汽轮机发展历史
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中国火力发电锅炉与汽轮机发展历史中国火力发电锅炉与汽轮机发展历史可追溯到20世纪初。
以下是其主要发展历程:1. 1920年代-1940年代:在这个时期,中国开始引进和建设火力发电厂,其中大部分采用燃煤锅炉和蒸汽机。
这些设备往往是从国外引进,如英国、美国、德国等,以满足当时对电力的需求。
2. 1950年代-1960年代:在这个时期,中国开始自主研发和生产火力发电设备。
中国成功研制出多种类型的燃煤锅炉和汽轮机,如C-75型和T-100型等。
这些设备主要被应用于国内的电力工业,为中国的工业发展提供了重要支持。
3. 1970年代-1980年代:在这个时期,中国开始大规模建设火力发电厂,并引进了一批新型的火力发电设备。
其中,最突出的是引进和消化吸收西德甲醇锅炉技术,成功生产出了冷加热面C型锅炉,大大提高了锅炉的热效率和烟尘排放水平。
4. 1990年代-2000年代:在这个时期,中国火力发电设备的发展进入了一个新阶段。
随着中国经济的快速增长,对电力的需求也日益增加。
为了提高发电效率和减少环境污染,中国开始引进和采用更先进的火力发电技术,如超临界锅炉和超临界汽轮机。
这些设备具有更高的热效率和更低的燃煤排放,大大改善了火力发电的环境影响。
5. 2010年以后:随着清洁能源的不断发展和国家政策的推动,中国的火力发电行业面临着转型升级的挑战。
中国开始加大对能源技术创新的力度,推动燃煤电厂的超低排放和深度脱硫、脱硝、除尘等技术的应用。
同时,逐渐引进和推广更清洁的能源替代品,如燃气发电和可再生能源发电,为火力发电行业的可持续发展创造条件。
以上是中国火力发电锅炉与汽轮机发展的主要历史。
随着技术的不断进步和环境要求的不断提高,中国的火力发电行业将继续迎来更先进、更清洁的设备和技术。
汽轮机典故
汽轮机的发明与改进过程中,有不少有趣的典故。
最早的蒸汽机是由英国工程师瓦特在18世纪末期发明的,它利用蒸汽驱动活塞运动,从而产生动力。
但这种蒸汽机结构复杂,效率低下,只能用于一些特定的场合。
直到19世纪末,英国工程师帕森斯发明了第一台现代意义上的汽轮机。
据说帕森斯是在伦敦的一家酒吧里想到这个创意的。
当时他正在喝啤酒,看到一个玩具风车,于是就想到了利用蒸汽旋转叶轮的设计,最终发明了第一台实用的汽轮机。
这台机器不仅结构简单,效率也高,可以应用于船舶、火车等各种领域。
此外,汽轮机还有一个有趣的典故。
据说20世纪初,一位美国电影制片人前往英国拍摄一部影片,但由于当时的电影设备需要蒸汽机提供动力,所以他带了一台美国生产的蒸汽机前往英国。
但是,由于这台蒸汽机太大了,无法通过英国的小门,于是电影制片人不得不将它分成几部分运输。
后来,这种分段式的蒸汽机逐渐发展成为现代的汽轮机,被广泛应用于各种领域,成为人类工业史上的重要发明之一。
汽轮机发展史漫谈一、汽轮机早期发展汽轮机是一种以蒸汽为动力,并将蒸汽的热能转化为机械功的旋转机械,是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。
1883年瑞典工程师拉瓦尔设计制造出了第一台单级冲动式汽轮机,随后在1884年英国工程师帕森斯设计制造了第一台单级反动式汽轮机,被广泛应用在电站、航海和大型工业中[1]。
随着资本主义工商业的迅速发展,在欧洲和美国许多公司着手制造汽轮机。
由于大型电厂开始了发展而汽轮机的特点又适应这种发展的要求,于是汽轮机存在着大量的市场需求;同时不可避免地要求汽轮机能有更大的机组功率。
1900~1905年,汽轮机功率在200~3000千瓦之间,以1000~1500转/ 分的转速运行。
