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October 2006 The Second Annual Conference of The Ultra-Supercritical KS12-1：超超临界电厂的现代汽轮机技术Dipl.-Ing. Werner Heine西门子发电部汽轮机生产线管理部部长,德国摘要现代的超超临界级燃煤电厂需要高效的汽轮机，以承受高达300 bars 的蒸汽压力和高达600°C 及以上的蒸汽温度。
除了经济原因，还有二氧化碳排放的环境问题，使得不仅需要在大型的1000 MW 电厂上采用最新的超超临界技术，也要在相对较小的机组，如600 MW 机组上使用该技术。
除了边界条件外，电网波动的稳定能力也是一个关键要求。
在这方面西门子公司非常重视，并通过使用额外的阀门，即补汽调节阀，提高进入高压汽机的最大主蒸汽质量流量。
利用该技术，理论上可以将功率提高达20％。
十多年来，西门子发电部已经积累了很多良好的运行经验，因此在该领域建立了完善的理论。
从经济角度看，通过补汽调节阀来扩展功率的方法，比在标准运行工况下对整个汽机节流，或使用控制级要好。
除概括地介绍西门子超超临界汽轮机技术外，还重点介绍了高压汽机的新特点，即所谓的内部旁路冷却。
配汽方案及同其他方案，如控制级的比较。
最后，介绍了一些改善600MW 机汽机热耗率研究的最终结果。
超超临界蒸汽发电厂用西门子汽轮机技术图 1: 为超超临界开发的SST 6000的3D视图几十年来，西门子公司对于汽轮机的配置，一直倾向于单独的高压和中压模块与灵活的低压模块系统相结合，从而对不同的现场工况都能适应和优化。
根据设备最高效率的要求，及随之而来的增高的蒸汽参数，西门子公司不断对模块进行地改良，从而确保西门子 汽轮机设备具有较高的可用率和可靠性。
图 2是超临界电厂用西门子高压汽机的典型设计的横向和纵向断面图。
外缸的蒸汽入口区域为铬含量10%的铸钢，其壁厚明显降低。
而外缸的高压排汽部位为铬含量1%的铸钢。
.汽机介绍————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1.1 汽机设备规范该汽轮机是由上海汽轮机有限公司和德国SIEMENS公司联合设计制造的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、八级回热抽汽、反动凝汽式汽轮机,型号为N1000-27/600/600（TC4F），末级叶片高度1146mm。
汽轮机高、中压缸采用分缸布置，高压缸为单流型，中压缸和低压缸均为双流型。
本机组采用数字电液式调节系统（DEH）。
调节系统的转速可调范围为0∼110%×3000rpm。
汽轮机设计寿命为30年。
汽轮发电机组设计额定输出功率为1000MW，汽轮机THA工况热耗率保证值7327 kJ/kW.H。
汽轮机采用全周进汽方式，高压缸进口设有两个高压主汽门、两个高压调节门和一个补汽阀，中压缸进口设有两个中压主汽门和两个中压调门。
补汽技术，是从主汽阀后、主调阀前引出一些新蒸汽（额定进汽量的5∼10%），经补汽阀节流降低参数（蒸汽温度约降低30℃）后进入高压第五级动叶后的空间，主流与这股蒸汽混合后在以后各级继续膨胀做功的一种措施。
补汽技术提高了汽轮机的过载和调频能力，它使全周进汽机型的安全可靠性、经济性全面超过喷嘴调节机型。
高压缸采用单流、双层缸设计，其双层缸由静叶持环组成的内缸和筒形外缸组成，外缸为桶形设计，内缸为垂直纵向平分面结构。
中压缸采用双流程、双层缸设计，其双层缸由水平中分式内、外缸组成。
双流低压缸是两层缸体设计，焊接的外缸和内缸均为水平对分。
汽轮机转子采用鼓式转子。
