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文档简介
目录TOC\o"1-5"\h\z总述 1\o"CurrentDocument"单排汽方案 12\o"CurrentDocument"双排汽方案 28公司简介 44公司业绩 50单排汽方案附图 53双排汽方案附图 611.总述哈尔滨汽轮机厂有限责任公司对于135MW汽轮机具有两种基本型式,即单排汽和双排汽,纯凝额定工况热耗分别为8196kJ/kW.h和8112kJ/kW.h。同时可以根据不同用户的要求提供多种抽汽(调整和非调整)方案。2.设计原则在技术性能等方面优于国内同类机组。2.2采用当代汽轮机已有的先进技术,成熟的结构进行设计。在保证机组安全运行的前提下,提高机组效率和变工况性能,确保机组满发,并具有良好的调峰运行能力。采用适用本机特点的设计,具有良好的工艺性,具有较强的市场竞争力。启停快速安全,运行维护方便,便于电厂运行、维护。安全、可靠、满足汽轮机30年运行寿命的需要。3主机部分通流部分说明哈汽公司在90年代以来设计技术取得了长足进步,掌握了具有当代先进水平的多级汽轮机一维/准三维/全三维气动热力设计方法、高效率的新叶型以及先进的通流部分的结构设计技术,加上哈汽公司通过近年来对关键加工工艺的改进和引进大型精密加工设备,使制造工艺和产品质量上了一个新台阶,从而保证了哈汽设计生产的机组性能可达到当代先进水平。通流部分全三维气动热力设计概述七十年代以来特别是近十年来,叶轮机械气动热力学和汽轮机通流部分设计概念与手段迅速发展与更新。目前,以一维/准三维/全三维气动热力分析计算为核心的汽轮机通流部分设计方法己趋于成熟,以弯扭联合成型全三维叶片为代表的第三代汽轮机己进入工业化实用阶段,其效率比第二代汽轮机(可控涡设计)提高约1.5%。目前,世界上几乎所有大型汽轮机制造厂家如三菱、ABB、GE、日立、东芝、西门子、GEC-ALSTHOM等都在积极研制弯扭叶片的新一代汽轮机,有的己有产品投入市场。在这次135MW机组设计过程中,哈汽公司采用多级汽轮机通流部分一维/准三维/全三维气动热力设计体系,使通流部分设计达到当代先进水平。这一先进设计体系主要特征是:对每一排静、动叶片不同截面叶型的流动性能进行详细的一维/准三维计算分析与设计优化对每一排静、动叶叶栅内部的流动进行全三维计算分析与设计优化对高、中、低压缸多级透平各级静、动叶片的相互匹配进行准三维与全三维流场计算与设计优化计算分析与设计优化由先进、可靠的计算机软件TASCflow完成,所有的静、动叶都是采用先进的CAD、Solidworks等软件进行全三维造型,通过对设计方案进行了大量的实验研究,验证了其性能的先进性,并且采用精密数控叶片加工机床制造,从而保证了135MW机组通流部分现代化改造产品的高水平和高质量。主要新技术新一代“后加载”高效静叶型这是八十年代后期国外开始研制的新一代高效率透平叶型,其突出特点是:叶片表面最大气动负荷在叶栅流道的后部(传统叶片则在前部〕吸力面、压力面均由高阶连续光滑曲线(不是圆弧)构成叶片前缘小圆半径较小且具有更好的流线形状,在来流方向(攻角)大范围变化时仍保持叶栅低损失特性叶片尾缘小圆半径较小,减少尾缘损失叶型最大厚度较大,增强了叶片刚性哈汽公司在200MW/100MW老机组改造,及100MW/50MW机组设计中已成功地应用了“后加载”系列叶型。理论分析和实验验证均表明这一新叶型的效率大大高于老机组中使用的传统叶型。图1、图2是新、老叶型及其表面速度分布的比较。特别应指出的是,“后加载”叶型在来流方向由-300到+300的变化范围内都可保持低损失,而老叶型的这一范围约为±200,这就使得新设计的通流部分在负荷(即流量)变化范围很大时仍有较高的效率,这对机组参加调峰运行非常有利。图1新(左)老(右)叶型比较0.500.40:0.30T0.20T0.000.000.200.0.500.40:0.30T0.20T0.000.000.200.40后加载叶型前加载叶型6.50O5•40.600图22.50弯扭联合全三维成型静叶栅弯扭联合全三维成型静叶栅(俗称马刀型叶栅),是第三代汽轮机先进技术的集中体现,世界各国的大量理论与实践都证明采用这一技术可使汽轮机级的效率提高1.5〜2%。哈汽公司通过计算分析与实验研究已开发出不同长度的弯扭叶片系列,这些叶片已在哈汽公司的600MW、300MW、200MW以及100MW等汽轮机通流部分广泛采用。图3是适用于中压缸的两端弯曲的叶片,图4是适用于低压缸末级的根部弯曲、顶部不弯曲(或少许弯曲)、变截面扭转叶片,计算和实验证明弯扭叶栅总损失比传统直(扭)叶栅下降1/4,甚至更多。
图3高、中压通流部分弯扭静叶片 图4低压缸末级、次末级弯扭静叶片高压隔板分流静叶栅T\本机组采用新叶型的分流叶栅(图5),可使叶栅损失大幅度降低。原机械部上海成套所和原电力部西安热工研究院对分流叶栅曾进行过详细的试验研究,并已在一些老机组中推广使用此种叶栅,效果很好。参照这些单位的实验数据和哈汽公司的理论分析结果,高压级采用分流叶栅可使缸效率提高4%以上。T\TV—TV■厂图5高压原设计加强筋叶栅(左)与新设计分流叶栅(右)厶丿3.1.1.2.4调节级子午面收缩静叶栅子午面收缩降低静叶栅二次流损失的概念最早提出于五、六十年代,前苏联学者口E等人进行了大量实验研究,肯定了其效果。七十年代以来西方学者又进行了详细的流场性能测试与理论研究,并在汽轮机上应用,一般可使透平级效率提高1.5—2%。子午面收缩是一种全三维设计概念,其主要优点是降低静叶栅通道前段的负荷,减少叶栅的二次流损失。对于调节级静叶栅,由于其相对叶高很短(一般L/bW0.4),二次流损失占叶栅总损失比例很大,因此使用子
午面收缩的收益相当可观,这对提高高压缸效率十分重要。哈汽公司在国产三缸三排汽200MW机现代化改造中高压缸调节级中采用了子午面收缩静叶栅,经计算和实验验证可使调节级效率提高1.7%。哈汽在300MW和600MW机组采用了这种设计,此台135MW汽轮机调节级也采用此设计,级效率可提高〜1.7%。图6是子午面收缩静叶栅示意图。图6调节级子午面收缩静叶栅示意3・1・2通流部分结构设计先进:Hi调峰3・1・2通流部分结构设计先进:Hi调峰为提高机组安全可靠性,进一步减生能,在135MW机组设计中广泛采用了动损失提高机组效率,并改善机组的汽轮机结构方面的许多先进技术,图6子午面收缩静叶栅示意图3・1・2通流部分结构设计先进技术为提高机组安全可靠性,进一步减少流动损失提高机组效率,并改善机组的调峰性能,在135MW机组设计中广泛采用了汽轮机结构方面的许多先进技术,这些技术为国内、外各大汽轮机制造厂广泛采用,证明是行之有效的。3・1・2・1动叶自带围带整圈联接传统动叶片顶部的围带是采用铆接方式,而目前设计的动叶顶部围带则与叶片成为一个整体,通过预扭装配使动叶片形成整圈联接。这种结构的动叶片振动应力小、不存在铆接造成的应力集中,运行十分安全可靠(见图7)。图7.动叶铆接围带(左)与自带围带(右)对比示意图通流子午面光顺动叶片的自带围带内侧通常按流道形状设计成圆锥面,相应地,动叶片根部及相邻静叶片根部与顶部也设计成圆锥面,于是通流部分子午面十分光顺。显然,光顺的子午面有更高的流动效率。统计资料表明,可以收到效率提高1%的效益。