且无一例外地为轴流式汽轮机。
发展到1916年,汽轮机功率达到50000千瓦(A E G公司造)其转速为1000转/分。
当时,转速为1500转/ 分的汽轮机功率大约为20000千瓦,转速为3000转/ 分的汽轮机其功率大约为10000千瓦。
二、一次世界大战后汽轮机的发展情况汽轮机的蒸汽参数的不断提高,促进了汽轮机的继续发展。
除了汽机、锅炉效率及热循环效率的改善之外,还有热降的增大,都使热耗减小了。
所有这些,都依赖于新汽轮参数的提高。
到1925 /26年间,汽压力值提高到了大约25巴的平均水平,而温度提325~375℃。
1930年后,汽轮机向更高参数的迅猛发展进入了暂时的停滞状态。
参数为100~110巴、480~500℃的前置式机组多数由Leuna、Schkopau公司建造。
蒸汽压力参数停滞在经实践证明是可靠的100巴的水平上。
当时所用的材料承受不了较高的蒸汽参数,特别是温度。
19世纪以来,汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上,增大单机功率和提高装置的热经济性。
到1937年汽轮机的总功率足达4000000千瓦,这些机组共生产了140亿千瓦?小时的电能。
60 %的汽轮机功率在10~20000千瓦之间;其中绝大部分的新汽轮的压力达到25atu(计示大气压)(65%);蒸汽的高温、高压等级情况发生了变化;特别是冲动式汽轮机轴流式,占绝大多数,汽轮机的利用率和运行时间不断提高[2]。
中国燃气轮机行业发展史【最新版】目录一、中国燃气轮机行业发展历程二、中国燃气轮机行业产业链全景三、中国燃气轮机行业发展现状四、中国燃气轮机行业竞争格局五、中国燃气轮机行业壁垒六、中国燃气轮机行业发展趋势正文一、中国燃气轮机行业发展历程燃气轮机行业起源于上世纪 50 年代,经历了从蒸汽轮机到燃气轮机的技术变革。
在我国,燃气轮机行业的发展历程可以分为三个阶段:1.起步阶段(1950-1970 年代):我国开始研究和生产燃气轮机,主要依赖于苏联的技术援助。
在这个阶段,我国燃气轮机行业还处于初级阶段,技术水平较低,产品主要用于军事和工业领域。
2.发展阶段(1980-1990 年代):随着改革开放的推进,我国燃气轮机行业迎来了快速发展的时期。
国内企业开始引进国外先进技术,并通过消化吸收,逐步提高自主研发能力。
在这个阶段,我国燃气轮机行业逐渐形成了自己的产业链,并开始涉足船舶、发电等领域。
3.壮大阶段(2000 年代至今):在这个阶段,我国燃气轮机行业迎来了新一轮的发展机遇。
国内企业通过自主研发和创新,不断突破关键技术,使得我国燃气轮机行业在国际市场上逐渐崭露头角。
此外,国家政策的支持和节能减排的需求也推动了燃气轮机行业的快速发展。
二、中国燃气轮机行业产业链全景我国燃气轮机行业产业链主要包括以下几个环节:1.设计研发:包括燃气轮机整机设计、控制系统设计等。
2.零部件制造:包括压气机、燃烧室、透平等关键零部件的制造。
3.整机组装:将零部件进行组装,形成完整的燃气轮机产品。
4.销售与服务:包括燃气轮机的市场销售、售后服务等。
三、中国燃气轮机行业发展现状目前,我国燃气轮机行业呈现出以下发展现状:1.产能规模不断扩大:随着技术的进步和市场需求的增长,我国燃气轮机行业产能规模不断扩大,已成为全球最大的燃气轮机市场之一。
2.产品种类日益丰富:我国燃气轮机行业产品种类日益丰富,涵盖了微型、轻型和重型燃气轮机,广泛应用于工业发电、船舶动力、管道增压、坦克机车、分布式发电及热电联供等场景。
燃气轮机发展史燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。
