一、1000MW汽轮机及其辅助系统设备介绍
一、1000MW汽轮机系统介绍
邹县电厂四期工程安装有两台1000MW燃煤汽轮发电机组，电力通过500KV输电线路送入山东电网。机组运转层标高17m。
邹四工程为汽轮机组由东方汽轮机厂和日本株式会社日立制作所合作设计生产，性能保证由东汽厂和日立公司共同负责。汽轮机为超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式、八级回热抽汽，机组运行方式为定－滑－定，采用高压缸启动方式，不设高排逆止门。额定主汽门前压力25MPa，主、再汽温度600℃，设计额定功率(TRL)为1000MW，最大连续出力（TMCR）1044.1MW，阀门全开（VWO）下功率为1083.5 MW。THA工况保证热耗为7354kJ/kwh。汽机采用高压缸、中压缸和两个低压缸结构，中压缸、低压缸均为双流反向布置。机组外形尺寸为37.9×9.9 × 6.8（米）。主蒸汽通过布置在机头的4个主汽门和4个调门进入高压缸，做功后的蒸汽进入再热器。再热蒸汽经2个中压联合汽门由两个进汽口进入中压缸做功后再进入两个双流反向布置的低压缸，乏汽排入凝汽器。
以下分系统设备分别介绍：
1、汽缸和转子
高中低压转子全部采用整锻实心转子，可在不揭缸的情况下进行动平衡调整。其中高压转子重24.2吨，中压转子重28.8吨，低压A转子重78.5吨，低压B转子重78.8吨。高、中压转子采用改良12Cr锻钢，低压转子采用Ni-Cr-Mo-V钢。
汽轮机由一个双调节级的单流高压缸、一个双流的中压缸和两个双流的低压缸串联组成。高、中、低压汽缸全部采用双层缸，水平中分，便于检查和检修，通过精确的机加工来保证汽缸的接合面实现直接金属面对金属面密封。低压缸上设有自动控制的喷水系统，在每个低压缸上半部设置的排汽隔膜阀（即大气阀），该阀有足够的排汽面积，排汽隔离阀的爆破压力值为34.3kPa（g）。低压缸与凝汽器的连接采用不锈钢弹性膨胀节方式，凝汽器与基础采用刚性支撑，即在凝汽器中心点为绝对死点，在凝汽器底部四周采用聚四氟乙烯支撑台板，使凝汽器壳体能向四周顺利膨胀，并考虑了凝汽器抽真空吸力对低压缸的影响。
2、汽机轴承
汽轮机四根转子由8只径向轴承支承，＃1～＃4轴承，即高中转子支持轴承采用可倾瓦、落地式轴承，＃5～＃8轴承，即两个低压转子支持轴承采用椭圆形轴承，轴承直接座落在低压外缸上。轴承采用球面座水平中分自调心型。推力轴承位于高压缸和中压缸之间#2轴承座内，型式也采用可倾瓦式轴承。运行中各轴承设计金属温度不超过90℃，但乌金材料允许在112℃以下长期运行。支撑轴承是水平中分面的，不需吊转子就能够在水平、垂
直方向进行调整，同时也是自对中心型的。各支持轴承（包括发电机组的轴承）均设不小于两点的轴承金属温度测点。
3、通流部分及汽封
汽轮机通流部分由46个结构级组成，采用冲动级设计，其中高压部分有2×1＋8级（含2个调节级8个冲动级），中压部分为2×6级级，两个双流低压缸共2×2×6级。
1）喷嘴和动叶：各级喷嘴（除调节级，调节级采用高效层流叶型）采用高效的可控涡（AVN-S）叶型，这种叶型使汽流切向进入，减小小二次流损失。各级动叶片（除调节级）采用高效的高负荷叶片，该型叶片通过优化叶型设计，减小了叶型损失和二次流损失。根据本机组的负荷性质要求（带基本负荷并有40％～100％的负荷调峰运行能力）采用了43″(1,092.2mm)末级长叶片。