鼓式转子主要由转鼓、动叶片和联轴器组成。
该汽轮机组的轴系由1个单流程反向高压转子、1个双流程中压转子和2个双流程低压转子组成。
这四个汽轮机转子均为整锻式转子，所有转子均无中心孔，各转子之间全部采用刚性联轴器连接。
高压转子的进汽端设有平衡活塞，它的高压侧与高压缸进汽相通，压力高，低压侧与高压缸排汽相通，压力低。
汽轮机油系统补、排油操作及注意事项汽机润滑油系统由汽轮机主轴驱动的主油泵、油涡轮泵、冷油器、顶轴装置、盘车装置、排烟系统、主油箱、交流辅助油泵、直流事故油泵、滤网、油箱电加热器、油箱油位指示器、油位开关等以及各种脱扣、控制装置和连接管道、阀门、逆止门、各种监测仪表等构成。
润滑油系统为机组各支承轴承、推力轴承及盘车装置提供润滑油，为发电机密封油系统提供油源及启动用密封油，为汽机危机保安器提供复位及注油试验用油，为顶轴油系统提供工作用油。
润滑油系统工作油压为0.137～0.176MPa，工作油温40～50 ℃。
润滑油系统中使用的油（L－TSA32透平油）是高质量精练的矿物油。
系统设备技术规范如下：主油箱三期机组配备一个最大运行容积为43.8m3的方形卧式主油箱，用于储存合格的润滑油，位于0m层汽轮发电机组前端。
油箱顶盖上安装有辅助油泵TOP、油涡轮泵BOP、直流事故润滑油泵EOP、启动油泵MSP、排烟装置、油位指示器和切换阀等；油箱内装有电加热器。
油箱顶部开有人孔，底部有事故排油口。
正常运行时油箱油容积34.9m2。
一、排油1、主机润滑油倒油至净油箱（以5号机为例）确认5号机主机及主机润滑油系统已停运确认5号机主机油净化未投运检查5号机主机交流润滑油泵已停电，CRT上显示正确检查5号机主机直流润滑油泵已停电，CRT上显示正确检查5号机主机启动油泵已停电，CRT上显示正确检查5号机主机A顶轴油泵已停电，CRT上显示正确检查5号机主机B顶轴油泵已停电，CRT上显示正确检查5号机主机油箱A排烟风机已停电检查5号机主机油箱B排烟风机已停电检查5号机主机油箱溢流至事故油池手动门关闭检查5号机主机油箱滤网至事故油池一道手动门关闭检查5号机主机油箱滤网至事故油池二道手动门关闭检查5号机主机油箱放油至三期事故油池一道手动门关闭检查5号机主机油箱放油至三期事故油池二道手动门关闭检查5号机主机油箱至主机油净化装置手动门关闭检查5号机主机油净化装置至主机油箱手动门关闭检查5号机主机油箱至移动滤油机手动门关闭检查5号机主机油箱补油手动门关闭检查5号机主机放油至三期污油箱手动门关闭检查5号机主机放油至三期净油箱手动门关闭检查三期净油箱至移动滤油机手动门关闭检查三期净油箱放油至事故油池手动门关闭检查#6机主机放油至三期储油箱手动门关闭检查开启5号机主机油箱放油至三期净油箱手动门检查开启5号机主机油箱润滑油输出泵入口手动总门启动5号机主机油箱润滑油输出泵检查5号机主油箱润滑油输送泵运行正常，管路无泄漏检查开启5号机主机油箱润滑油输出泵出口手动总门检查三期净油箱油位开始上涨检查5号机主机油箱油位下降当5号机主机油箱无油位时, 停止5号机主机油箱润滑油输出泵运行关闭5号机主机油箱润滑油输出泵入口手动门关闭5号机主机油箱放油至三期净油箱手动门2、事故情况下排油至事故油池二、补油1、三期净油箱至#6机大机润滑油箱补油（以6号机为例）检查#6机润滑油系统检修工作结束，工作票收回，无影响油箱补油的工作确认三期净油箱油位大于2M确认三期净油箱油质合格检查#6机大机油净化装置停运检查#6机大机油箱放油手动总门在全关位检查#6机大机油箱放油至三期储油箱手动门在全关位检查#6机大机油箱放油至三期事故油池手动门在全关位检查#6机大机油箱至大机油净化装置一道手动门在全关位检查#6机大机油净化回油至大机油箱手动总门关闭检查#6机小机油箱补油门在全关位检查三期润滑油储