中国在公元十二世纪的南宋高宗年间就已有走马灯的记载,它是涡轮机(透平)的雏形。
15世纪末,意大利人列奥纳多•达芬奇设计出烟气转动装置,其原理与走马灯相同。
至17世纪中叶,透平原理在欧洲得到了较多应用。
1791年,英国人巴伯首次描述了燃气轮机的工作过程;1872年,德国人施托尔策设计了一台燃气轮机,并于1900~1904年进行了试验,但因始终未能脱开起动机独立运行而失败;1905年,法国人勒梅尔和阿芒戈制成第一台能输出功的燃气轮机,但效率太低,因而未获得实用。
1920年,德国人霍尔茨瓦特制成第一台实用的燃气轮机,其效率为13%、功率为370千瓦,按等容加热循环工作,但因等容加热循环以断续爆燃的方式加热,存在许多重大缺点而被人们放弃。
随着空气动力学的发展,人们掌握了压气机叶片中气体扩压流动的特点,解决了设计高效率轴流式压气机的问题,因而在30年代中期出现了效率达85%的轴流式压气机。
与此同时,透平效率也有了提高。
在高温材料方面,出现了能承受600℃以上高温的铬镍合金钢等耐热钢,因而能采用较高的燃气初温,于是等压加热循环的燃气轮机终于得到成功的应用。
1939年,在瑞士制成了四兆瓦发电用燃气轮机,效率达18%。
同年,在德国制造的喷气式飞机试飞成功,从此燃气轮机进入了实用阶段,并开始迅速发展。
随着高温材料的不断进展,以及透平采用冷却叶片并不断提高冷却效果,燃气初温逐步提高,使燃气轮机效率不断提高。
单机功率也不断增大,在70年代中期出现了数种100兆瓦级的燃气轮机,最高能达到130兆瓦。
与此同时,燃气轮机的应用领域不断扩大。
1941年瑞士制造的第一辆燃气轮机机车通过了试验;1947年,英国制造的第一艘装备燃气轮机的舰艇下水,它以1.86兆瓦的燃气轮机作加力动力;1950年,英国制成第一辆燃气轮机汽车。
工业用汽轮机的发展历程与趋势工业用汽轮机是一种将燃料能源转化为机械能的设备,其发展历程与趋势对于工业生产的进步和能源利用的效率至关重要。
本文将从历史的角度出发,回顾工业用汽轮机的发展历程,并展望其未来的趋势。
工业用汽轮机的历程可以追溯到18世纪60年代,当时的著名发明家詹姆斯·瓦特成功发明了第一台实用的蒸汽机。
这台蒸汽机利用蒸汽的扩张力来驱动活塞运动,将燃料的化学能转化为机械能。
瓦特的发明引发了工业革命,为人类创造了大量的机械动力,推动了工业化进程。
在19世纪,随着科学技术的不断进步,汽轮机迅速发展起来。
蒸汽机的工作原理被进一步完善,燃烧室的设计得到改进,提高了燃料燃烧的效率,增加了蒸汽的扩张能力。
同时,新材料的应用和制造工艺的改进也使得汽轮机的性能得到了提升。
它被广泛应用于煤矿、电厂、航空和航海等领域,为工业生产带来了巨大的能源输出。
20世纪的后半段,随着科技的飞速发展,工业用汽轮机进入了一个新的发展阶段。
燃气轮机的出现给汽轮机带来了新的技术突破。
相较于传统蒸汽机,燃气轮机采用了内燃原理,直接将燃气燃烧产生的高温高压气体作为工作流体,通过高速旋转的轴向流动来驱动机械。
燃气轮机具有结构简单、启停快速、效率高等优点,逐渐成为工业用汽轮机的新趋势。
随着清洁能源和可持续发展的理念不断深入人心,工业用汽轮机的发展呈现出多元化的趋势。
一方面,传统的燃煤汽轮机通过改进燃烧系统、提高燃烧效率和降低排放来实现清洁化和高效化。
节能减排已成为国际社会普遍关注的问题,因此针对燃煤汽轮机的改进研究成为当前的热点之一。
另一方面,在可再生能源的推动下,再生能源的利用已成为工业用汽轮机发展的重要方向之一。
太阳能光热发电系统与汽轮机的结合,可以将太阳能转化为热能,再经由汽轮机转化为电能。
