專利名稱：一種高參數(shù)空冷汽輪機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高參數(shù)空冷汽輪機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，屬于電站汽輪機(jī)技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
國內(nèi)生產(chǎn)的亞臨界空冷300麗-600MW汽輪機(jī)，進(jìn)汽蒸汽參數(shù)為亞臨界參數(shù) 16.7MPa/538。C/538。C，設(shè)計(jì)背壓8kPa 18kPa，高壓缸與中壓缸或高中壓合缸 的通流部分葉片級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)為12級(jí)至32級(jí)，末級(jí)動(dòng)葉片的高度為540mm-680mm， 對(duì)于亞臨界空冷600MW汽輪機(jī)，高中壓合缸結(jié)構(gòu)的整體形式為單軸三缸四排汽， 高中壓分缸結(jié)構(gòu)的整體形式為單軸四缸四排汽，這兩種整體結(jié)構(gòu)形式的缺點(diǎn)是低 壓缸只數(shù)多，軸系長度比較長，造價(jià)高。把進(jìn)汽蒸汽參數(shù)提高到超臨界參數(shù) 24. 2MPa-28 MPa /538°C-620°C/566°C-650°C的空冷汽輪機(jī)稱為高參數(shù)空冷汽輪 機(jī)，使用傳統(tǒng)的超臨界濕冷汽輪機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，所設(shè)計(jì)的高參數(shù)空冷汽 輪機(jī)低壓缸的進(jìn)汽蒸汽壓力為0. 8MPa-l. 2MPa，進(jìn)汽蒸汽溫度為350°C-400°C， 而現(xiàn)用的NiCrMoV鋼低壓轉(zhuǎn)子長期在350°C以上運(yùn)行會(huì)發(fā)生回火脆化現(xiàn)象，影響 機(jī)組的安全性。為了減少高參數(shù)空冷汽輪機(jī)的低壓缸只數(shù)并防止高參數(shù)空冷汽輪 機(jī)低壓轉(zhuǎn)子產(chǎn)生回火脆化現(xiàn)象，需要發(fā)明新的高參數(shù)空冷汽輪機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供的一種減少高參數(shù)空冷汽輪機(jī)的低壓缸只數(shù)并防止高 參數(shù)空冷汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子產(chǎn)生回火脆化現(xiàn)象的高參數(shù)空冷汽輪機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 方法。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種高參數(shù)空冷汽輪機(jī)整體 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，所述的高參數(shù)空冷汽輪機(jī)的整體結(jié)構(gòu)包括高壓缸、中壓缸或 高中壓合缸、低壓缸，其特征在于，其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法為
(一)汽輪機(jī)高壓缸或高中壓合缸的主蒸汽采用超臨界蒸汽參數(shù)，主蒸汽壓 力為24. 2MPa-28MPa，主蒸汽溫度為538°C_620°C;
(二) 汽輪機(jī)中壓缸或高中壓合缸進(jìn)汽的再熱蒸汽溫度為566°C-650°C;
(三) 汽輪機(jī)低壓缸的排汽采用直接空冷系統(tǒng)或間接空冷系統(tǒng)冷卻，設(shè)計(jì)背 壓為7kP&-29kPa;
(四) 汽輪機(jī)的功率設(shè)計(jì)為600MW-120價(jià)W，單軸結(jié)構(gòu)，將低壓缸中低壓轉(zhuǎn)子