2）隔板汽封：高中低压缸除第一级外的所有隔板汽封和部分轴封采用了保护齿汽封（Guardian Seal），该型汽封是美国一家公司（MDA）的专利产品，汽封进、出汽边各有一个保护齿（Guardian Posts），保护齿为16％～18%Cr合金材料，磨擦系数很低，比其它的汽封齿高出0.13mm。该型汽封通过减小汽封间隙而减小了漏汽量，提高了效率，但最主要的还是在变负荷工况时防止了汽封齿的碰磨，延长了汽封的使用寿命。
3)防固体颗粒冲蚀措施：为了减小固体颗粒冲蚀（Solid Particle Erosion），在高压第一级、中压第一级喷嘴上采取了防止SPE措施，即在喷嘴的表面高温喷涂Cr-C强化层，加大轴向间隙和采用防SPE叶型等。
4）防湿蒸汽侵蚀措施：在低压缸的湿汽区，防水蚀措施采用了在静叶片内弧开有两条去湿槽，在隔板的底部设有小孔与导叶相连，将去湿后收集的水排出低压缸。末级叶片采取在出汽边堆焊司太立合金措施，水蚀程度可减轻90%以上。
4、盘车装置
在汽轮机和发电机之间的＃5轴承座内，设有低速电动盘车装置。盘车装置是自动啮合型的，盘车装置的设计能做到在汽轮机冲转达到一定转速后自动退出，并能在停机时自动投入。盘车装置与顶轴油系统、发电机密封油系统间设联锁，盘车转速为1.5 r/min。盘车控制由DCS实现，在事故状态时就地操作。
5、配汽机构：机组采用喷嘴调节方式，配汽机构由四只主汽阀、四只调节汽阀及二只中压联合汽阀组成，四只高压主汽阀和四只高压调节汽阀整体组焊在一起，四只高压主汽阀的进汽侧相互连通，减少了进汽的压力和温度偏差，四只高压调节汽阀分别连接四根压导汽管，由高压缸上下各两根进入喷嘴室，由于在部分进汽情况下调节级的喷嘴和动静叶片遭遇严重的强度和振动问题，因此，高压缸采用了双流调节级。阀体材料12Cr（KT5917）铸
钢，在阀体上焊接F92短节以便给材质为P92的主蒸汽管道连接。
6、滑销系统：＃3轴承座是整台汽轮机滑销系统的死点，高中压缸以＃3轴承座为死点向机头方向膨胀，两个低压缸以各自的中心线为死点向两端膨胀。推力轴承位于＃2轴承座内，整个轴系以此为死点向两端膨胀。
7、高压缸通风阀（ventilator valve）：1000MW汽轮机高压缸前几级的叶片长度相对较长，因此鼓风损失也就越大，为了防止在停机时造成叶片过热烧损，在＃4高压导汽管至凝汽器之间设置了一只通风阀，在汽轮机停机时该阀门开启，利用高压缸的排汽（高压缸至再热器之间未设置逆止阀）来冷却高压缸的叶片。
8、中压转子冷却系统：中压转子为双流对称结构，比高压转子粗、第一级焓降比高压第一级焓降小，因此中压转子承受的应力水平与最高温度都比高压转子高。为了防止中压转子老化弯曲，提高热疲劳强度及减轻热应力，采用了蒸汽冷却结构。冷却蒸汽来自高压缸# 1段回热抽汽，温度低于400℃，通过专用管道从中压上缸正中部经中压外缸与内缸，正对着中压转子中部温度最高区段流入，再经过正反第一、二级轮缘叶根处的导流孔，达到冷却中压转子高温段表面的目的，同时也明显地降低了第一级叶片槽底的热应力
9、汽轮机控制用抗燃油系统
抗燃油系统包括油箱及附件、两台100％容量的交流柱塞供油泵、两台在线抗燃油再生装置、一套在线抗燃油滤油装置、两台100％容量的冷油器、蓄能器、油过滤器、油温调节装置等。采用磷酸脂抗燃油。抗燃油系统各部件及油箱均采用不锈钢材料。抗燃油冷却器的冷却水采用闭式循环冷却水，冷却水温度按39℃设计。抗燃油系统的设计不考虑给水泵汽轮机的用油需要。
10、汽轮机润滑油、顶轴油系统