风能发电也可以通过汽轮机发电机组转化为电能。
这些可再生能源的利用不仅减少了对传统能源的依赖,还减少了对环境的污染,实现了可持续发展。
汽轮机发展历史一、国际上汽轮机发展状况1、1883年瑞典工程师拉瓦尔设计制造出了第一台单级冲动式汽轮机,随后在1884年英国工程师帕森斯设计制造了第一台单级反动式汽轮机,虽然当时的汽轮机和我们现在的汽轮机相比结构非常简单,但是从此推动了汽轮机在世界范围内的应用,被广泛应用在电站、航海和大型工业中。
2、在60年代,世界工业发达的国家生产的汽轮机已经达到500—600MW等级水平。
1972年瑞士BBC公司制造的1300MW双轴全速汽轮机在美国投入运行,设计参数达到24Mpa,蒸汽温度538°C,3600rpm;1974年西德KWU公司制造的1300MW 单轴半速(1500 rpm)饱和蒸汽参数汽轮机投入运行,;1982年世界上最大的1200MW单轴全速汽轮机在前苏联投入运行,压力24 Mpa,蒸汽温度540°C。
3、目前世界各国都在研究大容量、高参数汽轮机的研究和开发,如俄罗斯正在研究2000MW汽轮机。
主要是大容量汽轮机有如下特点:1)降低单位功率投资成本。
如800MW机组比500MW汽轮机的千瓦造价低17%;1200MW机组比800MW机组的千瓦造价低15%—20%。
2)提高运行经济性。
如法国的600MW机组比国产的125MW机组的热耗率低276kj/kW.h,每年可节约燃煤4万吨。
3)加快电网建设速度,满足经济发展需要。
4)提高电网的调峰能力。
4、汽轮机按照工作原理分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。
汽轮机是一种以蒸汽为动力,并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械,是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。
汽轮机具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。
——冲动式汽轮机蒸汽主要在静叶中膨胀,在动叶中只有少量的膨胀。
——反动式汽轮机蒸汽在静叶和动叶中膨胀,而且膨胀程度相同。
由于反动级不能作成部分进汽,因此第一级调节级通常采用单列冲动级或双列速度级。
如我国引进美国西屋(WH)技术生产的300MW、600MW机组。
目前世界上生产冲动式汽轮机的企业有:美国通用公司(GE)、英国通用公司(GEC)、日本的东芝(TOSHIBA)和日立、俄罗斯的列宁格勒金属工厂等。
制造反动式汽轮机的有美国西屋公司(WH)、日本三菱、英国帕森斯公司、法国电器机械公司(CMR)等,德国(SIEMENS)。
冲动式汽轮机为隔板型,如国产的300MW高中压合缸汽轮机;反动式汽轮机为转鼓型(或筒型),如上海汽轮机厂引进的300MW、600MW汽轮机。
5、汽轮机按照蒸汽参数(压力和温度)分为:——低压汽轮机:主蒸汽压力小于1.47Mpa;——中压汽轮机:主蒸汽压力在1.96—3.92Mpa;——高压汽轮机:主蒸汽压力在5.88—9.8Mpa;——超高压汽轮机:主蒸汽压力在11.77—13.93Mpa;——亚临界压力汽轮机:主蒸汽压力在15.69—17.65Mpa;——超临界压力汽轮机:主蒸汽压力大于22.15Mpa;——超超临界压力汽轮机:主蒸汽压力大于32Mpa;6、由于冶金技术的不断发展,使得汽轮机结构也有了很大改进。
目前的大机组普遍采用了高中压合缸的双层结构,高中压转子采用一根转子结构,高、中、低压转子全部采用整锻结构,轴承较多地采用了可倾瓦结构。