多齿汽封自带围带动叶片的顶部外圆可以布置多个汽封齿,(参见图7),从而大大减少了漏汽损失。取消拉筋由于自带围带整圈联接动叶片具有优良的抗振动性能,使传统动叶片中用于调频的拉筋一般均可取消,从而消除了拉筋造成的绕流阻力和损失。通常取消一条拉筋可使级效率提高l%。合理增加动静部分间隙,有利于机组的调峰性能。汽轮机组数字电液控制(DEH)系统前言125MW非调整单抽汽轮机采用数字电液控制系统(DEH),实现汽轮机控制,使其自动化水平得以大大提高。该技术在发达国家已普遍采用,在国内也已被广大用户所接受。由于采用计算机技术,全部逻辑由应用软件来完成,其控制程度和灵活性得以极大提高同时还消除了液压部套的加工误差、装配精度等对调节产生的不良影响,降低了维护强度和费用。在DEH系统中,采用了各种冗余技术和抗干扰措施,大大提高了调节系统的可靠性。系统组成主要由电控设备和液压设备两大部分组成(见附图1),电控设备的初步配置如下:控制器:由CPU及RAM等部件组成,用于实现控制策略,是DEH的核心。I/O模件及测量元件:用于各过程变量的测量和控制信号的输出。操作员站:DEH的人机界面,用于接受运行人员的操作命令并将系统状态显示给运行人员,同时还对各种过程数据进行历史记录和报表打印。工程师站:用于DEH的开发、调试维护。有时与操作员站和二为一。DEH系统的选供设备。通讯接口:与其它自动化系统进行数据交换实现住处共享。电源:为系统各部分提供相应电源。基本原理DEH系统设有转速控制回路、电功率控制回路、主汽压保护回路、超速保护回路等基本控制回路及同期、调频限制、信号选择、判断等逻辑回路。转速控制回路:在并网前,转速控制回路完成机组的启动升速控制,其中有转速给定逻辑、暖机控制逻辑、临界转速区识别与控制逻辑、超速试验逻辑等,它以机组实际转速作为反馈,通过PID调节器实现机组转速的闭环控制。当使用主汽门旁路手动启动时,DEH首先将调门全开,保护全周进汽,由运行人员手操旁路阀升速,当转速升高至2850R/MIN(可调参数)时,DEH自动投入并通过高压调门对转速进行闭环控制。然后逐渐将主汽门全部打开。机组并网后,转速控制回路实现机组的一次调频功能。电功率控制回路:该回路完成机组的电功率闭环控制,它根据运行人员设定的目标值及变化率,并综合各功率限制条件及频差修正,给出功率定值,以机组实际电功率作为反馈,通过PID调节器对机组进行功率闭环调节,该回路是DEH的基本控制回路。DEH的辅助控制回路,当主汽压突然降低或降至某一定值时,关小调门以维持汽压稳定,防止由于汽压突变或巨变引起的锅炉故障。基本功能汽机复位(挂闸及开主汽门)。摩检:机组启动时尤其是大修后首次启动,经常需要进行磨擦检查。为此,在DEH系统内设置有摩检功能。当机组运行于调门启动时,可选择摩检功能,此时DEH将机组转速升至250R/MIN(可调),然后关闭调速汽门,停止进汽,机组惰走,运行人员进行听音,完成磨擦检查。升速:DEH系统内设有自动升速和手动升速功能,通过控制高压调门开度,实现升速控制。母管运行采用定参数启动,调门升速仅适用于热态启动。a) 热态启动自动升速:DEH根据运行人员选定的升速率,自动完成冲转、过临界、3000RPM定速全部过程。在升速过程中,运行人员可根据实际情况,通过保持命令使机组进入恒速运行或切换到手动运行方式。手动升速:DEH按照运行人员给出的升速率,由运行人员手操转速“加”“减”控制机组升速,但在临界转速区自动越过,以保护机组安全。b) 冷态启动采用主汽门旁路阀手动升速:在DEH中,将转速控制设与“手动”方式,通过转速加命令将转速设定在2850R/MIN(可调参数),使各调门全开。由运行人员手动开启主汽门旁路阀冲动转子进行升速。当机组达到上述定值后,调门逐渐回关,转速控制自动转为由DEH通过高压调门实现闭环控制,然后逐渐全开电动主汽门,转速由DEH维持在2850RPM,后续操作与手动升速相同。超速保护及超速试验:DEH具有超速保护功能,当机组与电网解列并出现超速时,DEH首先按相应比例关小调门,抑制转速飞升,当转速达到103%时,调门全关,如转速继续飞升达到110%时,DEH将输出停机指令,使机组跳闸以保护机组安全。DEH还具有控制机组完成试验功能,当机组定速后需要做超速试验时,运行人员可通过操作“超速试验”命令来启动该功能,此时DEH控制机组匀速升至超速保护动作值,此时超速保护功能动作。作机械超速试验时,DEH将屏蔽电超速保护输出。超速试验的升速上限为3360R/MIN时,如超速保护未动而转速达到3360R/MIN时,DEH将退出转速试验逻辑,并控制转速在3000R/MIN运行。阀门严密性试验:DEH具有相应控制逻辑完成主汽门严密性试验。同期与并网:当机组完成启动升速后,达到同步转速范围(2950〜3050R/MIN)即可进行同期操作,右运行人员选择手动同期或自动同期。手动同期:在手动同期方式下,DEH接受运行人员的转速“增”、“减”命令,调整机组转速,直到并网。自动同期:在自动同期方式下,DEH接受自动准同期装置发出的转速“增”、“减”命令,调整机组转速直到并网。初负荷:机组并网后,DEH立即自动使机组带上一定初负荷,以防止逆功率运行,初负荷值可由用户根据需要进行调整,一般为3〜5%额定负荷。电功率闭环控制:该控制回路是DEH的核心控制回路,它用来对机组进行各种变工况调节,DEH根据运行人员给定的负荷变化率与负荷目标值控制机组负荷的增加和减少,该回路可与其它回路进行无扰切换。一次调频限制功能:由于电网运行的需要,机组需具备一次调频功能,既要满足一定的功频特性,但有时又不希望机组参与调频运行,为此,在DEH中设有调频限制逻辑。当系统运行于功率闭不时,运行人员根据需要进行“频限”投/切操作,即可决定机组是否参加一次调频运行。主汽压保护:DEH中设有主汽压保护逻辑,当主汽压突然下降时,该逻辑输出指令关小调门,以维持主汽压的稳定并协调主汽压的恢复。当主汽压降至某一极限值时,该逻辑将自动限制机组出力,以维持主汽压力。手动控制机组负荷:该控制方式下,由运行人员手操“增”、“减”按钮来改变调门的开度,从而达到调整机组负荷的目的。它是各闭环控制回路的后备,当这些回路出现故障时,DEH自动切换至手动方式。负荷限制及自动减负荷功能:当锅炉出力降低,主汽压力下降或真空过低时,为保护系统的稳定运行和机组的安全,DEH中设有相应的控制逻辑,自动限制或减少机组负荷。在DEH中还设有两挡RB接口,接受上级的自动化指令,自动减少机组负荷至相应水平其减负荷目标和减负荷速率均可调。加速度限制:DEH对机组的加速度进行监视,产生与加速度成反比的信号去改变阀门的开度,防止机组突然甩去部分负荷时错误动作。通讯:在DEH中设有标准串行通讯接口,用以实现与DCS等其他系统的数据交换,以便实现事故追忆、报表打印、生产管理等功能。4.16自诊断及保护:DEH具有较完善的自诊断功能,可检测出模板级、通道级的故障点,同时还有对运行人员的操作命令进行检查的逻辑以防止误操作,同时当诊断出某故障时,系统自动将其输出锁定的当前值或退出到某一安全状态。参数监视及画面显示:工艺流程趋势曲线运行参数系统状态HPU状态报警信息操作信息过程变量及内部相关参数其它历史记录及报表打印DEH操作站中设有历史记录及报表打印功能。历史记录分为:模拟量记录:可记录80个过程量或内部变量。当分辩率为10S时,可保存72小时数据。