润滑油系统包括主油箱、主油泵、启动油泵、交流润滑油泵、直流事故油泵、油涡轮泵、顶轴油泵、2台100％容量的冷油器等。给水泵汽轮机的润滑油系统和主汽轮机的润滑油系统分开，各自设有单独的润滑油系统，润滑油牌号为ISO VG32。油系统中的附件不使用铸铁件。所有的油管道焊缝全部采用氩弧焊。润滑油系统使用套装油管。套装油管路和供油管路（包括各管件）采用不锈钢材料。主油箱为集装式，布置在汽机房0米层，容量为45m3，系统设置两台进口板式冷油器，每台冷油器根据汽轮发电机组在设计冷却水流量和冷却水温（36℃）时最大负荷并考虑5％的面积裕量设计。由于冷油器冷却水含城市中水，为此选用不锈钢TP317L材质。冷却水设计温度为36℃。
顶轴油站为集装式装置，系统为母管制系统，顶轴油泵为2台100%容量变量容积泵，所配电机为防爆型。
11、轴封供汽系统
轴封汽系统的压力和温度是自动控制的（自密封系统），并符合防止汽轮机进水的措施的要求，该系统还能向给水泵汽轮机供轴封汽，轴封系统的备用汽源满足机组冷热态启动和停机的需要。该系统设有轴封压力自动调整装置、溢流泄压装置和轴封抽气装置。轴封用汽来源于二段抽汽（冷再热蒸汽），厂内辅助蒸汽及主蒸汽。系统设一台100％容量的轴封蒸汽冷却器。
12、凝汽器
凝汽器设计为双壳体、双背压、单流程，凝汽器的设计条件以TMCR工况为设计工况，循环倍率为55，循环水设计进水温度为21.5℃。凝汽器能在TRL工况，以及循环水温36℃下连续运行并保证除氧要求。凝汽器在TMCR工况（设计工况）双背压为4.5/5.7kPa(a)，平均折合背压5.1kPa(a)；在TRL工况时背压为11.3/12.3kPa(a)，平均折合背压11.8kPa（a）。本工程采用二次循环供水系统，循环水系统补充水源为深化处理后的城市中水。凝汽器管选用TP317L。循环水系统同时向开式循环冷却水系统提供冷却水。
三、主要辅机设备介绍
1、给水泵
给水系统设计有2×50%BMCR容量的汽动给水泵和一台25%BMCR容量的电动给水泵作为备用。给水泵组是由日本日立公司设计供货的，其中两台汽动给水泵组头对头纵向布置在汽机房17m靠近运转层B排柱侧。汽动给水泵组采用弹性基础。。主给水泵前置泵及电动给水泵组安装在汽机房除氧框架0m
1.1 电动给水泵组：
电动给水泵前置泵采用DV-CH型，双吸、单级离心式水泵，效率81%，必须汽蚀余量为6.8m,轴承采用滑动轴承，轴端密封采用机械密封，叶轮材质采用不锈钢。
电泵主泵采用BGM-GH型，筒形节段式、快装式离心泵，泵效率84%，必须汽蚀余量为28.3m，额定出水压力29.067 MPa(g)。首级叶轮为单吸式，共计6级，平衡方式为平衡鼓和推力瓦（无平衡盘），轴端采用迷宫密封，需要暖泵系统，叶轮导叶材质为不锈钢。汽泵设有中间抽头，其抽头压力为10 MPa(g)。
电泵与电机采用液力偶合器连接。液力偶合器采用VOITH-R18K500M型（德国福伊特），滑差率2.73%，轴功率9298KW，最高输出转速5871，增速比3.92，工作油冷油器面积150m2、润滑油冷油器面积65m2。工作、润滑油均统一使用VG32透平油。泵轮窝轮材质为X5CrNi13.4，齿轮材质为18CrNiMo76。
2.2 汽动给水泵组：
汽动给水泵前置泵采用DV-CH型，双吸、单级离心式水泵，效率86%，必须汽蚀余量为6.9m,采用滑动轴承，轴端密封采用机械密封，叶轮材质为12 Cr。
汽泵主泵采用BGM-GH型，筒形节段式、快装式离心泵，泵效率85.6%，必须汽蚀余量为39m, 额定出水压力31.309 MPa(g)。首级叶轮为单吸式，共计5级，平衡方式为平衡鼓和推力瓦（无平衡盘），轴端采用迷宫密封，需要暖泵系统，叶轮导叶材质为不锈钢。汽泵设有中间抽头，其抽头压力为13.45 MPa(g)。汽动给水泵组主泵应能随给水泵汽轮机连续盘车，给水泵盘车转速为20r/min。
