故加工工時、安裝和檢修等方面的工作量都有所增加。都有所增加。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)B.B.汽輪機(jī)高中壓缸的布置有兩種方式：汽輪機(jī)高中壓缸的布置有兩種方式：（1 1）高中壓合缸高中壓合缸（2 2）高中壓分缸高中壓分缸哈汽哈汽600MW600MW超臨界機(jī)組高中壓缸超臨界機(jī)組高中壓缸20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期

47、六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)高中壓合缸反向布置的高中壓合缸反向布置的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是：新蒸汽及再熱蒸是：新蒸汽及再熱蒸汽的進(jìn)汽部分均集中在高、中壓汽缸的中部，可汽的進(jìn)汽部分均集中在高、中壓汽缸的中部，可減少汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和汽缸的軸向溫差及熱應(yīng)力；高、減少汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和汽缸的軸向溫差及熱應(yīng)力；高、中壓汽缸中溫度最高的部分布置在遠(yuǎn)離汽輪機(jī)軸中壓汽缸中溫度最高的部分布置在遠(yuǎn)離汽輪機(jī)軸承的地方，使軸承受汽封溫度的影響較小，軸承承的地方，使軸承受汽封溫度的影響較小，軸承的工作溫度較低，改善了軸承的工作條件，還可的工作溫度較低，改善了軸承的工作條件，還可平衡一部分高、中壓

48、汽缸內(nèi)的軸向推力。同時因平衡一部分高、中壓汽缸內(nèi)的軸向推力。同時因?yàn)榍昂筝S端汽封均處于高中壓缸排汽部位，使軸為前后軸端汽封均處于高中壓缸排汽部位，使軸封長度顯著減少。此外，高、中壓合缸型式還減封長度顯著減少。此外，高、中壓合缸型式還減少了一至二個徑向支持軸承，縮短了高、中壓轉(zhuǎn)少了一至二個徑向支持軸承，縮短了高、中壓轉(zhuǎn)子的長度。子的長度。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)其其缺點(diǎn)缺點(diǎn)是：是：（1 1）推力軸承常位于前軸承箱中，使機(jī)組的脹）推力軸承常位于前軸承箱中，使機(jī)組的脹差不易控制；差不易控制；（2 2）

49、合缸后汽缸形狀復(fù)雜，孔口太多；）合缸后汽缸形狀復(fù)雜，孔口太多；（3 3）汽缸、轉(zhuǎn)子的幾何尺寸較大，重量太重；）汽缸、轉(zhuǎn)子的幾何尺寸較大，重量太重；（4 4）管道布置較擁擠；）管道布置較擁擠；（5 5）機(jī)組相對膨脹較復(fù)雜，使機(jī)組對負(fù)荷變化）機(jī)組相對膨脹較復(fù)雜，使機(jī)組對負(fù)荷變化的適應(yīng)性較差；的適應(yīng)性較差；（6 6）安裝、檢修復(fù)雜。）安裝、檢修復(fù)雜。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)C.1000MWC.1000MW超超臨界汽輪機(jī)高壓進(jìn)汽部分的選擇超超臨界汽輪機(jī)高壓進(jìn)汽部分的選擇噴嘴調(diào)節(jié)級結(jié)構(gòu)噴嘴調(diào)節(jié)級結(jié)構(gòu)和和全

50、周進(jìn)汽結(jié)構(gòu)全周進(jìn)汽結(jié)構(gòu)超超臨界機(jī)組對調(diào)節(jié)級超超臨界機(jī)組對調(diào)節(jié)級安全性安全性的影響為：的影響為：（1 1）主蒸汽溫度達(dá)到）主蒸汽溫度達(dá)到600600或更高，但調(diào)節(jié)級的或更高，但調(diào)節(jié)級的工作應(yīng)力不能比現(xiàn)有超臨界機(jī)組（主蒸汽溫度工作應(yīng)力不能比現(xiàn)有超臨界機(jī)組（主蒸汽溫度566566）的應(yīng)力水平高，以保障其安全性。）的應(yīng)力水平高，以保障其安全性。（2 2）主蒸汽壓力達(dá)到）主蒸汽壓力達(dá)到25MPa25MPa或更高，調(diào)節(jié)級內(nèi)蒸或更高，調(diào)節(jié)級內(nèi)蒸汽的比容減小，但級前后的壓差增加，對級強(qiáng)度汽的比容減小，但級前后的壓差增加，對級強(qiáng)度的要求提高；同時，壓力的提高也會增加汽隙激的要求提高；同時，壓力的提高也會增加汽隙