上的末級(jí)動(dòng)葉片的高度設(shè)計(jì)為亞臨界空冷汽輪機(jī)專用末級(jí)動(dòng)葉片高度 540腿-680mm的1. 18-1. 85倍； (四-l)對(duì)于600麗-800麗的高參數(shù)空冷汽輪機(jī)，采用兩種整體結(jié)構(gòu) 一種是 高中壓合缸與低壓缸組成的兩缸兩排汽的整體結(jié)構(gòu)，另一種是采用高 壓缸、中壓缸和低壓缸組成的三缸兩排汽的整體結(jié)構(gòu)，與同功率的亞 臨界空冷汽輪機(jī)相比減少了一只低壓缸；
(四-2)對(duì)于900MW-1200MW的高參數(shù)空冷汽輪機(jī)，采用高壓缸、中壓缸與兩個(gè) 低壓缸組成的四缸四排汽的整體結(jié)構(gòu)；
(五) 通過增加高壓缸與中壓缸或高中壓合缸的通流部分葉片的級(jí)數(shù)，設(shè)計(jì) 為15級(jí)50級(jí)，把低壓缸的進(jìn)口蒸汽壓力設(shè)計(jì)為0. 5MPa-0. 7MPa，進(jìn)口 蒸汽溫度設(shè)計(jì)為290°C-340°C ，低壓轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)采用NiCrMoV鋼。
本發(fā)明所述的高參數(shù)空冷汽輪機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，汽輪機(jī)高壓缸、中壓 缸或高中壓合缸的進(jìn)汽采用了高參數(shù)為24.2MPa-28 MPa /538°C-620°C/566°C -65(TC，機(jī)組發(fā)電熱效率比同功率亞臨界空冷機(jī)組提高2至6個(gè)百分點(diǎn)；汽輪機(jī) 低壓缸的排汽采用了直接空冷系統(tǒng)或間接空冷系統(tǒng)冷卻，機(jī)組的耗水量僅為同功 率濕冷機(jī)組的四分之一；專用末級(jí)動(dòng)葉片的高度設(shè)計(jì)為亞臨界空冷汽輪機(jī)的 1. 18-1. 85倍，高參數(shù)空冷600MW-1200MW汽輪機(jī)比同功率亞臨界空冷汽輪機(jī)減 少了一只低壓缸，降低了造價(jià)；汽輪機(jī)低壓缸的設(shè)計(jì)采用了 0.5MPa-0.7MPa的進(jìn) 汽壓力和29CTC-340。C的進(jìn)汽溫度，低壓轉(zhuǎn)子采用NiCrMoV鋼不會(huì)發(fā)生回火脆性 現(xiàn)象，提高了低壓轉(zhuǎn)子的安全性。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)組熱效率高、節(jié)水、造價(jià)低并提高了低壓轉(zhuǎn)子的安全性。


圖1為本發(fā)明高參數(shù)空冷900麗-1200麗汽輪機(jī)四缸四排汽整體結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明高參數(shù)空冷600MW-800MW汽輪機(jī)三缸兩排汽整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明高參數(shù)空冷600麗-800MW汽輪機(jī)兩缸兩排汽整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1
某型號(hào)高參數(shù)空冷1200MW汽輪機(jī)，汽輪機(jī)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，采用單軸 四缸四排汽的整體結(jié)構(gòu)；汽輪機(jī)高壓缸1的進(jìn)汽蒸汽壓力設(shè)計(jì)為28MPa，進(jìn)汽蒸 汽溫度設(shè)計(jì)為600°C,中壓缸2的進(jìn)汽溫度設(shè)計(jì)為610°C，機(jī)組發(fā)電熱效率與同 功率亞臨界空冷機(jī)組相比提高了 5個(gè)百分點(diǎn)；汽輪機(jī)低壓缸6的設(shè)計(jì)背壓為 15kPa，低壓缸排汽采用直接空冷系統(tǒng)冷卻，機(jī)組年耗水量為475萬噸，為同功 率濕冷機(jī)組的四分之一；汽輪機(jī)低壓缸采用專用末級(jí)動(dòng)葉片4的高度設(shè)計(jì)為 925mm，設(shè)計(jì)采用了兩只低壓缸，與采用葉高為650mm專用末級(jí)動(dòng)葉片的相同功 率的空冷汽輪機(jī)的三只低壓缸相比，減少了一只低壓缸；高壓缸與中壓缸通流部 分葉片級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)為48級(jí)，汽輪機(jī)低壓缸6的進(jìn)口蒸汽的壓力設(shè)計(jì)為0. 