目前各国都在进行大容量、高参数机组的开发和设计,如俄罗斯正在开发的2000MW汽轮机。
日本正在开发一种新的合金材料,将使高中、低压转子一体化成为可能。
二、我国汽轮机发展状况1、我国汽轮机发展起步比较晚。
1955年上海汽轮机厂制造出第一台6MW汽轮机。
1964年哈尔滨汽轮机厂第一台100MW机组在高井电厂投入运行;1972年第一台200MW汽轮机在朝阳电厂投入运行;1974年第一台300MW机组在望亭电厂投入运行。
70年代进口了10台200—320MW机组,分别安装在了陡河、元宝山、大港、清河电厂。
70年代末国产机组占到总容量70%。
2、1987年采用引进技术生产的300MW机组在石横电厂投入运行;1989年采用引进技术生产的600MW机组在平圩电厂投入运行;2000年从俄罗斯引进两台超临界800MW机组在绥中电厂投入运行。
3、上海汽轮机厂是中国第一家汽轮机厂,在1995年开始与美国西屋电气公司合作成立了现在的STC,1999 年德国西门子公司收购了西屋电气公司发电部, STC 相应股份转移给西门子。
哈尔滨汽轮机厂1956年建厂,先后设计制造了我国第一台25MW、50MW、100MW和200MW汽轮机,80年代从美国西屋公司引进了300MW 和600MW亚临界汽轮机的全套设计和制造技术,于1986年制造成功了我国第一台600MW汽轮机,目前自主研制的三缸超临界600MW汽轮机已经投入生产。
东方汽轮机厂1965年开始兴建,1971年制造出第一台汽轮机,目前的主力机型为600MW汽轮机。
北京北重汽轮电机有限责任公司做为后起之秀,以300MW机组为主导产品,它是由始建于1958年的北京重型电机厂通过资产转型在2000年10月份成立的又一大动力厂,目前2台600MW汽轮机也已经在今年投入生产。
4、目前中国四大动力厂以300MW和600MW机组为主导产品。
汽轮机检修第一部分汽轮机检修准备1、机组检修等级划分按照检修规模和停用时间将机组检修划分为:1.1 A级检修对汽轮发电机组进行全面的解体检查和修理,属于机组性能恢复性检修。
1.2 B级检修针对机组存在的问题,对某些设备有针对性地进行解体检查和修理,属于部分设备性能恢复性检修。
经过评估,可以有针对性地实施部分A级检修项目或定期滚动检修项目。
1.3 C级检修根据设备的磨损、老化规律,有重点地对机组进行检查、评估、修理和清扫,属于消缺性检修。
根据设备状况可以实施部分A级检修项目或定期滚动检修项目。
1.4 D级检修在机组运行状况良好的情况下,根据季节特点对主要附属系统和设备进行的消缺。
可以安排部分C级检修项目。
发电厂设备检修从计划检修、预防性定期检修、优化检修、状态检修四个阶段,但是由于汽轮机作为高温高压高转速的主机,目前比较多的电厂还沿用了预防性的定期检修模式。
2、机组检修周期2.1 新投产的机组在制造厂没有明确的规定情况下,一般在投产后一年左右,根据运行情况安排一次A/B级检修。
2.2 其它运行机组参照下表执行西门子公司制造的350MW机组,高中压合缸结构的汽轮机在蒸汽品质保证的前提下检修间隔为12年,最新设计的产品为24年,是目前世界上检修间隔最长的机组,该汽轮机为两轴三支点结构,转子和汽缸同向膨胀(以#1轴承箱的推力支持联合轴承3、汽轮机资料和信息收集该阶段主要是为检修项目的确定和检修技术准备工作收集资料和提供依据。
3.1 图纸收集整理收集整理汽轮机的如下图纸:⏹汽轮机安装和检修技术说明书;⏹汽轮机结构说明书;⏹汽轮机总结结构图;⏹汽轮机轴瓦图;⏹汽轮机转子图;⏹汽轮机通流图;⏹汽轮机滑销系统图;⏹汽轮机对轮连接图。
3.2 汽轮机安装和历次检修技术文件⏹安装技术文件,包括安装技术记录、缺陷处理单、制造厂建议书、相关的变更文件等。