开关量记录:带时间标签,以时间顺序记录开关量变化情况,记录时间不小于72小时。报警记录:带时间标签,以时间顺序记录及报警信息,记录时间不小于7天。性能指标转速控制范围:0〜3500RPM,精度:±1RPM。负荷控制范围:0〜105%额定负荷,精度:土0.5%额定负荷。转速不等率:3〜6%连续可调。系统迟缓率:<0.1%机组甩负荷时维持空负荷运行,转速超调量W7%(甩额定负荷)。系统响应时间:<50ms系统MTBF$25000h系统可用率:$99.9%环境温度:0〜50°C相对湿度:5〜85%单排汽方案哈汽公司在两排汽200MW机组基础上开发了单排汽135MW汽轮机。0前言0.1机组特点双缸、单排汽、中低压合缸。结构成熟、安全可靠。汽缸与轴承箱的联接,采用传统的200MW结构,排汽缸模化设计,有良好涡壳形状、高效。通流部分采用200MW机组的改造成果及最新研究成果。通流部分采用全三维流场设计技术,动、静叶间合理匹配,通流效率高。调节级喷嘴采用子午面收缩型叶栅,有效地降低了二次流损失,提高了调节级效率。3.3高压2〜9级、中压13〜15级隔板采用了分流叶栅,大大减少了静叶栅的型损和端损及二次流损失。后加载的高效“鱼头”叶型。静叶全部采用后加载的高校“鱼头”叶型,不仅效率高,而且叶型刚度大,并且其攻角适应范围广,因此,也极大地提高了机组的变工况性能。弯静叶栅的应用。在静叶片选用中,按全三维流场设计理论,采用了弯叶片造型设计。大大地提高了级效率。哈汽公司对弯静叶片采用数控加工工艺,其结构为叶身与两端围带连为一体,加强了隔板的强度和刚性。动叶自带围带。除调节级外,其它各级动叶均采用自带围带结构,其好处有:动叶围带可以做成内斜外平,内斜可形成光顺的子午面通道,减少流动损失。围带外平,可多装汽封齿,减少漏汽损失,提高效率。叶片自带围带形成整圈连接,可以减少动应力,便于调频,提高安全性。动叶顶部取消铆接围带,减少应力集中,有利于安全运行。除末级动叶有一圈松拉筋外,其余均没有拉筋,减少了拉筋引起的绕流和涡流损失,提高了级效率。3.8采用了光顺的子午面通道,提高了通流效率。3.9全机共有24级,各级焓降合理,u/co接近最佳值,并且调节级效率高,整机效率好,居国内先进水平。所有动叶采用高效叶型,且安全无事故。这已由哈汽公司运行多年的机组证明。动、静轴向间隙取得较大,径向间隙较小,既保证了机组的经济性,又满足了机组快速启停对安全可靠性的要求。动叶片振动特性好,在运行条件下,无三重点共振,而且强度高,故动叶是安全可靠的。3.13末级采用855mm自带围带动叶片。具有良好的经济性。具有良好的变工况性能。对200MW机组存在的问题予以改进汽缸膨胀不畅的改进。13-15级隔板挠度大的改进。齿型联轴器的改进。加大汽封抽汽管道直径,消除汽封漏汽。
0.2技术规范型号N135-13.24/535/535型型式超高压,一次中间再热,冲动,单轴,双缸,单排汽,凝汽式额定功率135MW最大功率147MW额定转速3000r/min旋转方向从机头向发电机方向看顺时针新汽温度535°c新汽压力13.24MPa额定进汽量389.36T/h最大进汽量430T/h再热进汽量314.86T/h再热温度535°c再热压力2.114MPa排汽压力0.0049Mpa冷却水温(年均/最高)20/33°c给水温度244.9°c级数I+11+XIII+11=24加热器数3GJ+1CY+3DJ汽耗2.884Kg/KW.h热耗8122.2KJ/KW.h末级叶片高度855mm1主机部分1.1总述135MW机组为超高压、一次中间再热,双缸、单排汽、单轴结构,通过刚性联轴器直接带动发电机工作。该机组高压缸基本通用200MW机组高压缸,只是进汽管直径略有减小,中低压合缸由中低压缸前、中部和单流低压缸组合而成。这种结构形式与我公司200MW机组高中压缸类似已有成熟经验,从而保证了机组通用性和安全可靠性,并保证该机组结构成熟,运行稳定,此外,该机组在设计时采用了较大的轴向通流间隙,以满足机组变工况的适应性。阀门汽轮机设有两组高压主汽调节阀及两个中压主汽阀,分别置于机组两侧。新蒸气通过两个高压主汽阀,四个高压调节阀(一个主汽阀和两个调节阀组成一体)进入高压缸,高压缸排汽经过中间再热器后再通过两个中压主汽阀、四个中压调节阀进入中低压缸作功后排入冷凝器。高压主汽调节阀和中压主汽阀、调节阀结构与200MW机组相似,只是阀门配合直径有所减小,高压调节阀e125,中压调节阀e240,四个中压调节阀设在中压缸前部。另外,为适应纯电调高压主汽阀启动的要求,高压主汽阀结构形式与30MW主汽阀相似,采用等比例模化,阀门直径为e220。各主汽阀和调节阀均为单座阀,并带有预启阀,以减少开启时的提升力。采用纯电调调节每个高、中压调节阀,分别配高、中压油动机,位于各调节阀上部。汽轮机启动时采用单独控制主汽阀来调节,各调节阀保持全开,带负荷时通过顺序启动各调节阀进行调节,既能减少汽缸的热应力,快速启动,又能在高负荷运行(75%以上)保持高效率,汽轮机负荷的变化主要依靠高压调节阀进行调节,中压调节阀只有在负荷小于35%时起调节作用,在35%负荷以上时,中压调节阀保持全开。紧急事故停机时,各主汽阀及调节阀全部快速关闭,以防止各主汽管内蒸气进入汽缸而超速。1.3汽缸汽轮机有高压和中低压两个汽缸。高压缸为双层缸结构,以降低汽缸壁的压力差和温度差。为减少内缸内外壁的温度差,在汽缸第5级内外缸之间设置了挡汽板。高压内缸采用下平台支撑方式。内缸轴向膨胀之定位点在最高温度区的进汽管中心线平面内,径向布置的四根进汽管与内缸喷嘴室进口活动连接,由活塞环密封,并使其漏汽引入第9级后继续作功。高压内缸采用ZG20CrMoV,高压外缸采用ZG20CrMo铸造而成。中低压汽缸采用合缸结构,由中、低压缸前部、中部及低压排汽缸组成。并由垂直法兰上的螺栓连接在一起。低压缸前、中部是单层、隔板套结构,前部由ZG20CrMoV铸造而成,中部由ZG230-450铸造而成。低压排汽缸采用钢板焊接而成的单层结构,具有良好的气动性能,向下排汽口与冷凝器为刚性连接,焊接结构。隔板汽轮机调节级喷嘴组采用了子午面收缩静叶栅,它能有效地降低静叶栅损失。新设计的喷嘴仍采用叶片根部与喷嘴组整体铣制,顶部焊接的结构,这样确保了叶片与子午型面的加工精度。所有隔板均采用焊接结构。高压2〜9级、中压13-15级隔板采用多分流叶栅结构(中分面上下各3只大叶片,其余一大二小)以提高隔板的强度和刚度,降低叶栅流动损失。多分流叶栅仍用传统的围带冲孔和焊接结构,10-12级、16-19级隔板静叶为自带冠弯扭(直)静叶栅,低压隔板静叶采用北京全三维公司设计的弯扭静叶栅,2-19级隔板叶片根部设有径向汽封齿,以减少漏汽损失,增大通流轴向间隙,有利于机组快速启停,更好地适于调峰。动叶汽轮机通流部分的全部动叶片均采用国内高效率先进的红旗叶型,结构成熟安全可靠。第13〜24级动叶片为自带围带结构,这是现代汽轮机新技术之一。这种动叶内斜外平,使汽道更加光顺,减少级间损失。动叶顶部可以多布置汽封,减少漏汽损失,次末级,次次末级动叶取消,提高级效率,动叶顶部取消铆接围带,减少应力集中有利于安全运行。另外,这种叶片更换方便,减少维修成本。从第16级开始采用变截面扭曲动叶片,低压部分采用全三元理论设计,末级动叶片采用性能优良的855mm长叶片,顶部为自带围带加一道松拉筋,采用先进的全三元技术设计,根部反动度控制在28%,具有良好的变工况性能,各项指标已达到世界先进水平。