5MPa，進(jìn) 口蒸汽溫度設(shè)計(jì)為30(TC，保證了低壓轉(zhuǎn)子5采用NiCrMoV鋼不會(huì)發(fā)生回火脆化 現(xiàn)象。該型號(hào)高參數(shù)空冷1200麗汽輪機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了提高機(jī)組發(fā)電 熱效率、節(jié)水、降低造價(jià)和提高低壓轉(zhuǎn)子安全性的技術(shù)效果。
實(shí)施例2
某型號(hào)高參數(shù)空冷800麗汽輪機(jī)，汽輪機(jī)整體結(jié)構(gòu)如圖2所示，采用單軸三 缸兩排汽的整體結(jié)構(gòu)；汽輪機(jī)高壓缸1的進(jìn)汽蒸汽壓力設(shè)計(jì)為25MPa，進(jìn)汽蒸汽 溫度設(shè)計(jì)為593'C，中壓缸2的進(jìn)汽溫度設(shè)計(jì)為593'C，機(jī)組發(fā)電熱效率與同功 率亞臨界空冷機(jī)組相比提高了 4個(gè)百分點(diǎn)；汽輪機(jī)低壓缸6的設(shè)計(jì)背壓為15kPa， 低壓缸排汽采用直接空冷系統(tǒng)冷卻，機(jī)組年耗水量為317萬噸，為同功率濕冷機(jī) 組的四分之一；汽輪機(jī)低壓缸采用專用末級(jí)動(dòng)葉片4的高度設(shè)計(jì)為950mm，設(shè)計(jì) 采用了一只低壓缸，與采用葉高為670mm專用末級(jí)動(dòng)葉片的相同功率的空冷汽輪 機(jī)的兩只低壓缸相比，減少了一只低壓缸；高壓缸與中壓缸通流部分葉片級(jí)數(shù)設(shè) 計(jì)為24級(jí)，汽輪機(jī)低壓缸6的進(jìn)口蒸汽的壓力設(shè)計(jì)為0.55MPa，進(jìn)口蒸汽溫度 設(shè)計(jì)為305°C，保證了低壓轉(zhuǎn)子5采用NiCrMoV鋼不會(huì)發(fā)生回火脆化現(xiàn)象。該型
號(hào)高參數(shù)空冷1200MW汽輪機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了提高機(jī)組發(fā)電熱效率、節(jié)
水、降低造價(jià)和提高低壓轉(zhuǎn)子安全性的技術(shù)效果。
實(shí)施例3
某型號(hào)高參數(shù)空冷700MW汽輪機(jī)，汽輪機(jī)整體結(jié)構(gòu)如圖3所示，采用單軸兩 缸兩排汽的整體結(jié)構(gòu)；汽輪機(jī)高中壓合缸3的進(jìn)汽主蒸汽壓力設(shè)計(jì)為27MPa，進(jìn) 汽主蒸汽溫度設(shè)計(jì)為60(TC，高中壓合缸3的進(jìn)汽再熱蒸汽溫度設(shè)計(jì)為620°C， 機(jī)組發(fā)電熱效率比同功率亞臨界空冷機(jī)組提高5個(gè)百分點(diǎn)；汽輪機(jī)低壓缸6的設(shè) 計(jì)背壓為15kPa，低壓缸排汽采用直接空冷系統(tǒng)冷卻，機(jī)組年耗水量為277萬噸， 為同功率濕冷機(jī)組的四分之一；汽輪機(jī)低壓缸采用專用末級(jí)動(dòng)葉片4的高度設(shè)計(jì) 為930mm，設(shè)計(jì)采用了一只低壓缸，與采用葉高為640皿專用末級(jí)動(dòng)葉片的相同 功率的空冷汽輪機(jī)的兩只低壓缸相比，減少了一只低壓缸；高中壓合缸的通流部 分的葉片級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)為22級(jí)，汽輪機(jī)低壓缸6的進(jìn)口蒸汽的壓力設(shè)計(jì)為0. 6MPa， 進(jìn)口蒸汽溫度設(shè)計(jì)為310°C，保證了低壓轉(zhuǎn)子5采用NiCrMoV鋼不會(huì)發(fā)生回火脆 化現(xiàn)象。該型號(hào)高參數(shù)空冷700MW汽輪機(jī)，達(dá)到了提高機(jī)組發(fā)電熱效率與汽輪機(jī) 安全性，并實(shí)現(xiàn)了降低造價(jià)與節(jié)水的技術(shù)效果。
