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660MW超临界空冷汽轮机介绍哈尔滨汽轮机厂有限责任公司汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结600MWK01#600MW 大同电厂660MW 超临界CHK01A #660MW 轩岗电厂600MWK01B #600MW 武乡电厂2008 轩岗电厂940mm 末叶低压缸超临界高中压合缸660MW 超临界两缸CHK01A 2007 通辽电厂2×680mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸600MW 亚临界三缸K01B-22006 武乡电厂2×620mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸600MW 亚临界三缸K01B 设计2×940mm 末叶低压缸超超临界中压缸超超临界高压缸1000MW 超超临界四缸CCHK02设计940mm 末叶低压缸超超临界高中压合缸660MW超超临界两缸CCHK012007 大同电厂2×620mm 末叶低压缸超临界高中压合缸600MW 超临界三缸CHK012004 漳泽电厂620mm 末叶低压缸亚临界高中压合缸300MW 亚临界两缸K022005大同电厂2×620mm 末叶低压缸亚临界中压缸亚临界高压缸600MW 亚临界四缸K01运行电厂低压缸中压缸高压缸功率名称机组型号汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结积木块设计940mm末叶低压缸模块600MW超高、中压缸模块外形布置滑销系统热平衡图主要技术参数7 (3+1+3)给水回热级数（高加＋除氧＋低加）113000r/min 额定转速10喷嘴调节配汽方式90.013MPa额定排汽压力81872t/h 主蒸汽额定进汽量7566℃额定再热蒸汽进口温度6566℃额定主蒸汽温度524.2MPa 额定主蒸汽压力4660MW THA工况3CLNZK660-24.2/566/566汽轮机型号2超临界、一次中间再热、两缸、两排汽、单轴、直接空冷机组型式1数据单位项目编号750t 汽轮机本体重量177702.8kJ/kW.h THA工况热耗1830～90％变压运行负荷范围16高中压联合启动启动方式1521×10.5×7.5m机组外型尺寸（长、宽、高）148.32m 2低压缸末级叶片环形面积940mm 低压缸末级叶片长度低压缸末级叶片数据132×6级低压缸6级中压缸I+9级高压缸28通流级数12数据单位项目编号主要技术参数7795.27803.77798.260007300总计/加权热耗8223.98184.98153.01125225050%额定出力7850.37843.57828.752570075%额定出力7677.77700.37702.843504350100%额定出力kJ/kW.h kJ/kW.h kJ/kW.h h h680mm 620mm 940mm 3缸2缸年利用小时年运行小时数负荷两缸机组经济性汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结相似性比较高压缸设计参数418.6417.8高压缸焓降kJ/kg四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦2#轴承形式405×285405×2852#轴承尺寸D ×L mm ×mm 四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦1#轴承形式405×205405×2051#轴承尺寸D ×L mm ×mm 943.6943.6高压缸平均根径mm I+9I+9高压缸通流级数60006000轴承跨距mm 566566主蒸汽温度℃24.224.2主蒸汽压力MPa 30003000转速rpm 600660功率MW 沁北轩岗相似性比较中压缸设计参数397.4396.7中压缸焓降kJ/kg四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦2#轴承形式405×285405×2852#轴承尺寸D ×L mm ×mm 