2.3 最小流量装置
最小流量装置为美国C-V产品，调节方式为连续调节，采用气动执行机构。最小流量阀严密性等级为VI级零泄漏。
2、给水泵汽轮机
汽动给水泵采用德国西门子设计供货的小汽轮机带动。给水泵汽轮机型号：SST-600，型式：V40,为单流、凝汽式，额定工况功率：16MW，内效率为83.2％，无调节级，压力级全部为反动式，转子级数为14级，末级叶片长度为384.4mm，机组总长3700mm最宽4200mm，。机组总重约：50.5t。最大轴功率：20000kW，100%THA保证汽耗率 4.98kg/kWh。额定工况进汽压力:1.14MPa(a)，温度389.6℃，额定工况排汽压力: 12.1 KPa(a)，最高排汽压力30kPa，最高排汽温度120℃。额定转速5000r/min。
转子重量5.6吨。汽轮机配汽机构包括1个高压进汽调节阀1个主汽阀（ESV）1个低压进汽调节阀(CV)。润滑油站为集装式，布置在汽机房零米，润滑油和控制油共用一油源，牌号为ISO VG 32。主轴承应是水平中分面的，不需吊转子就能够在水平、垂直方向进行调整，轴承型式为可倾瓦。
小汽轮机机设计有低压蒸汽(主机四段抽汽)和高压蒸汽(再热冷段蒸汽)两路汽源，给水泵汽轮机配有自动进行切换汽源的机构。在主机负荷变化到小于10%时，可自动切换汽源，由辅汽到低压，或低压到辅汽。切换过程中亦允许辅汽和低压两种蒸汽同时作为给水泵汽轮机的工作汽源。正常运行的工作汽源为低压汽源，当低压汽源不能满足要求时，高压汽源可以做为备用。切换过程中亦允许高汽和低压两种蒸汽同时作为给水泵汽轮机的工作汽源。3、旁路系统
旁路系统由西门子电站自动化有限公司成套供货。驱动执行器采用电动执行器，选用德国SIPOS5智能一体化进口产品，采用变频电机。由于机组设计为高压缸启动方式，故采用高压一级大旁路系统，布置在汽机房8.6m层上。旁路系统装置由高压旁路阀、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成，高压旁路阀形式为角式，水平进水平出，执行机构水平布置，快开/关时间为10s。高旁的容量为25 %BMCR（锅炉最大额定出力），本工程旁路容量的选取仅考虑满足机组启动要求，不考虑满足机组甩负荷等要求。机组甩负荷时，不能实现停机不停炉。
高压旁路蒸汽变换阀主要包括：阀体、阀杆、笼式阀芯、阀座、锥形节流孔板和减温水喷头。蒸汽经过第一级减压后部分蒸汽直接通过减温水喷头并雾化减温水，其它蒸汽经过多级减压后和经过雾化的蒸汽混合并减温。这种减温方式的特点是汽水混合效果好，无热应力冲击。采用蒸汽驱动，可加速水的雾化，完全适应低负荷启动及甩负荷等工况要求。蒸汽压力在经过多级减压后达到设计压力值，减压级数可以随着减压幅度的增加而增加，这主要根据设计要求确定。
4、高、低压加热器及除氧器
本工程高压加热器由哈尔滨锅炉厂按引进东芝公司技术进行设计供货，并由东芝公司和哈锅同时对产品进行性能保证。每台机组1号、2号及3号高压加热器各按并联配置2台50%容量加热器配置，布置在除氧框架 17m层。双列高加的同一级的两台高加的管道、仪表及平衡容器接口按左右对称设计。两列高压加热器给水侧均采用大旁路系统。为防止传热管口被高温水的冲蚀而损坏,高压加热器需在管口处内壁衬厚度不小于0.3mm的不锈钢套管，不锈钢防磨套管长度为155mm。该套管是在设备热处理完之后，插入管口，进行机械胀接。传热管采用先进的全程液压胀胀管技术，换热管束在内5排选用壁厚为2.74mm，5排以外选用的壁厚为2.52mm的管子。 U型管的最小半径为1.5倍的管子外径,且圆度偏差不大于管子名义外径的10％。高压加热器疏水冷却段虹吸进口处采用带有疏水槽的潜入式疏水吸口型式，提高疏水吸入的可靠性,并可有效保护周围的管束。高加系全焊结构，设计在最大堵管率为10%时，仍能保证加热器特性。在设计工况，高加组的给水进口温度为189.8℃，出水温度为298.8℃。