技术记录卡包括的主要内容有:❶解体阶段的检修记录:轴瓦间隙记录、轴承紧力(间隙)记录、油档间隙记录、对轮同心度记录、对轮晃度记录、对轮和推力盘瓢偏记录、汽缸与转子径向和轴向相对位置记录、汽缸负荷分配记录、汽缸支撑转换记录、推力间隙记录、推缸记录、转子弯曲度记录、转子轴径扬度记录、通流记录。
❷检修阶段的检修记录:滑销间隙记录、汽缸轴承座水平记录、隔板(汽封)支撑和定位键间隙记录、汽缸支撑和定位键间隙记录、汽缸合缸记录、隔板变形记录、汽封块膨胀间隙记录、发现的缺陷及处理记录、主要部件调整记录、通流间隙记录、轴承检修记录、主要部件更换记录。
回装阶段的检修记录:螺栓紧固记录、转子轴向定位记录、轴串记录、推力间隙记录、汽缸管道内部检查记录、汽缸与转子定位记录、汽缸和隔板支撑垫片记录、汽缸与转子定位尺寸记录、汽缸负荷分配记录、汽缸支撑转换记录、防提升装置间隙记录、转子中心调整记录、对轮同心度记录、对轮连接记录、轴瓦间隙记录、油档间隙记录、轴承紧力(间隙)记录、轴系扬度记录、桥规记录、汽缸扣盖签证、轴承箱扣盖前检查记录。
技术记录卡应根据现场检修各阶段的数据测量情况印制足够份数,并发到项目负责人,并向其交代记录卡的使用注意事项,如汽流方向、测量位置、测量工具、需要记录的内容包括测量状态、测量数值、测量工具编号、测量人、测量时间等。
如轴瓦间隙记录至少应分为解体阶段和回装阶段,至少要交给项目负责人两份。
4、工器具准备工器具准备是主机检修准备中的一项主要内容,汽轮机检修的专用工具比较多,需要的高技术工具和精密测量工具也比较多,因此把工器具准备做为一项主要内容单列。
汽轮机检修工器具包括以下几方面:——随机专用工具;——通用性专用工具;——测量工具;——起重工具;——电动工具;——手动工具;——运输工具。
此外还要联系有相应加工能力的机加工车间,准备好检修过程中一些部件的加工机械,如螺栓加工、调整垫板磨削、汽轮机的主要工具包括:——吊装工具:临时吊车、吊汽缸专用工具、吊轴承座专用工具、吊隔板(套—)专用工具、吊轴承座专用工具、转子抬轴专用工具、吊转子专用工具、吊轴承专用工具、吊导汽管专用工具、汽缸导杆、转子限位导柱、千斤顶。
——螺栓拆装工具:螺栓长度测量专用工具、电动液压力矩扳手、手动力矩扳手、力矩放大器、专用扳手、法兰螺栓加热装置和加热棒、液压拉伸器、绞刀。
——加工工具:角相、电磨、无齿锯、手枪钻、磁力钻、电动磨孔机、汽封块加工机床。
——测量工具:电子楔形塞尺、内外径千分尺、研磨平板、合像水平仪、铅丝厚度测量工具、百分表、内径百分表、量块、刀口尺、测力计、激光准值仪、天平、桥规、测量环、深度尺(包括专用)。
——其它:汽缸顶丝、轴承箱顶丝、汽缸(隔板套)支撑转换顶丝或转换垫块、假瓦。
第二部分检修工艺一、解体阶段本部分主要结合检修解体过程对汽轮机的结构形式、检修工艺等进行讲解。
1、解体阶段检修工序——在检修前应充分了解该汽轮机拆除保温的要求条件,主要是高压缸进汽室金属温度的要求。
——由于汽轮机结构和材质不同,对汽缸温度的要求也不尽相同,一般在150℃~120℃之间停盘车,温度在120℃~100℃之间可以拆除汽缸和导汽管保温,金属温度在80℃以下可以拆除导汽管和汽缸螺栓。
但也有高于此温度要求的,如日本三菱350MW机组要求调速级温度小于180℃即可进行拆除保温工作;上汽600MW汽轮机要求调节级金属温度降到160即可进行拆除保温工作;德国ABB200MW汽轮机要求调节级金属温度降到150℃(或汽缸表面温度降到100℃)时可以进行保温拆除工作。
——在汽缸温度较高时拆除保温和导汽管道,会造成汽缸变形、汽缸裂纹、通流和汽缸定位键槽卡涩、转子弯曲、导汽管螺栓咬扣等事故。