油箱至#6机主机油箱补油手动门在全关位检查三期润滑油储油箱至#5机主机油箱补油手动门在全关位检查三期润滑油储油箱至#6机主机油箱补油总门前放空气门关闭检查三期润滑油储油箱至#5机主机油箱补油管道放空气门关闭检查三期润滑油储油箱至#5机小机油箱补油手动总门在全关位开启#6机大机油箱补油门开启三期润滑油储油箱至#6机主机油箱补油手动总门全开三期润滑油储油箱油输送泵入口手动门检查三期润滑油储油箱油输送泵出口手动门在全关位检查三期润滑油储油箱油输送泵油位正常将三期润滑油储油箱油输送泵电机送电通知#5机值班员密切监视#5机主油箱及#5机A、B小机油箱油位变化情况就地启动三期润滑油储油箱油输送泵缓慢开启三期润滑油储油箱油输送泵出口手动门给#6机大机润滑油箱补油，同时就地密切监视#6机小机油箱油位及三期润滑油储油箱油位的变化当#6机大机润滑油箱就地油位计指示+50～+100MM时，停运三期润滑油储油箱油输送泵全关三期润滑油储油箱油输送泵出口手动门全关#6机大机油箱补油门3、利用滤油机补油附图：45。
汽轮机冲转操作及注意事项 - 上汽机组汽轮机冲转操作摘要：汽轮机冲转直接影响汽轮机的寿命，正确的进行汽轮机冲转对发电厂而言有极其重要深远的意义。
关键词：热应力；汽轮机寿命；暖阀一、汽轮机冲转的关键为确保汽轮机的安全运行，各个厂家在汽轮机启动过程中，对汽温、金属温度在空间、时间以及数值上都有着明确的要求，这些要求反映在汽轮机金属温度上都十分严格，其主要目的均是最大限度的降低金属热应力确保汽轮机受热膨胀均匀，延长汽轮机寿命。
上汽机组的特点以往的机组或其他厂家的机组在汽轮机启动过程中，对于热力参数和热应力的控制，完全由运行人员依据厂家说明书及运行规程进行判断和控制，人为确定汽轮机启动过程中下一个步骤是否进行。
而上汽引进西门子技术的超超临界汽轮机组在启动控制策略中，则将启动过程中热力参数、汽缸阀体热应力控制综合纳入自动控制逻辑，采用的方法是用温度X准则来监视和判断热力参数是否满足工况和机组热应力的要求，用应力估算器时刻对各应力部件的热应力进行实时计算，并提供判断依据，在整个启动过程中完全由系统软件控制汽轮机自动启动，代替人为判断热应力是否满足以及下一步操作是否进行。
上汽自启动，简化了运行操作，降低了汽轮机启动难度。
二、汽轮机控制画面讲解汽轮机控制器画面主要由启动装置控制回路（S/UP DEVICE）、转速负荷控制回路（SPD/LOAD CTRL）、压力控制回路（HP PRES CTRL）三部分构成，以上三个回路换算出的指令经过中央低选功能得出总流量指令，再通过高排温度控制器（HP EXH TEMP CTRL）、高压叶片级压力控制器（暂未投入）（HP BLAD PRES CTRL）及阀位限制功能（POSN LIMIT）的限制，从而控制高中压调门及补汽阀的阀门开度。
（一）汽机启动装置启动装置起作用于汽机启动阶段，其指令即TAB指令，TAB指令由启动步序自动生成（其指令输出（0~100%）），当TAB在外部控制时，人为也可输入指令值。
浅析大型超超临界汽轮机组全周进汽与补汽阀摘要：随着火力发电的发展，锅炉主蒸汽参数越来越高，对于超超临界汽轮机第一级叶片的要求越来越高，温度决定了汽轮机第一级叶片的材质，压力决定了汽轮机第一级叶片的厚度。
从热力循环和发挥整个电厂设备的潜力角度，全周进汽的滑压运行模式并没有用足蒸汽压力的能力。
全周进汽时，汽轮机的进汽压力与流量成正比，即机组仅在最大流量（通常称VWO）工况运行时，进汽压力才达到额定值。
所以大型超超临界机组采用补汽阀技术来达到在额定工况下使得压力被充分利用，提高汽轮机焓降和经济性。
只有在机组最大流量比额定工况流量大得多的情况下，才有必要配置补汽阀。
采用补汽阀来满足大型超超临界机组额定工况下使得压力被充分利用，提高汽轮机焓降和经济性。
