MW机组汽轮机设备特点比较.docVIP

600 MW机组汽轮机设备特点的比较 徐雪波 ( 浙江省电力设计院，浙江杭州310007 ) 摘要： 对目前国内引进的和曾参加过国内工程投标的几种典型600 MW机组的汽轮机设备进行了比较，并对这些汽轮机组的设计特点进行了概括与分析。 关键词： 600 MW机组；汽轮机；特点 0概述??? 600 MW单机容量的亚临界机组，以其热经济性和综合技术经济效益的优势，已逐渐成为我国火力发电的主力型机组。在汽轮机设备与系统设计上，阿尔斯通（ALSTHOM），东芝（TOSHIBA）及采用美国西屋（WESTINGHOUSE）技术的哈尔滨汽轮机厂的3种汽轮机制造技术在我国目前投运的600 MW机组中比较典型，如内蒙古元宝山发电厂二期工程1台600 MW机组、浙江北仑发电厂一期工程2号机组采用法国阿尔斯通机型；北仑发电厂一期1号机和二期3、4、5号机均为日本东芝600 MW机型；安徽平圩发电厂一期2台600 MW机组、哈尔滨第三发电厂二期工程2台600 MW机组及元宝山发电厂三期工程2台600 MW机组均采用哈尔滨汽轮机厂的国产机组。此外，ABB、西门子（SIEMENS）的同类型机组曾参加国内发电工程的投标，也属比较典型的机组。　　比较这些机型的汽轮机设备（其型号和型式见表1），了解其设计特点，对于600 MW机组的研究和设计工作是十分必要的。 　1汽轮机设备性能的比较??? 现对东芝、ABB、西门子和西屋公司机组的可靠性、运行经济性和机组灵活性分析比较如下：1．1可靠性??? 可靠性主要指机组的运行可用率和强迫停运率。　　东芝1963～1996年共生产44台600 MW及以上机组，其国内有6台，除1台可用率为99．87％，其余均为100％；安装在澳大利亚的8台660 MW机组1991年7月至1994年7月3年的强迫　　停运率为0．16％。　　ABB1968～1996年共生产39台600 MW及以上机组，全部机组可用率为91．3％，强迫停运率为1．23％。　　西屋1965～1996年共生产111台600 MW及以上机组，全部机组可用率为93．51％，强迫停运率为1．14％。　　西门子1969～1996年共生产30台600 MW及以上机组，全部机组可用率为99．53％，强迫停运率为0．77％。1．2运行经济性　　运行经济性主要指机组日常运行经济性，最具代表性的为机组的净热耗率（见表2）。　　由表可见，西门子机组的净热耗率相比最小，其次为ABB。分析西门子机组低热耗率的主要原因是：??? （1）改进了叶片型线　　西门子根据以往多年的设计和运行经验，对其叶片不断改进，采用效率更高并已大量使用的Tx型叶片。在中低压缸的最后几级采用扭曲叶片，使中低压缸的效率进一步提高。????（2）改进进汽通道　　高压缸进汽分四路，较对称，蒸汽进汽室前尽量保持通道平直，减少了压力损失。中压缸进汽联合汽门导汽管较平直。低压缸采用蜗壳结构，并设置径向导流叶片，大大减小流动阻力。??????? （3）减少漏汽损失　　各级动叶片均设置多齿阻汽片，静叶顶端也设置多道汽齿。高中压缸轴端设置足够的迷宫汽封，两个低压缸两端汽封外壳伸出端与轴承座相连，内端与相应外缸相连，故低压缸汽封间隙可做到任何工况下始终保持不变，汽封严密性也始终保持不变。进汽部位及膨胀接头采用波纹管连接，使这些部位既保持胀缩自由，又保证严密不漏汽。1．3设备的结构特点??? （1）高压缸结构的改进　　为改善机组启动运行的灵活性，西门子将高压缸外缸改成圆桶型，做到结构完全对称、厚薄均匀。安装时，内缸及高压转组装完毕后，整体从进汽端装入其中，在进汽端部盖上端盖。内缸结合面也与众不同，是垂直的。这种高压缸结构使启动及运行中变工况时热应力最小，因此冷态下启动，冲转至满负荷所需时间仅135 min，即使在汽缸金属温度50℃以下启动冲转至满负荷所需时间仅213min，极热态、热态、温态下的上述时间分别为14min、14 min和80 min，每次启动消耗寿命0．000167％～0．000 17％，该机组在运行中对负荷适应性非常好。　　ABB公司为改善机组的灵活性，将高压缸内缸改为两个半圆筒，再用热紧箍将两个圆筒合成一个圆筒，结构也对称且厚薄均匀，使其在启动和运行变工况时所产生的热应力最小。其冷状态启动冲转至满负荷所需时间为196 min，停机120 h后启动冲转至满负荷所需时间为263 min，极热态、热态、温态下的上述时间分别为65 min、77 min和154min，每次启动所消耗寿命为0．000 113％～0．0125％之间。　　东芝及西屋的汽缸结构均常规，其中东芝机组中压缸为单层。??? （2）汽轮发电机组支承　　东芝和西屋机组每个转子均用两道轴承支持，发电机转子支承