51、激振的幾率。振的幾率。（3 3）機(jī)組容量的增加，必然使蒸汽流量增加，則）機(jī)組容量的增加，必然使蒸汽流量增加，則調(diào)節(jié)級葉片蒸汽載荷、工作應(yīng)力按比例增加。調(diào)節(jié)級葉片蒸汽載荷、工作應(yīng)力按比例增加。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)由于受強(qiáng)度的限制，要采用噴嘴調(diào)節(jié)，則必須采由于受強(qiáng)度的限制，要采用噴嘴調(diào)節(jié)，則必須采用用分流式調(diào)節(jié)級分流式調(diào)節(jié)級 分流式調(diào)節(jié)級分流式調(diào)節(jié)級20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)噴嘴調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)級結(jié)構(gòu)的噴嘴

52、調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)級結(jié)構(gòu)的不足之處不足之處：（1 1）若采用噴嘴調(diào)節(jié)，在低負(fù)荷工況調(diào)節(jié)級焓降）若采用噴嘴調(diào)節(jié)，在低負(fù)荷工況調(diào)節(jié)級焓降很大，葉片的應(yīng)力將超過材料的許用應(yīng)力。而采很大，葉片的應(yīng)力將超過材料的許用應(yīng)力。而采用分流式調(diào)節(jié)級，使得葉片的端部損失大幅增加用分流式調(diào)節(jié)級，使得葉片的端部損失大幅增加，效率明顯下降。，效率明顯下降。（2 2）由于噴嘴分組以及部分進(jìn)汽，在超超臨界參）由于噴嘴分組以及部分進(jìn)汽，在超超臨界參數(shù)下將更容易形成汽隙激振源，不利于機(jī)組部分?jǐn)?shù)下將更容易形成汽隙激振源，不利于機(jī)組部分負(fù)荷下的安全運(yùn)行。負(fù)荷下的安全運(yùn)行。（3 3）超超臨界參數(shù)下熱力循環(huán)滑壓運(yùn)行效率已高）超超臨界參數(shù)下熱力循

53、環(huán)滑壓運(yùn)行效率已高于定壓噴嘴調(diào)節(jié)，采用噴嘴調(diào)節(jié)效率高的優(yōu)勢已于定壓噴嘴調(diào)節(jié)，采用噴嘴調(diào)節(jié)效率高的優(yōu)勢已不明顯。不明顯。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)全周進(jìn)汽模式全周進(jìn)汽模式具有的具有的技術(shù)優(yōu)勢技術(shù)優(yōu)勢在于：在于：（1 1）由于采用了全周進(jìn)汽，因而不存在對汽輪機(jī)高）由于采用了全周進(jìn)汽，因而不存在對汽輪機(jī)高壓第一級葉片的工況限制。即使對于壓第一級葉片的工況限制。即使對于1000MW1000MW的功率的功率等級，高壓缸仍然可采取單流程結(jié)構(gòu)。這樣不僅結(jié)等級，高壓缸仍然可采取單流程結(jié)構(gòu)。這樣不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且葉

54、片的通流面積及高度比分流式要大構(gòu)緊湊，而且葉片的通流面積及高度比分流式要大約一倍，可以大幅度降低端部損失，效率可以得到約一倍，可以大幅度降低端部損失，效率可以得到明顯提高。明顯提高。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（2 2）全周進(jìn)汽模式?jīng)]有任何附加汽隙激振，提高）全周進(jìn)汽模式?jīng)]有任何附加汽隙激振，提高了機(jī)組的軸系穩(wěn)定性。了機(jī)組的軸系穩(wěn)定性。（3 3）全周進(jìn)汽模式下高壓第一級葉片的焓降僅為）全周進(jìn)汽模式下高壓第一級葉片的焓降僅為噴嘴調(diào)節(jié)模式的噴嘴調(diào)節(jié)模式的1/51/5，最大載荷僅為，最大載荷僅為1/41/

55、4左右，見左右，見表表2 2所示，徹底解決了第一級葉片的安全性問題。所示，徹底解決了第一級葉片的安全性問題。 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)（4 4）對超超臨界參數(shù)熱力循環(huán)，在部分負(fù)荷下經(jīng)）對超超臨界參數(shù)熱力循環(huán)，在部分負(fù)荷下經(jīng)濟(jì)性較高。如圖濟(jì)性較高。如圖2 2所示，在所示，在50%50%額定負(fù)荷下，反動額定負(fù)荷下，反動式全周進(jìn)汽滑壓運(yùn)行的熱耗比額定工況增加式全周進(jìn)汽滑壓運(yùn)行的熱耗比額定工況增加4.69%4.69%，反動式變壓一噴嘴調(diào)節(jié)的熱耗增加反動式變壓一噴嘴調(diào)節(jié)的熱耗增加5.9%5.9%，沖動式，