关键词：汽轮机；全周进汽；补汽阀一、概述高参数汽轮机逐渐发展为没有调节级的采用全周进汽的机组，运行中不存在单阀和顺阀的切换。
对于全周进汽的进组，第一级与其他级一样，机组不存在调节级，机组的进汽压力与流量成正比，也就是说焓降与流量成正比，即机组仅在最大流量（通常称VWO）工况运行时，进汽压力才达到额定值。
只能通过节流或滑压降低进汽压力的方式调节汽轮机的进汽量及功率。
在夏季高背压或机组出现老化时，机组在达到额定压力而流量难以达到热耗保证工况流量，如果不装补汽阀只能通过增加主蒸汽流量来克服，但是随着流量的增加压力也会随之增大，就会造成汽轮机第一级叶片超压，给机组增加了运行的危险性，而且压力仍然没有充足利用。
另外，对于全周进汽机组高压第一级叶片不存在部分进汽引起的冲击载荷，叶片应力与机组负荷同步变化，使该级叶片在任何工况均处在温度虽然高，但应力水平却较低的安全状态，彻底解决了高压第一级叶片的强度问题。
喷嘴分组及部分进汽在超超临界参数下将更容易形成汽隙激振源，不利于机组部分负荷下的安全运行。
二、补汽调节阀结构及工作原理单流高压缸原配有两个主汽门和两个调节阀。
在每个主汽门后、调门前引出一个管道，接入一个或两个外置的补汽调节阀，该阀门结构类同于主调门，是一个单座阀，位于高压缸下部（或上下部）。
1000MW 级汽轮机补汽阀调频问题及应对策略发表时间：2018-10-14T10:54:46.307Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：魏新明[导读] 摘要：补气阀是汽轮机组的重要组成设备之一，关系到机组的正常、稳定运行。
(神华国华清远发电有限责任公司广东清远 513000)摘要：补气阀是汽轮机组的重要组成设备之一，关系到机组的正常、稳定运行。
本文对全周进汽加补汽阀技术机型汽轮机展开了介绍，指出了汽轮机补气阀的调频问题，并提出相应的应对策略，以期能为有关需要提供参考。
关键词：汽轮机；补气阀；调频问题；应对策略随着我国电力行业的快速发展，汽轮机作为电力厂的重要设备，在电力生产中发挥着至关重要的作用。
而电网频率是保障电能质量的重要指标，汽轮机的调频问题也越来越受重视。
若汽轮机补气阀在调频时存在问题，将会影响到机组的运行效益和安全。
基于此，本文针对部分汽轮机中补气阀的调频问题，展开了相关探讨。
1.全周进汽加补汽阀机型的一些设计理念全周进汽加补汽阀技术机型采用“HMN”（高压单流Ｈ型积木块，中压双流M型积木块，低压双流Ｎ型积木块）设计，摒弃了美、日等双流调节级的设计理念，采用全周进汽和圆筒形单流高压缸设计，效率较高，热耗低至7245KJ/（KW•h），供电煤耗设计值可低于279ｇ/（KW•h），能效指标先进。
在汽轮机调节阀方面，最初的设计理念是：在30％～100％负荷范围内，采用滑压运行方式，调节阀全开，尽量减少节流损失，以带基本负荷为主；在机组参与一次调频时使用补汽阀。
该设计方案主要有两个目的：一是在额定流量下，使滑压运行机组进汽压力达到额定值，弥补全周进汽滑压运行模式下没有用足蒸汽压力的缺陷；二是在机组运行时，不必通过主调阀的节流就具备调频功能，调频速度快（3ｓ以内），具有足够的能量储备，在迅速增加负荷的同时，主蒸汽压力变化小（不到1％），可减少锅炉的压力波动。
2.部分机组补汽阀调频时的问题在实际运行中发现，对于部分早期投运的1000MW 等级机组，汽轮机补汽阀的开启会诱发轴系振动。
1.1 汽机设备规范该汽轮机是由上海汽轮机有限公司和德国SIEMENS公司联合设计制造的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、八级回热抽汽、反动凝汽式汽轮机,型号为N1000-27/600/600（TC4F），末级叶片高度1146mm。