四瓦可倾瓦四瓦可倾瓦1#轴承形式405×205405×2051#轴承尺寸D ×L mm ×mm 11651165中压缸平均根径mm I+9I+9中压缸通流级数60006000轴承跨距mm 566566再热蒸汽温度℃ 3.813.81再热蒸汽压力MPa 30003000转速rpm600660功率MW 沁北轩岗相似性比较12122.421.7900Ⅰ高压缸9.548.940.720.635.005.0368.95 8.94 0.78 0.71 4.69 4.73 58.94 8.94 0.79 0.72 4.69 4.72 49.97 9.95 0.80 0.73 5.56 5.60 39.96 9.97 0.81 0.75 5.57 5.61 29.96 9.97 0.83 0.77 5.46 5.50 1中压缸8.82 8.84 1.27 1.18 1.04 1.05 98.82 8.84 1.28 1.16 0.97 0.98 813.17 13.16 1.82 1.69 1.81 1.82 713.15 13.16 1.81 1.65 2.02 2.03 613.18 13.16 1.82 1.68 1.90 1.90 513.16 13.15 1.82 1.70 1.77 1.77 413.15 13.16 1.82 1.72 1.59 1.60 313.14 13.17 1.82 1.76 1.57 1.58 213.16 13.15 1.82 1.75 1.81 1.82 1动叶％静叶％动叶°静叶°动叶％静叶％面积增加角度增加叶高增加级号缸号面积调整结构设计特点夹层冷却系统 结构设计特点降低内外缸温差降低内外缸压差应力场、温度场有限元分析 结构设计特点中压转子冷却系统 结构设计特点中压转子冷却系统 结构设计特点高中压转子寿命 结构设计特点高压喷嘴防止固粒腐蚀设计 结构设计特点高中压通流设计特点高中压通流设计特点高中压通流设计特点12Cr2Mo112Cr2Mo1中压导汽管11ZG15Cr2Mo1ZG15Cr2Mo1再热主汽调节联合阀体1012Cr2Mo11Cr9Mo1VNbN 主汽导汽管9ZG15Cr2Mo1ZG1Cr10MoWVNbN 主汽调节联合阀体8ZG15Cr2Mo1ZG1Cr10MoVNbN 高压内缸71Cr12Mo 1Cr9Mo1VNbN高中压1-3、中压1-3级隔板61Cr12Mo 1Cr9Mo1VNbN 喷嘴510705BU 10705BU 高压2、3级动叶片410705BU 10705MBU 高压I 、1、中压3级动叶片310705BU MTB10AA 中压1-2级动叶片230Cr1Mo1V 30Cr1Mo1V 高中压转子1亚临界材料超临界材料名称序号高温材料选择高温材料选择ZG1Cr10MoWVNbN1Cr12Mo叶片强度汇总隔板强度8756调节级298294289266223183148152121许用应力MPa126116143163158149146146112最大计算应力MPa 第9级第8级第7级第6级第5级第4级第3级第2级第1级高压隔板强度汇总28723617716612488许用应力MPa2141851641647149最大计算应力MPa 第6级第5级第4级第3级第2级第1级中压隔板强度汇总3.高中压缸设计叶片强度汇总动叶强度高压动叶强度汇总425297222228213177许用应力MPa268258220208183163总应力MPa 第6级第5级第4级第3级第2级第1级单位中压动叶强度汇总439310429225191248190146157151许用应力MPa144 128 121 127 139 127 117 106 105 72 总应力MPa 第9级第8级第7级第6级第5级第4级第3级第2级第1级调节级汇报内容1.哈汽公司600MW等级空冷机组发展历程2.总体设计3.高中压缸设计4.低压缸设计5.轴系设计6.投运机组运行情况7.