56、沖動式變壓一噴嘴調(diào)節(jié)則增加變壓一噴嘴調(diào)節(jié)則增加7%7%。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)單流圓筒型高壓缸單流圓筒型高壓缸 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)高壓缸全周進(jìn)汽剖面圖高壓缸全周進(jìn)汽剖面圖 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)全周進(jìn)汽高壓缸由具有全周進(jìn)汽高壓缸由具有垂直中分面的內(nèi)缸垂直中分面的內(nèi)缸及及圓筒圓筒型軸向前后垂

57、直剖分的外缸型軸向前后垂直剖分的外缸組成，其特點(diǎn)為：組成，其特點(diǎn)為：（1 1）軸向垂直剖分面結(jié)構(gòu)的橫截面積遠(yuǎn)小于水平）軸向垂直剖分面結(jié)構(gòu)的橫截面積遠(yuǎn)小于水平中分面的面積，軸向作用力小，因此，螺栓的軸向中分面的面積，軸向作用力小，因此，螺栓的軸向密封應(yīng)力要求很低。密封應(yīng)力要求很低。（2 2）圓筒型結(jié)構(gòu)能做到整個汽缸壁厚沿圓周方向）圓筒型結(jié)構(gòu)能做到整個汽缸壁厚沿圓周方向一致，減少了應(yīng)力集中。一致，減少了應(yīng)力集中。（3 3）沿著軸向分成的垂直中分面結(jié)構(gòu)可以根據(jù)工作）沿著軸向分成的垂直中分面結(jié)構(gòu)可以根據(jù)工作溫度的不同而采用不同的材料，降低了成本。溫度的不同而采用不同的材料，降低了成本。（4 4）適應(yīng)更

58、高壓力、溫度參數(shù)的內(nèi)外缸承載結(jié)構(gòu)。）適應(yīng)更高壓力、溫度參數(shù)的內(nèi)外缸承載結(jié)構(gòu)。20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)高壓外缸進(jìn)汽部分高壓外缸進(jìn)汽部分 高壓外缸排汽部分高壓外缸排汽部分 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn) 高壓內(nèi)缸高壓內(nèi)缸 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)高壓進(jìn)、排汽示意圖高壓進(jìn)、排汽示意圖1-1-轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子；2-2-

59、高壓內(nèi)缸進(jìn)口段；高壓內(nèi)缸進(jìn)口段；3-3-高壓缸排汽部分；高壓缸排汽部分；4-4-高壓內(nèi)缸高壓內(nèi)缸 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)為了與全周進(jìn)汽配套，提高機(jī)組的快速調(diào)頻能力，為了與全周進(jìn)汽配套，提高機(jī)組的快速調(diào)頻能力，配置了補(bǔ)汽調(diào)節(jié)閥。配置了補(bǔ)汽調(diào)節(jié)閥。補(bǔ)汽閥的布置補(bǔ)汽閥的布置 20222022年年3 3月月5 5日星期六日星期六哈汽哈汽1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)本體培訓(xùn)采用采用補(bǔ)汽調(diào)節(jié)閥的目的補(bǔ)汽調(diào)節(jié)閥的目的是：是：（1 1）保證在額定參數(shù)、額定功率時高壓調(diào)節(jié)閥全開）保證

60、在額定參數(shù)、額定功率時高壓調(diào)節(jié)閥全開，若機(jī)組調(diào)頻時需要短期過負(fù)荷，或蒸汽參數(shù)偏低仍，若機(jī)組調(diào)頻時需要短期過負(fù)荷，或蒸汽參數(shù)偏低仍要求帶額定負(fù)荷，補(bǔ)汽調(diào)節(jié)閥開啟，增加進(jìn)氣量。要求帶額定負(fù)荷，補(bǔ)汽調(diào)節(jié)閥開啟，增加進(jìn)氣量。（2 2）在機(jī)組滑壓運(yùn)行時，可保持高壓調(diào)節(jié)閥全開，）在機(jī)組滑壓運(yùn)行時，可保持高壓調(diào)節(jié)閥全開，且具有快速加負(fù)荷的調(diào)頻功能。且具有快速加負(fù)荷的調(diào)頻功能。值得注意值得注意：補(bǔ)汽調(diào)節(jié)閥開啟時，其本身產(chǎn)生：補(bǔ)汽調(diào)節(jié)閥開啟時，其本身產(chǎn)生節(jié)流損失節(jié)流損失，且補(bǔ)汽點(diǎn)前的各級蒸汽流量減小，補(bǔ)汽點(diǎn)后的各級，且補(bǔ)汽點(diǎn)前的各級蒸汽流量減小，補(bǔ)汽點(diǎn)后的各級蒸汽流量增大，偏離設(shè)計(jì)工況，使級效率降低，因此蒸汽流