为有效防止水蚀,在末级动叶进汽边焊有整条形型状司太合金片,次末级进汽边采用电火花强化。1.6转子高压与中压转子间采用刚性联轴器连接,高压转子采用单支点支撑,中低压转子由二个轴承支撑,高压与中压高压转子和中低压转子为三支点支撑,与原200WM汽机高中压转子支撑方式一样。高压与中低压转子材料均为30Cr1Mo1VE。高压转子做低速动平衡,中低压转子做高速动平衡。高压转子为整锻结构,中低压转子为整锻加套装结构。机组死点汽轮机转子纵向膨胀之相对死点在中间轴承箱推力轴承的工作瓦处,机组绝对死点在低压排汽缸前台板中心线与汽轮机中心线之交点处。可调汽封应用户要求,除低压部分外,端部汽封和高中压隔板汽封采用可调汽封,满足汽轮机任何启停和运行方式,不致损伤转子或导至大轴弯曲,并且减少机组漏汽损失,提高机组效率。可调汽封采用Brandon弹簧式可调汽封。其它高压外缸法兰设有加热装置,高压内外缸夹层设有夹层加热装置,以减小机组启停过程中高压胀差,减小内外缸壁温差及上下缸温差,减小汽缸壁热应力,缩短机组启停时间。低压排汽缸设有喷水冷却装置,以降低机组低负荷及空负荷时的排汽温度。排汽温度大于80°C时喷水,低于60°C时停止喷水,大于120°C时停机,冷却水采用凝结水泵出口之凝结水。1.10135MW机组设计中对200MW机组出现的问题的改进通过采用分流叶栅及板体加宽度,大大提高中压隔板的刚度,可完全避免机组过去出现过的隔板蠕变变形后发生裂纹的问题中箱的推拉结构采用引进型机组的定中心梁结构,可以避免有些机组存在的机组膨胀不畅问题。机组采用传统的猫爪和横键结构传递机组膨胀的推拉力,在运行过程中,由于机组汽缸两侧法兰温度的差别引起膨胀差,使汽缸两侧猫爪传递的推拉力不等,甚至可能有一侧猫爪不传递推拉力。机组启停过程中,汽缸不但有轴向膨胀,还要有横向膨胀,受力小的猫爪横向膨胀容易,受力大的猫爪,横向膨胀需要克服的磨擦力也很大,有时猫爪和横键发生粘着,无法相互滑动,这就使汽缸和轴承箱的立销受力过大,严重者甚至会发生剪切变形,这就使汽缸跑偏,汽封与转子磨擦,造成事故。新的推拉结构安装位置位于中箱靠近基架处的中心线上。定中心梁传递的推拉力靠近轴承箱底部的磨擦面,推拉力对轴承箱的磨擦面弯矩小,力作用在中心线上,对轴承箱不会形成偏心力,推拉力合理,猫爪取消横键,不传递推拉力,汽缸可向两侧自由膨胀。加大汽封抽汽管道直径,消除汽封漏汽。国产机组汽封漏汽严重的原因是汽封抽汽口和汽封冷却器的压差小,而抽汽管设计流速大,流动阻力大,使抽汽口不能形成负压,汽封漏汽通过挡油环进入轴承箱,造成油中带水,使油质严重恶化,还会影响机组安全运行。新设计的汽封系统,抽汽管道直径加大,流速减少,流阻小,并有一定余度,可保证汽封不再向外漏汽。采用新型齿联轴器,解决主油泵齿形联轴器易损坏、以及齿形联轴器传递轴向力问题。新型齿形联轴器避免了齿形联轴器发生端部齿尖接触,不但齿形联轴器不易损坏,相对滑动容易,不会发生卡死现象,传递的轴向力也大大减小,主油泵推力轴承的承受力大为减少,可以避免磨损,同时,可解决因此而引起的机组负荷波动问题。1.11轴系临界转速汇总临界转速(r/min)说明1362发电机一阶1600低压一阶1835高压一阶2321励磁一阶3617发电机二阶4253低压二阶注:哈汽负责汽轮机、电机的轴系计算,保证轴系运行平稳、振动达到优秀水平 即瓦振不大于0.02mm,轴振不大于0.076mm。2叶片部分2.1前言135MW单排汽机组,共分两个缸,高压缸有一级单列调节级与11级压力级,中低压为合缸单排汽共有12级,全机组共24级叶片,末级叶片高度为855mm,整个通流部分与北京全三维公司联合设计,全部采用先进的三元流设计方法。叶片安全可靠,机组效率高。高压缸叶片结构设计调节级喷嘴采用子午面收缩通道,使喷嘴叶栅的损失系数明显下降,这一结构在我公司30万和20万改造机组的高压调节级中均使用过,取得了满意的效果。调节级动叶是20万机组曾采用的双胞胎叶片。为满足隔板强度要求,又能减少叶栅的型线损失和端部损失,高压静叶片2-9级均采用多分流叶栅,一大二小,高压2-12级静叶均为高效的后加载叶型直叶片,结构简单,加工方便,效率高高压2-12级动叶片均为HQ叶型,直叶片,T型叶根。中压部分叶片结构中压13-15级静叶采用高效后加载叶型多分流叶栅直叶片,一大二小。中压16-19级静叶片是由三维公司设计的弯扭叶片,13-15级动叶是采用三维公司型线设计的直叶片,16-19级动叶分别为我厂型线3.4276、3.4255的叶片顶部载短、拉伸模化或转安装角的扭叶片。中压动叶自带围带,倒T型叶根和叉型叶根。低压部分低压20-24级静叶是由三维公司设计的鱼头叶栅弯扭叶片,动叶片是我公司自行设计的变截面扭叶片,自带围带,前4级为叉型叶根,末级为圆弧枞树型叶根,20、21级动叶片采用我公司型线3.4255叶片分别转小1.5度和2.5度安装角而成。22级动叶高度389mm,型线3.4279。次末级叶片采用我公司112#机组末级520叶片转小安装角3.5而成。末级855叶片是由我公司800叶片模化而来,并重新设计了圆弧枞树型叶根和自带围带结构。末级叶片设计气动热力性能800mm叶片是在80年代为优化200MW三缸两排汽机组设计的末级动叶片,平均直径2250mm,排汽面积5.65m2,在气动上是采用当时先进的“控制涡”理论设计而成的。静叶扭曲叶片,动叶根部反动度控制在20%左右,叶型损失小,强度与振动性能良好,不失为一只性能优良的末级叶片。但135MW机组为双缸单排汽结构,如末级采用800mm叶片显得排汽面积偏小,余速损失偏大,从而使机组热耗偏高,为了使机组具有较好的经济性,末级具有良好的气动热力性能,我们重新设计了高度为855mm的末级叶片。855mm叶片是以800mm叶片作为母型,采用了等速模化设计方法,这样可以保证与母型叶片具有相同的气动与强度振动特性。与855mm叶片匹配的静叶片,是我公司与北京全三维动力工程公司合作,采用目前世界上最先进的全三元流场设计方法,设计而成的弯扭联合成型静叶片,其气动性能更优于母型级,由于末级采用855mm叶片,不仅使末级余速损失减小,降低了机组热耗,而且由于新的末级叶片平均直径增加(到2405)使末级速比U/Co增加,更接近于最佳值,从而进一步提高了机组效率。另外,考虑到135MW机组将来作为调峰机组,经常处于变工况运行,末级静动叶片采用全三元流场设计技术,不仅可以有效地减少二次流损失,而且还可以提高根部反动度,末级叶片根部反动度为28%,这样,即使机组在变工况条件下运行时,末级叶片也不会产生倒流和脱流,从而保证机组良好的变工况性能。强度振动性能原设计的800mm叶片采用了我公司传统的拱型围带结构,叶片材料为2Cr13,该叶片作为东汽厂生产的200MW机组末级叶片,在黄石电厂已投运约5-6年之久,证明叶片是安全可靠的,但是由于在机组运行中偶尔也发生过拱型围带的断裂事故,使机组的安全性受到影响,为提高末级叶片的安全可靠性、855叶片采用了圆弧枞树型叶根,叶片材料174-PH并且进行了详细的强度振动校核。表1为855自带冠叶片与900自带冠叶片动应力情况对照表,从表中可见两者应力水平相当。