權(quán)利要求
1.一種高參數(shù)空冷汽輪機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，所述的高參數(shù)空冷汽輪機(jī)的整體結(jié)構(gòu)包括高壓缸(1)、中壓缸(2)或高中壓合缸(3)、低壓缸(6)，其特征在于，其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法為(a)，汽輪機(jī)高壓缸(1)或高中壓合缸(3)的主蒸汽采用超臨界蒸汽參數(shù)，主蒸汽壓力為24.2MPa-28MPa，主蒸汽溫度為538℃-620℃；(b)，汽輪機(jī)中壓缸(2)或高中壓合缸(3)進(jìn)汽的再熱蒸汽溫度為566℃-650℃；(c)，汽輪機(jī)低壓缸(6)的排汽采用直接空冷系統(tǒng)或間接空冷系統(tǒng)冷卻，設(shè)計(jì)背壓為7kPa-29kPa；(d)，汽輪機(jī)的功率設(shè)計(jì)為600MW-1200MW，單軸結(jié)構(gòu)，將低壓缸(6)中低壓轉(zhuǎn)子(5)上的末級(jí)動(dòng)葉片(4)的高度設(shè)計(jì)為亞臨界空冷汽輪機(jī)專用末級(jí)動(dòng)葉片高度540mm-680mm的1.18-1.85倍；(d-1)，對(duì)于600MW-800MW的高參數(shù)空冷汽輪機(jī)，采用兩種整體結(jié)構(gòu)一種是高中壓合缸(3)與低壓缸(6)組成的兩缸兩排汽的整體結(jié)構(gòu)，另一種是采用高壓缸(1)、中壓缸(2)和低壓缸(6)組成的三缸兩排汽的整體結(jié)構(gòu)，與同功率的亞臨界空冷汽輪機(jī)相比減少了一只低壓缸(6)；(d-2)，對(duì)于900MW-1200MW的高參數(shù)空冷汽輪機(jī)，采用高壓缸(1)、中壓缸(2)與兩個(gè)低壓缸(6)組成的四缸四排汽的整體結(jié)構(gòu)；(e)，通過增加高壓缸(1)與中壓缸(2)或高中壓合缸(3)的通流部分葉片的級(jí)數(shù)，設(shè)計(jì)為15級(jí)至50級(jí)，把低壓缸(6)的進(jìn)口蒸汽壓力設(shè)計(jì)為0.5MPa-0.7MPa，進(jìn)口蒸汽溫度設(shè)計(jì)為290℃-340℃，低壓轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)采用NiCrMoV鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及高參數(shù)空冷汽輪機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，汽輪機(jī)高壓缸、中壓缸或高中壓合缸的進(jìn)汽采用了高參數(shù)為24.2MPa-28MPa/538℃-620℃/566℃-650℃，機(jī)組發(fā)電熱效率比同功率亞臨界空冷機(jī)組提高2至6個(gè)百分點(diǎn)；汽輪機(jī)低壓缸的排汽采用了直接空冷系統(tǒng)或間接空冷系統(tǒng)冷卻，機(jī)組的耗水量僅為同功率濕冷機(jī)組的四分之一；專用末級(jí)動(dòng)葉片的高度設(shè)計(jì)為亞臨界空冷汽輪機(jī)的1.18-1.85倍，高參數(shù)空冷600MW-1200MW汽輪機(jī)比同功率亞臨界空冷汽輪機(jī)減少了一只低壓缸，降低了造價(jià)；汽輪機(jī)低壓缸的設(shè)計(jì)采用了0.5MPa-0.7MPa的進(jìn)汽壓力和290℃-340℃的進(jìn)汽溫度，低壓轉(zhuǎn)子采用NiCrMoV鋼不會(huì)發(fā)生回火脆性現(xiàn)象，提高了低壓轉(zhuǎn)子的安全性。
文檔編號(hào)F01K7/00GK101368490SQ200810040259
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月7日
發(fā)明者奇 危, 史進(jìn)淵, 慶 孫, 宇 楊, 鄧志成 申請(qǐng)人:上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院;上海上發(fā)院發(fā)電成套設(shè)備工程有限公司