本工程每台机组配置5号低压加热器、6号低压加热器各1台（另外，布置在凝汽器喉部的1～4低加随凝汽器由东汽厂供货）。布置在除氧框架 8.9m层。低压加热器为卧式全焊接型，能承受全真空抽汽压力以及所连接管道的反作用力和热应力的变化。在设计工况，低加组的给水进口温度为109.5℃，出水温度为156.6℃。
本工程除氧器由东方锅炉厂设计供货，技术支持方德国巴克-杜尔公司。布置在除氧框架 29m层。除氧器的运行方式为定——滑，滑压范围 0.147 ～1.16 MPa(a)。出水含氧量≤ 5 μg/L(非加氧工况)，给水箱有效容量为290m3
5、凝结水泵
本工程每台机组配置3台50％容量凝结水泵，其中2台运行，1台备用，安装在汽机房内零米层。水泵泵轴为2段轴，套筒式联轴器连接，共5级叶轮，首级叶轮采用双吸叶轮，采用抗汽蚀性能较好的不锈钢材料（ZG1Cr13Ni）制造。轴端密封采用进口集装式机械密封，该机械密封有两个密封端面，一个密封端面外接密封水，用于正常运行时的密封，另一个密封端面与凝结水泵的出口母管相联，专门用来保证泵在备用状态时泵内的真空度。两道密封
完全可保证水泵机械密封的完整性、可靠性。水泵的轴向推力由水泵本体承受，水泵本体带有自动平衡装置（平衡鼓），残余的轴向推力由水泵的推力轴承（角接触球轴承）承受，推力轴承采用进口产品。水泵与电机采用弹性联轴器连接方式。在正常运行工况，流量为1098m3/h（该流量为两台泵并泵后总流量的一半），扬程H=332m（该扬程为两台泵并泵后的扬程），效率η=84.5%，轴功率=1190kW。泵的必需汽蚀余量NPSHr≤3.6m(到泵首级叶轮中心线)。
6、机械真空泵
本工程真空泵由粟村真空工程（上海）有限公司设计供货，泵体主要部件由日本粟村制作制造并由其对真空泵的性能保证负责。每台机组配置 3 台水环式真空泵，布置在汽机房零米层，电动机与真空泵采用直联方式，启动时3 泵运行，正常运行时2用1备。启动抽真空时间<45min。真空泵采用两级设计，其中第一级压缩比1:5；第二级压缩比1:6，不锈钢叶轮为整体铸造。泵转速：500 r/min，在正常运行工况两台泵同时运行的抽气能力240 kg/h。真空泵采用球型辅助排气装置，多个TEFLON球固定在轴向轨道上，随入口压力的变化TEFLON球向外移动，留出空隙使得介质在达到出口压力时即可排出泵外。TEFLON球固定在一个轴向轨道上，只能前后移动，前后都有限位装置。
2.5~20秒（可调）；后15°慢关，时间为6~30秒之间（可调）。蝶板密封圈采用1Cr18Ni9Ti 金属硬密封，液控蝶阀的液压系统采用YB-N46牌号的液压油。
二、1000MW锅炉主体设备介绍
1、锅炉基本特性
锅炉采用单炉膛，倒U型布置、平衡通风、一次中间再热、前后墙对冲燃烧、尾部双烟道，复合变压运行，超超临界本生直流炉。
2、锅炉总体布置
锅炉深度 74.8 m
锅炉宽度 70.0 m
大板梁标高 84.4 m
锅炉顶棚标高: 69.70 m
水冷壁下集箱标高: 5.70 m
水平烟道深： 5486.4 mm
后竖井前烟道： 5486.4 mm
后竖井后烟道： 9144 mm
3 锅炉蒸汽参数
4 锅炉性能保证值
5、锅炉运行条件
1.锅炉运行方式：带基本负荷并参与调峰。