表1应力855自带围带900自带围带MpaKMPaK蒸汽弯应力28.728.8离心拉应力3881.9323802.0总应力4221.804281.78表2为855叶片频率计算结果,均已调开三重点共振范围,并在叶片装配以后要进行动调频试验,保证叶片安全。表2855mm叶片自带围带调频方案〜一、节径围带厚度01234567静频45.0598.84123.18136.13143.76148.23150.99动频85.11130.74160.34167.73172.14174.99176.996静频44.3896.50123.34137.11145.11149.75152.60动频84.81128.13160.61168.89173.67176.72178.755静频43.7293.42122.98137.69146.17151.04154.00动频84.57124.95160.35169.82175.08178.38180.56综上所述,855mm叶片无论从气动性能还是强度振动性能上讲,均优于800mm叶片,用于135MW机组是一理想的末级叶片。2.6叶片的强度振动特性整个通流部分叶片的强度振动特性均符合要求,其中低压末三级为调频叶片,将通过动试验进行调频以避开叶片三重点共振,其余各级叶片通过静调频来调开共振,保证安全。3辅机部分主要设备介绍:凝汽器:主要设计参数传热面积6200m2循环水温度20°C冷却倍率58冷却水量14580t/h冷却水温升9.4C冷却水出口温度29.4C传热端差4.83C流程双流程管内水速2m/s清洁系数0.85冷却管数量9700根冷却管有效长度8.084m冷却管径e25x1.0e25x1.5管子材质HSn70-1ABFe30-1-1凝汽器水侧水阻4.8mH2O凝汽器背压4.9kpa3.1.1.2主要结构特点:凝汽器按热平衡冷凝工况进行设计,热力计算、结构强度计算及主要结构形式均按国际通用的美国传热学会HEI标准。该凝汽器为表面式全焊接结构、双流程、循环水双进双出、可以半边清洗、半边工作。主要由凝汽器下部、凝汽器喉部、前后水室等组成。凝汽器与低压缸之间采用刚性连接,凝汽器下部与基础之间采用弹簧支承。凝汽器下部为凝汽器核心,布置有管板、中间管板及冷却管,冷却管在管板上呈侧向布置,抽气口布置在两侧,管板是凝汽器的核心部件,合理的管束排列为设计凝汽器的关键,所以排列管束时应降低蒸汽入口截面处的流速,汽气混合物向抽气口运动的沿程通道应短而直,避免汽气混合物与新汽相混,以减少主凝结区的汽阻,从凝汽器上部到底部要设置足够的通道,使蒸汽能深入到管束的底部,且使部分蒸汽与底部凝结水相接触回热,减少凝结水的过冷,空冷区的排列方式,能使混合物具有较高的流速,混合物在该区域内可以深度冷却,空冷区的冷却面积占总冷却面积的6%--8%。蒸汽通道适应排汽的流动方向,避免汽流急剧地改变方向。在凝汽器下部的后水室侧设置有补偿节,用以补偿凝汽器下部与冷却管的纵向热膨胀的差值,从而改善了冷却管的振动情况,并减少了凝汽器的冷却管与管板间的胀接处所承受的拉力和压力。凝汽器喉部为凝汽器下部与低压缸之间的连接部分,采用行架结构,这样既保证了其刚性又能承受大气压力,同时在凝汽器喉部还布置有三级减温减压器,内部设有导流板,防止旁路动作时从减温减压器来的蒸汽冲击冷却管,造成冷却管的振动及损坏。本凝汽器有四个水室,均与凝汽器下部焊成一体,有两个前水室及两个后水室,水室上均设有水室盖板,盖板上设有人孔,盖板与水室用螺栓联接,在水室内部设有阴极保护装置。低压加热器该机组共有三台低压加热器,按GB150-1998《钢制压力容器》和GB151-89《钢制管壳式换热器》及美国传热学会HEI标准进行设计和加工制造,加热面积分别为1#260m2,2#220m2,3#260m2。该低加为立式,U型管表面式,它由水室、壳体、管系等组成。水室的设计压力取凝结水泵的关闭压头1.6Mpa,在水室上设有主凝结水进出口,水室的筒体和封头均采用压力容器用钢板16MnR,法兰材料采用16Mn锻件,在水室内设有分隔板,采用四流程结构,壳体的设计压力取为大于汽侧的最高工作压力,取0.6Mpa,壳体上设有加热蒸汽进口、疏水出口等其它接口,管系是由管板分隔板等组成,管板的材料选用20MnMo锻件,换热管的材料为HSn70-1A,为U型管。换热管采用①16X1的管径。在加热蒸汽进口管上设有就地显示的压力表和温度表,在主凝结水进出口管上设有就地显示的温度表,另外在低压加热器上还配有水位警报器、压差形成器、水位指示器及水位调节阀。主抽气器采用多通道射水抽气器、抽干空气容量为40kg/h,每台机组配置两台,一台运行、一台备用。液压式逆止阀TOC\o"1-5"\h\z此机组共使用液压式逆止阀10台,分别是:一段抽汽一一FH-55-100-6型液压式逆止阀 1台二段抽汽一一FH-45-150-8型液压式逆止阀 1台三段抽汽一一FH-35-200-8型液压式逆止阀 1台四段抽汽一一FH-35-200-8型液压式逆止阀 1台五段抽汽一一FH-16-300-11型液压式逆止阀2台六段抽汽一一FH-16-300-11型液压式逆止阀2台高压缸排汽一一FH-45-350型液压式逆止阀2台液压式逆止阀是装在汽轮机抽汽管道上的安全保护设备,主要由阀体、阀碟、操纵装置等组成,阀体为铸件,是液压式逆止阀的主要承压部件,制造中经严格的磁粉探伤和超声波探伤检查,并做压力为1.5倍设计压力的水压试验,总装后作压力为设计压力1.1倍的密封试验,阀碟是液压式逆止阀的重要执行件,在阀碟上镶有密封圈,液压式逆止阀关闭时阀碟落下并与阀体上的密封圈吻合,达到密封作用。操纵装置是强制液压式逆止阀关闭的执行装置,通过弹簧预紧力使阀门处于开启位置,当汽轮机甩负荷或事故时在液压水作用下使阀门关闭。与液压式逆止阀配套使用的设备有电磁阀和滤水器。4油系统部分4.1轴承汽轮机转子由三个轴承支持。1#轴承为三油楔轴承,轴径为0250mm。2#轴承为推力支持轴承,推力轴承为密歇尔式,支持轴承为椭圆轴承,轴径为0300mm。3#轴承为椭圆轴承,轴径为0360mm。经过计算各轴承润滑油温升分别为8.01°C、8.52°C、8.65,排油温度均V65°C。各轴承的失稳转速分别为〉4336r/min、>5247r/min、>5247r/min。均大于额定转速3000r/min的25%。各轴承均有测巴氏合金温度的WZPM-001表面铂热电阻。各瓦下部均设有高压油顶起油孔,供启动和停机时顶起转子用。盘车装置盘车装置为蜗轮蜗杆、齿轮复合减速、轴向啮合的低速盘车装置。机组在停机时盘车装置可低速盘动转子,避免转子热弯曲。当机组冲转转速高于盘车转速时能自动脱开。且既能手动盘车又可自动盘车。盘车电动机为30KW,转速为580r/min。盘车转速为3r/min。顶轴装置汽轮机配有一套母管制顶轴装置。选25ccY14-1B型轴向柱塞泵,拖动电机为Y180M-4型,功率为18.5KW,转速为1500r/min。顶起高度为0.04--0.06mm。主油泵主油泵为蜗壳式离心泵,装在前轴承箱内,通过齿形联轴器由汽轮机主轴驱动。主油泵流量为3000L/min,入口油压为0.1±0.02MPa,出口压力为1.96MPa。工作转速为3000r/min。主油泵齿形联轴器齿轮的外圆为球面,两侧端部的齿厚减薄。这样设计可以避免齿轮与齿套的尖角接触,解决了由于齿形联轴器卡涩造成主油泵推力轴承承载过大的现象。组装油箱油系统采用组装油箱。交流润滑油泵、直流事故油泵、油位指示器以及两台射油器都安装在油箱盖板上。