汽轮机高、中压缸采用分缸布置，高压缸为单流型，中压缸和低压缸均为双流型。
本机组采用数字电液式调节系统（DEH）。
调节系统的转速可调范围为0∼110%×3000rpm。
汽轮机设计寿命为30年。
汽轮发电机组设计额定输出功率为1000MW，汽轮机THA工况热耗率保证值7327 kJ/kW.H。
汽轮机采用全周进汽方式，高压缸进口设有两个高压主汽门、两个高压调节门和一个补汽阀，中压缸进口设有两个中压主汽门和两个中压调门。
补汽技术，是从主汽阀后、主调阀前引出一些新蒸汽（额定进汽量的5∼10%），经补汽阀节流降低参数（蒸汽温度约降低30℃）后进入高压第五级动叶后的空间，主流与这股蒸汽混合后在以后各级继续膨胀做功的一种措施。
补汽技术提高了汽轮机的过载和调频能力，它使全周进汽机型的安全可靠性、经济性全面超过喷嘴调节机型。
高压缸采用单流、双层缸设计，其双层缸由静叶持环组成的内缸和筒形外缸组成，外缸为桶形设计，内缸为垂直纵向平分面结构。
中压缸采用双流程、双层缸设计，其双层缸由水平中分式内、外缸组成。
双流低压缸是两层缸体设计，焊接的外缸和内缸均为水平对分。
汽轮机转子采用鼓式转子。
鼓式转子主要由转鼓、动叶片和联轴器组成。
该汽轮机组的轴系由1个单流程反向高压转子、1个双流程中压转子和2个双流程低压转子组成。
这四个汽轮机转子均为整锻式转子，所有转子均无中心孔，各转子之间全部采用刚性联轴器连接。
高压转子的进汽端设有平衡活塞，它的高压侧与高压缸进汽相通，压力高，低压侧与高压缸排汽相通，压力低。
平衡活塞在此压差作用下产生与14个反动级方向相反的轴向推力，从而可以平衡一部分轴向推力。
浅析汽轮机通流部分改造及效果摘要：汽轮机是火力发电项目中的关键性动力设备，能够将蒸汽能量转换为机械能，目前火电厂中的大部分现役汽轮机机组都存在着运行效益低的问题，因此进行汽轮机通流部分改造是现代化火电项目全面升级的要求之一。
在对汽轮机通流部分进行改造后，性能试验结果显示机组改造前后的部分参数没有明显变化，甚至出现经济效益降低的情况，经分析上述问题出现的原因主要为机组通流能力偏大、蒸汽参数偏低、缸效率偏低等，要想解决上述问题，实改造目标，技术人员应该加强对于汽轮机制造工艺的研究，科学应用过载补汽技术，合理设置机组初参数，加强调节级喷嘴的改造，加强汽轮机通流部分设计，并优化汽轮机性能考核方式。
关键词：汽轮机；通流部分；改造；效果电力能源是我国目前使用的主要能源，而火力发电是电力能源的主要生产方式之一，为了贯彻执行《大气污染防治行动计划》的环保理念，火电项目环保改造改造正如火如荼地进行着，其中，就包括汽轮机通流部分改造项目[1]。
汽轮机是一种可将蒸汽能量转换为机械功的旋转式动力机械，是火力发电站中的关键性动力设备，由于设计水平及制造工艺的限制，机组在运行过程中会发生滑销系统卡涩、机组振动大、中低压转子弯曲等事故，影响到汽轮机机组的正常运行，使得火力发电工序由于设备故障而不得不中止，影响到火力发电的经济效益及生产安全。
因此，在科学技术发达的今天，火力发电厂对对汽轮机通流部分进行了全面的升级改造。
1.汽轮机通流部分改造中存在的问题对汽轮机通路部分进行改造，通常有以下4种改造方式：①通流部分的全面改造，将内缸、转子等零构件更换掉，这一方式适用于运行时间常、经济性差的机组；②通流部分的局部改造，一般情况下只改造汽封系统等部分关键构件，将内缸、低压转子等零件更换掉，这一方式适用于运行时间较短的机组，能够降低机组煤耗率；③机组的增容改造。
为响应国家火电项目节能降耗、绿色环保的建设要求，各大汽轮机生产商家利用现代化的制造技术，对现役汽轮机通流部分进行了全面的改造，进一步提升了汽轮机的经济性和环保性[2]。