2.制粉系统：采用双进双出钢球磨正压直吹式制粉系统，每炉配6台磨煤机，5台磨
煤机运行时带BRL负荷。
3.给水系统：机组配置2×50%B-MCR调速汽动给水泵和一台30%B-MCR容量的电动调速
给水泵。
4.汽轮机旁路系统：采用高压旁路。
5.除渣方式：固态连续排渣，采用刮板捞渣机。
6.锅炉在投入商业运行后，年利用小时数不小于6500小时，年可用小时数不小于7800
小时。
6、燃烧方式特点及燃烧器
前后墙对冲燃烧方式，可确保沿炉膛左右两侧有均衡的燃烧性能。
在减少炉膛出口左右两侧烟温偏差方面，前后墙对冲燃烧方式具有明显的优势。7、燃烧器布置
前后墙3排布置，每层8只，总共48只。
组织前后墙对冲燃烧。
主燃烧器之上设燃尽风口20只，燃尽风风口含两股独立的气流，中央部分为非旋转气流，外圈为旋转气流。
8、全炉膛分级燃烧特点
在最上层燃烧器上设置燃尽风口（AAP）
-在主燃烧区域采用低于0.9的燃烧化学当量比，保持还原性气氛
-在燃尽风口送入平衡风，达到完全燃烧
9、水冷壁刚性梁布置特点
?螺旋水冷壁和垂直水冷壁采用不同的刚性梁结构
?螺旋水冷壁刚性梁包括垂直刚性梁和水平刚性梁
?刚性梁与水冷壁管间采用相对滑动连接，有利于减少热应力10、过热器和再热器布置
1)过热蒸汽流程:
顶棚→包墙→低过→一级减温器→屏过→一级减温器→高过
过热器采用煤水比和两级喷水减温调节汽温。
2)再热蒸汽流程:
低再→事故减温器→高再
再热器采用尾部烟气挡板调调节汽温，喷水作为事故手段。
三、1000MW汽轮发电机设备介绍
1、发电机主要技术参数
型号TFLQQ—KD
额定容量1120MV A
额定功率1000MW
最大连续输出功率（T-MCR）1064MW
额定电压27kV
额定功率因数0.9（滞后）
频率50Hz
额定转速3000r/min
效率99％
相数 3
极数 2
定子绕组接线方式YY
承受负序电流能力
稳态：I2/IN ≥6％
暂态：（I2/IN)2 t≥6秒
额定氢压：0.52MPa（g）
漏氢量≤12Nm3/24h
噪音：≤87dB(A)
定子绕组绝缘等级F （注：按B级绝缘温升考核）
转子绕组绝缘等级F （注：按B级绝缘温升考核）
定子铁芯绝缘等级F （注：按B级绝缘温升考核）
短路比≥0.50
直轴瞬变电抗（饱和值）X′d 不大于0.28
直轴超瞬变电抗（饱和值）X″d 不小于0.15
2、定子结构与绝缘
?发电机定子铁芯采用高导磁性、低损耗的矽钢片，定子端部绕组固定工艺牢靠，具有轴向伸缩结构，适应调峰运行。端部压指、压板采用无磁性材料，设有铜屏蔽和磁屏蔽防止端部发热。
?定子线圈的主绝缘采用环氧粉云母带，通过压力真空浸渍处理。
3、发电机通风系统
转子两侧分别设置单级风扇，采用多流式压气通风系统，用钢板作为横隔板，将机壳和铁芯背部之间的空间沿轴向分成19段，每段形成一个环形小风室，各小风室相互交替地分为进风区和出风区；转子采用气隙取气斜流式通风方式，转子绕组温升较为均匀。
4、发电机定子冷却水系统
定子冷却水系统采用集装式，为闭式独立水系统，冷却器设计冷却进水最高温度为39℃，配备2台100％容量的水泵，2台泵1台工作1台备用，当1台出故障后能自动切换到另1台。
5、发电机密封油系统
密封油系统采用单流环式密封瓦的型式，3台100％容量电动机带动密封油泵（2台交流、1台直流），1台100％容量电动机带动再循环油泵。
6、励磁系统
励磁系统采用高起始响应的自并励静止励磁系统，整套系统由ABB公司提供。由于不设励磁机和付励磁机，缩短了主机轴系。励磁变由发电机出口引接，采用三台单相式布置，容量为3×2700kVA。