交流润滑油泵是立式离心泵,能保持长期连续运行。且在油泵的吸油室装有滤网。油泵油量为2700L/min,油泵经调整后以0.274MPa供润滑系统。直流事故油泵是交流润滑油泵的备用泵,与其有相同的结构及特性。同时系统在启机时备有高压油源,供危急遮断器滑阀用油。I#射油器供主油泵进油,流量为3000L/min。II#射油器供润滑系统用油,流量为2700L/min。排烟装置排烟装置中有两台排烟风机,型号为9-19NQ4A-1型,电动机型号为YB90L-2,功率为2.2KW。运行时可调整风门开度,使轴承箱及油箱内形成10--20mmH20的真空度。排烟装置都安装在运转平台上靠窗口处,每台风机入口前都装有油烟分离器。油烟分离器入口与机组回油管路水平段及油箱排烟法兰相连接,轴承箱回油管路及回油母管的坡度不应小于2%。油位指示器油箱选用2台UT-87型油位指示器,带有行程变送器和远传发迅器。安装在滤网前后,量程为土200mm。油净化装置要求为了过滤油系统中固体杂质、清除水份,提高透平油的质量,在汽轮机运行期间,油净化装置都要连续投运。油净化最后的过滤精度为:杂质颗粒V8”,水份比例小于0.05%。系统最大净化油量为6000L/H。系统中选用46L-TSA透平油。三抽汽轮机125MW三抽汽轮机是我公司适应市场的需要而开发研制的机组。在125MW单
抽机组基础上增加非调整工业抽汽和非调整尖峰加热抽汽,设计了三抽汽轮机。技术规范型式:超高压、中间再热、单轴、单抽、供热机组机组型号:C100/N125-13.2/535/535/0.245型额定出力(纯凝/抽汽):125/100MW最大出力(纯凝):135MW主汽门前蒸汽压力:13.24MPa主汽门前蒸汽温度:535°C再热蒸汽温度:535C额定工况排汽压力(纯凝/抽汽):5.4/3.8kPa额定进汽量(冷凝/抽汽):362.37/389.40t/h额定给水温度:(纯凝/抽汽):242.7/249.3C额定转速:3000r/min转向:从机头向发电机方向看顺时针工业抽汽压力:>0.785MPa额定工业抽汽量:30t/h一级采暖抽汽压力:>0.35MPa额定一级采暖抽汽量:29t/h二级采暖抽汽压力:0.245MPa额定二级采暖抽汽量:90t/h额定供热量:70百万大卡最大进汽量:420t/h冷却水温度(额定/最高):20/33C级 数:1C+11P+7P+1C+4P(24级)热 耗(纯凝/抽汽):8196/6943.4kJ/kW.h汽 耗(纯凝/抽汽):2.899/3.894kg/kW.h工况新汽量功率工业抽汽采暖抽汽I采暖抽汽II供执八、、量热耗压力流温度压力流量温度压力流温度T/hMWMPaT/h°cMPaT/h°CMPaT/hCMCkJ/kW.1389.41000.9530434.60.5229350.0.2490259.70h6943.42°20.0109.5f.0330435.20.5529049.3.2490450.707025.23°57.9100.08.9530441.50.550364.3.2468.?64.407467.04420.0119.711.1130441.80.630761.3.2468.946.407518.05080.7125.0f.0530445.30.570360.3.196632.0783764362.3025.08.850417.20.440728.0.210?41.081967793.8丫35.071.220455.00.660069.2.230640.08175工况汇总表70工况说明: 9 031、额定抽汽工况2、最大进汽额定抽汽工况3、额定一级抽汽工况4、最大进汽一级抽汽工况5、工业抽汽工况6、额定冷凝工况7、最大冷凝工况注:1)采暖抽汽均不投运时,为保证工业抽汽压力大于0.785MPa,进量应大于290t/h。在采暖抽汽(0.245MPa)投运、一级采暖抽汽停运情况下,若2)需要保证工业抽汽压力>0.785MPa,进汽量不能小于296t/h。3) 采暖抽汽全部投运时,若需要保证工业抽汽压力>0.785MPa,进汽量不能小于325t/h.4)在采暖抽汽(0.245MPa)投运情况下,采暖I抽汽压力均大于0.35MPa。双排汽方案哈汽公司在上汽型125MW改造机组基础上结合自身双排汽200MW机组经验开发了该方案。1.结构设计高、中压通流部分设计:调节级子午面收缩静叶栅采用全三维的子午面收缩喷嘴组。喷嘴组材料采用lCrllMoV,在精加工后进行渗氮处理,以防止固体颗粒对汽道的侵蚀。高、中压隔板结构新型“后加载”静叶叶型高、中压缸共18个压力级隔板静叶片均采用“后加载”新叶型。高压缸隔板静叶分流叶栅高压缸2—9级隔板均为分流叶栅。弯扭静叶片根据三维计算结果,哈汽公司在中压第4〜7级的静叶采用弯曲成型叶片。这些静叶片均采用数控机床加工,能保证复杂的型线精度要求。焊接隔板高、中压隔板均采用焊接型式,包括冲孔围带焊接及菱形头自带冠焊接(图8)两种结构。高、中压动叶片新型动叶叶型采用新型动叶叶型,改善速度分布,减少动叶损失。自带冠动叶片高、中压动叶片均采用自带冠整圈联接结构,降低共振机率,提高机组运行安全性。中压缸后段动叶围带为内斜外平结构,通流子午面光顺,减少损失。动叶顶部汽封齿由于采用自带冠结构,可设计为四齿,并采用长城式迷宫型汽封减少漏汽损失。整锻转子高、中压转子采用整锻转子,材料30Cr1Mo1VE。采用椭圆形汽封环片由于汽缸的热变形,轴的上下方向移动量比左右方向大,按着实际经验,当机械加工时预先扩大了上下间隙,做成了椭圆形汽封,避免了汽封与轴碰磨又减少了漏汽。低压通流部分设计1.2.1低压隔板“后加载”静叶叶型低压1〜6级静叶均采用气动性能良好的新型“后加载”叶型。弯扭静叶片为提高低压缸效率,六级均采用弯扭静叶片。其中前四级为弯扭叶片,即静叶根、顶部均有一定弯角,其造型与图3相似。低压末级与次末级焓降约占低压缸总焓降的一半,其内部流动存在超音速区,采用弯扭叶片可大幅度降低流动损失。由于叶片顶部存在大的扩张角,末级与次末级静叶弯扭叶片具有特殊的“J造型见图4。焊接钢隔板低压隔板全部为焊接钢隔板。其中1〜4级为菱形头叶栅组焊结构,其余为导叶直接焊在内外环上。焊接钢隔板材质好、叶栅加工精度高,能保证静叶栅达到设计气动热力性能,并可延长隔板使用寿命。低压动叶片新型动叶型线1〜6级动叶采用高效叶型。末级动叶片末级动叶片采用哈汽公司自行开发设计的新一代668mm末级动叶片。在设计过程中,采用了公司引进吸收的国外先进技术和国内目前的优秀成果。应用三元流技术进行流场设计,静叶采用复合弯扭叶片,动叶沿叶高反扭,复合弯扭长叶片级的优越性在于它不仅可以大幅度地减少径向二次流,横向二次流和端部二次流损失,而且还可以提高根部反动度,从而更加有效地提高级效率,全三元分析和多种弯曲静叶栅的吹风试验结果表明,这种叶型跨音速性能良好,在很大变工况范围内速度分布合理,没有分离现象,没有激波损失,型线损失较小,对负荷的适应性好。在锦州电厂作流场和动强度试验,测得末级动应力较小,最大13.6Mpa(见下表)。负荷MW102030404550555765120150200背压11.00.740.791.637.0412.2013.609.404.310.830.740.740.69KPa19.00.898.821.160.890.74通过大量理论分析及相应的试验结果比较,末级效率比老叶型提高5.16%。低压缸效率提高1.8%。668mm叶片各方面指标都是比较先进的。通过运行考验,668mm叶片是一只性能优良的末级长叶片。末级根部高反动度设计通过采用弯扭静叶片、新型动叶片、子午面静叶根部反凹造型、静、动叶全三维匹配等多项措施,将设计工况下末级根部反动度提高到25%,这就使得末级气动性能大为改善,特别是防止了在低负荷时末级根部通常容易出现的脱流和倒流以及由此带来的动叶根部出汽边水蚀现象,大大提高了低压缸运行安全可靠性,增强了机组调峰运行能力。自带围带低压各级动叶顶部均为自带围带、内斜外平结构,动叶片形成整圈联接,降低共振几率,提高机组运行安全性。通流子午面光顺,减少损失。多齿汽封低压1〜5级动叶顶部汽封均为三至四片,这样可减少漏汽损失。1.2.3采用椭圆形汽封环片1.2.4整锻转子低压转子为整锻结构。2增强机组安全性,适应调峰能力及适应二班制运行所采取的措施2.1在通流上所采取的有关措施:2.1.1静叶片采用后加载鱼头叶型。后加载鱼头叶型攻角变化范围在土30o的变化范围内都可保持低损失,而老叶型的这一范围为土20o。见图1、图22.1.2采用径向汽封,以便放大动静部分间隙。见图9加大转子过渡圆角。为了减少转子启停中局部的应力集中,转子在设计中加大了过渡圆角。全部采用自带冠叶片。2.1.5优良的末级668叶片。全部采用焊接隔板。采用先进可靠的SH-4新动叶片。2.2采用高窄法兰结构为控制法兰内外壁温差,防止产生过大的温度应力,缩短机组启动时间,改善机组的调峰性能,高、中压外缸和高压内缸法兰都为高窄法兰结构(见图10),取消法兰加热装置。2.3采用隔热罩结构高压缸部分为双层缸结构,中压内缸部分内设隔板套结构。中压缸进口段内壁设有隔热护罩。中压缸进汽管与外缸连接,隔热罩的进汽管插入外缸进汽管内。接合处有密封装置。高压七级后有冷却蒸汽流入高压内外缸之间的夹层内,再经过高压内缸端面进入中压缸进汽段和中压进汽护罩之间的夹层,最后进入中压缸。中压进汽段隔热护罩的作用是通过降低中压外缸进汽段缸壁的温度差,从而降低高、中压外缸的温度应力。下半夹层设有疏水管,防止夹层积水。中压内缸采用隔板套结构有利于机组启动过程中中压外缸的加热和膨胀,不但有利于减小中压通流胀差,而且有利于高压通流胀差的减小,从而缩短起动时间。(见图11)垂直进汽高压进汽管采用垂直插管布置,便于进汽管的安装和调整。高压进汽管采用600MW高压进汽管安装型式,即进汽管与外缸焊为一体,进汽插管和喷嘴室进汽口都采用活塞环与内缸滑动连接,这种结构使每个部件都能自由膨胀和收缩(见图11)。活塞环选用高温抗松驰性能良好的GH2136材料制造。高中压外缸采用下猫爪中分面支承:在本机组的高、中压外缸采用下猫爪中分面支承,即取消上猫爪,下缸的猫爪向上抬至中分面以上,其支承面与汽缸水平中分面齐平。用数控铣床加工,保证两平面的齐平。此方案既可保证汽机转子和汽缸在各工况下的同心度,又可大大改善中分面螺栓的受力状况,提高汽缸的刚度,防止中分面张口及变形。2.6轴封及轴封系统所有汽封采用长城式迷宫型椭圆汽封并采用合理的汽封径向间隙、汽封齿数及汽封管道流速,减少蒸汽的泄漏量及避免抽汽不畅。2.7滑销系统采用推拉结构许多125MW机组存在机组膨胀不畅问题,有些机组发生汽缸跑偏,造成动静碰磨,机组振动加大等一系列问题。机组膨胀不畅和轴承箱翘头的原因与前轴承箱与基架的磨擦力太大,和机组的滑销系统设计有关。对于传统的猫爪-横键结构设计。机组启动汽缸受热膨胀时(和停机后汽缸冷却收缩时),借助于猫爪的横键推拉前轴承座作轴向移动。汽缸的横向膨胀由横销导滑。因管道力的作用和汽缸两侧法兰温度不同等原因,两侧猫爪受力不等,合力与机组中心线有一个偏心。轴承座在受到过大的偏心力时,底面的导向纵销容易卡住,机组膨胀困难。此外推拉力和轴承座与底面的磨擦阻力形成一个力矩,造成轴承座不稳定,容易倾斜翘头。另外猫爪与横销为相同金属磨擦付,易粘着咬死,致使立键受损,汽缸跑偏。图12定中心梁图13推拉结构引进型300MW/600MW机组采用定中心梁推拉结构(见图12),在靠近轴承座的磨擦面附近的机组中心线上,连接高中压下半外缸和轴承座。机组膨胀产生的推拉力作用于中心线上,推拉力靠近轴承座的磨擦面,轴承座稳定。汽缸的猫爪不传递推拉力,由轴承座支承面支承。哈汽公司生产的200MW机组高压缸与前轴承箱采用推拉结构(见图13),推拉前轴箱轴向移动,前箱从未发生膨胀不畅问题。哈汽公司在135MW机组设计中,采用了上述技术。为了减小轴承箱与基架的磨擦力,减少机组膨胀的推拉力,对需要滑移的1#轴承箱底面和基架的摩擦面采用双滑块结构。轴承箱底部采用不锈钢材料的上滑块。设于基架上的下滑块采用DEVA合金,DEVA合金是先进的粉末冶金技术生产的自润滑材料,它的金属基体内含有石墨固体润滑剂,它均匀的弥散在整个青铜或铅青铜的金属基体内。在上下滑块相对滑动时,石墨会从Devametal表面释放出来,形成坚固的石墨膜,提供了低摩擦的表面。设计时考虑在机组膨胀时上滑块能始终盖住下滑块并有过盖量,防止摩擦面积存脏物。采用DEVA合金的摩擦面不需要加润滑剂。采用这些措施后,可以避免机组发生膨胀不畅,轴承箱翘头以及引起的轴承负荷分配异常和瓦振问题。哈汽厂连云港电厂领导汇报135MW机组材料哈汽厂连云港电厂领导汇报135MW机组材料哈汽厂连云港电厂领导汇报135MW机组材料哈汽厂连云港电厂领导汇报135MW机组材料哈汽厂连云港电厂领导汇报135MW机组材料哈汽厂连云港电厂领导汇报135MW机组材料哈汽厂连云港电厂领导汇报135MW机组材料哈汽厂连云港电厂领导汇报135MW机组材料公司简介1公司概况HTC是我国电站设备制造行业的重点骨干企业,是我国第一个五年计划期间建设的156项重点工程项目中的2项。HTC于1953年筹建,1956年开始施工,1958年正式投产。HTC现有员工6574人,各类专业技术人员1144人,其中具有高级职称人员306人,有200余名工程技术人员赴俄罗斯、乌克兰、美国、日本、欧洲等国进行过专业技术培训。HTC现有24个生产车间,其中具有世界先进水平的精密、大型、稀有设备273台,年生产能力4500MW。HTC设计、制造的汽轮机已形成一个完整的产品系列:冷凝式汽轮机有6MW、25MW、50MW、55MW、100MW、125MW、200MW、210MW、300MW、600MW等10余个品种,热电联供式汽轮机有双抽汽12MW、25MW、50MW、200MW,单抽汽50MW、100MW、200MW及抽背式、背压式汽轮机近50多个各种型号、品种的汽轮机近400台,其中:HTC设计、制造了我国首台25MW、50MW、100MW、200MW、210MW、600MW汽轮机及间接空冷200MW,直接空冷200MW汽轮机。HTC为石化冶金行业开发生产了定、变转速汽轮机,定、变转速、导叶可调的轴流风机。并可提供各种型号的工业用汽轮机。HTC的产品遍布国内120多个电厂、25个省、市、自治区,并出口阿尔巴尼亚、巴基斯坦、朝鲜等几个国家。HTC为海军提供了国产导弹驱逐舰和核潜艇的主动力装置,并正在为海军制造更大吨位的舰艇主动力装置。HTC目前正在为秦山二期设计、制造二台650MW等级核电汽轮机,并正在开发、设计1000MW等级的核电汽轮机及1000MW等级的超临界汽轮机。HTC出口巴基斯坦古杜电站210MW汽轮机荣获了我国唯一的一块质量金牌奖。HTC生产安装在安徽省平圩电厂的我国首台亚临界600MW汽轮机荣获了国务院重大办授予的国家重大技术装备成果奖。HTC的产品以技术先进、安全可靠、起停灵活、经济性好和良好的售后服务取信于国内、外广大用户。2质量保证现状1994年10月,获得华信技术检验有限公司颁发的《质量体系认证合格证书》。1997年9月,再次复验合格。2000年5月,换证检验合格。1994年10月,秦山核电联营公司对HTC现有技术能力和质保体系进行实地考察及评定,获得了生产核电汽轮机及常规岛技术负责单位的资格认可。1994年11月,中国人民解放军对HTC进行签订合同前的质量体系的评定。HTC获得了生产舰船主动力装置的许可证。为了进一步强化全体员工的质量意识,HTC将1996年定为质量年,1997年定为管理年,1998年定为质量承诺年,提出第二次创业,决心以高技术、高质量的产品、准时交货、终身服务等措施取信于用户,再创辉煌。3友好往来HTC与GE、ABB、东芝、三菱等外国公司进行多次的技术交流。HTC正在与ABB、三菱、东芝公司洽谈技术引进和长期合作的协议。自1996年以来,GE、ABB、日立、东芝、三菱等公司分别派质量专家来我公司对质保体系进行咨询、诊断,其结论为:HTC可以成为上述公司的汽轮机零部件的分包商,其中:GE公司采购:660MW低压缸、350MW低压缸、隔板套及隔板环。ABB公司采购:燃气轮机进、排汽涡壳、上海石洞口超临界600MW低压缸改造的全部零部件。日立公司采购:动叶片、轴承。三菱公司采购:350MW低压缸、燃气轮机701F的叶片环。东芝公司采购:65MW汽轮机的汽缸、阀门等。4制造能力及检测手段制造能力:HTC经过“七五”“八五”技术改造后,已成为国内规模最大的汽轮机生产企业。主要加工设备简介数控龙门铣床 型号:10FP500NC龙门移动式数控龙门铣床型号:PMC6500AGNC数控落地镗铣床 型号:FA-C224NC双立柱落地镗床双立柱落地镗铣床数控围带车床数控转子车床型号:HC212F1-21型号:2WFT180-CNC型号:TP420型号:DH2200NC(8)数控转子车床型号:CK6/220/80-NCX8000-1(10)车镗床加工中心 型号:VTBM-80CNC(11)八米立车型号:KY6S(12)高速动平衡机及超速试验装置型号:DH90/DH1Z平衡最大重量:320T(13)二联叶片电火花加工设备型号:D7140(14)整体喷咀加工设备型号:DPE1(15)数控立车(轴承加工设备)型号:CK5116G(16)数控火焰切割机型号:NCE510(17)20吨变位机(18)焊接件热处理炉(19)喷丸间(20)转子纵树型轮槽铣床(21)叶片加工(9)转子车床型号:DT2000HTC目前加工的最大动叶片是自行设计园弧枞树型叶根,自带围带的1米叶片,并已在设计开发1.2米钛合金叶片,从建厂至今,HTC已形成加工各种类型的动、静叶片的能力,用于加工叶片的主要专用设备有:NX154(瑞士)四轴五联动叶片铣床2台,XK755NC铣床12台,SK715NC铣床5台,5040C数控铣床1台,NTH-200瑞士四轴铣床1台,SX305、ST215、ST144等进口仿型铣床5台等先进的加工设备。检测手段:HTC设有机械性能、蠕变、金相、电镜物理、探伤、化学、材保、断裂力学和材料研究部门。专业齐全、设备先进、科研能力和分析手段国内同行业领先地位。机械性能室承担进厂材料和热加工后的金属材料机械性能试验,主要设备有60吨万能材料试验机;30吨、12吨、5吨拉伸试验机;大小负荷冲击试验机;高温与常温回转变曲疲劳试验机及各种硬度计。蠕变试验室承担金属材料高温力学性能试验,主要设备有蠕变试验机M-4型27台、RD23型16台、时效炉5台,巡回检测控温,可做金属材料800°C以下的长期蠕变、持久和时效试验。金相室承担进厂原材料和热加工后的金属材料金相组织检验,主要设备有先进的西德MM6光学显微镜;原苏联MN、MN6、7、8三种型号的光学显微镜和MT-3型显微镜硬度计。电子显微镜物理室承担材料的断口分析、图像分析、微区成份分析、结构分析、物理常数测定等,主要设备有英国CAMSCAN招描电子显微镜(配LINK能谱仪);JOYCELDBLE图像分析仪;菲利普一丹东Y4Q全自动X射线衍射仪;X射线应力测试仪。探伤室承担原材料、半成品和成品的无损检验,能进行磁粉、着色、超声、涡流、射线探伤,拥有许多从西德、日本和美国进口和国内自行制造的探伤设备,如VSOP11型,VSIP20型两种超声波探伤仪;EM3300涡流控伤久;KB6000转子中心孔超声波探伤仪;TIDE8000安培中心孔磁粉探伤机;EGAKV250KV和300KV手提式X射线探伤机;RICH、SEFERT、420、50KV两种X射线探伤机及50居里6060r、Irl92r射线探伤机和超声波成像装置等等。化学室承担金属材料和非金属材料的化学成份分析,主要仪器有:微机控制的分光光度计;二米光栅光谱仪;原子吸收光谱仪和气体分析仪等,现已订购ICP光源光谱仪;红外定碳、定硫仪等先进设备,进一步提高分析水平。材保室承担材料表面主蚀保护的研究,主要设备有环境腐蚀箱、悬臂梁式应力腐蚀试验机;刷镀设备,与北京钢铁学院(北京理工大学)合作、测试核电机组主要材料的抗应力腐蚀性能,为设计提供有关数据。断裂力学室,主要设备有具有80年代末先进水平的10吨、25吨和50吨美国MTS电液伺服材料试验机,红山高频拉伸疲劳试验机。开展断裂力学、疲劳—蠕变交互作用的研究,测试材料性能数据,研究大型铸铁寿命的估算方法。材料研究室承担新材料开发和技术条件制订工作,至今已有50多项新材料研究成果。HTC拥有的检测设备还有:名称型号规格准确度用途激光干涉仪HP55-28A30m5pm直线性、平面性测量三度标测量仪TtoA-0102410X615X915空间尺寸测量大型投影仪EPIC230726mm5pm型线截面测量精密声级计BK223020~20KHZ<5s0.5dB测噪声<10s0.1dB频率分析频谱分析仪2031A10~20KHZ暂态特性频谱分析万能测振仪VIBRO20~20KHZ振动、频率VID4现场平衡积分式振动计251150%测振子振动以及大尺寸及形位公差等先进测试仪器等。5几点承诺哈汽本着“严格、诚信、团结、敬业”的企业精神,本着“用户是上帝”的宗旨,特向用户做出如下承诺:哈汽承诺:提供给用户的机组是安全、可靠、先进的。保证机组满发、稳发,保证机组热耗值和振动值。积极与设计院、安装等兄弟部门配合,按要求提供有关图纸文件、资料。价格合理,按期交货。安装及试运期,选派有经验的工程师服务。重大问题,24小时内给予答复。如果用户需要,可免费培训运行及安装人员,以熟悉哈汽机组的结构特点及运行要求。哈汽对已出产的机组采取终身服务,在寿命期内出现的任何问题,哈汽有责任予以解决。如出现事故停机,哈汽先提供损坏的零部件,使机组运转,再分析原因,如属哈汽责任,无偿更换,不是哈汽责任,提供零部件的价格,协商解决。质量就是生命,信誉就是市场,哈汽将热情、周密、坦诚地为用户服务。
7.哈汽相关机组业绩200MW、100MW汽轮机通流部分改造业绩序号电厂名称改造范围功率投
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