小结低压缸设计特点汽缸与转子系统同心转子支撑转子支撑新设计原设计落地轴承、内缸低压缸设计特点落地轴承、内缸 低压缸设计特点落地轴承低压缸设计特点低压缸设计特点落地轴承、内缸落地内缸空冷末级叶片系列自带围带拱形围带围带凸台套筒凸台松拉筋凸台松拉筋松拉筋拉筋连接形式叶片实体2/442/42222排汽口数目圆弧四齿型斜三齿型圆弧三齿型五叉型四叉型四叉型五叉型叶根形式13～1511151315159.18设计背压KPa 直接空冷间接空冷直接空冷间接空冷冷却方式660/1000600/660300/600200135-150100-150200功率等级MW 940680620600520450710末级动叶高度mm940mm空冷末级叶片性能验证试验气动设计和结构设计2007200620052004940mm 叶片开发历程12%Cr材料阻尼凸台/套筒+自带围带整圈连接连接形式圆弧枞树形叶根形式70叶片支数8.32m 2环形面积1880mm 根径940mm叶高940mm 叶片设计参数940mm空冷末级叶片基本设计参数940mm空冷末级叶片设计进度安排48英寸末级叶片阻尼围带装配状态运行状态蒸汽方向旋转方向凸台/套筒旋转方向阻尼围带高抗振衰减性凸台套筒高抗振衰减性12Cr不锈钢高强度薄叶片高效率减少离心力圆弧枞树型叶根降低叶片重量降低离心力940mm空冷末级叶片结构特点940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果940mm空冷末级叶片强度计算结果三维等马赫数线末三级子午面流线轴向和切向复合倾斜末级静叶940mm空冷末级叶片气动计算结果顶部截面的气动损失叶片出口马赫数能量损失系数a) 顶部截面b) 中部截面等马赫数线c) 根部截面940mm空冷末级叶片试验装置5孔探针模型汽轮机系统模型汽轮机试验汽轮机径向探针末三级模型转子应力、频率测量装置进汽汽流角β2相对叶高h/HL-0动叶片进汽汽流角L-0动叶片出口总压分布相对叶高h/HL-0出口轴向速度比模型汽轮机试验结果：L-0效率L-0相推效率试验结果与计算结果吻合末级叶片在设计工况和部分负荷工况下都有很高的效率940mm空冷末级叶片气动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果940mm空冷末级叶片强度、振动试验结果。
摘要：介绍了东方汽轮机有限公司660 MW超超临界汽轮机的高压主汽阀及调节阀创新布置形式和汽缸切向进汽技术，论证了东方汽轮机有限公司660 MW超超临界汽轮机新技术的应用优势，为汽轮机阀门布置形式及汽缸进汽方式的优化提供了参考。
关键词：660 MW超超临界汽轮机；阀门创新布置；切向进汽0 引言随着发电行业对环境保护、排放指标等要求的不断提高，汽轮机亟需提高机组效率，降低热耗，提升其运行经济性。
先进的结构设计是提高汽轮机效率的关键，只有提高汽轮机热端进汽参数、优化机组内效率以及减少冷端排汽，才能大幅度降低流场损失，提升汽轮机内效率。
相关研究表明，汽轮机在超超临界参数及大容量条件下，若继续保持传统汽轮机结构形式，不仅不会降低流场损失，反而会因参数和容量提高而增加流场损失。
因此，研究分析汽轮机结构，采用先进结构取代传统汽轮机结构，提高机组效率，是汽轮机技术发展的主要方向。
本文主要针对660 MW超超临界汽轮机阀门布置形式及汽缸进汽方式进行研究，阀门布置形式和汽缸进汽方式是汽轮机结构设计中的关键，不同的阀门布置形式和进汽方式与汽轮机的运行经济性有着直接关系。
阀门布置技术及发展趋势1.1高压主汽阀、调节阀的传统布置早期国内660 MW汽轮机的高压主汽阀、调节阀由2个主汽阀带4个调节阀组成，布置在汽轮机机头侧，采用吊架将高压主汽阀、调节阀悬挂起来，同时采用较长的主汽导管将高温高压蒸汽引入汽轮机中，高压主汽阀传统布置方式如图1所示。
近年来，电厂对汽轮机的运行经济性要求越来越高，对阀门、管道和汽缸进、排汽腔室的流动损失也非常关注，已成为提升汽轮机产品性能的关键之一。
1.2 高压主汽阀、调节阀的创新布置随着技术不断发展、创新，人们着重研究高压主汽阀、调节阀的布置型式，解决了阀门布置离汽轮机较远以及汽缸进汽方式的问题，对于节能减排、降本增效具有十分重要的现实意义。
高压主汽阀、调节阀的创新布置方式：高压主汽阀、调节阀由2个主汽阀与2个调节阀组成，卧式布置在汽轮机两侧，采用浮动支撑方式，同时取消了进汽导管。
600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机简介及选型浅析摘要：简要介绍了三大主机厂600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机的设计特点和性能参数，对空冷汽轮机选型进行了初步论证并提出了建议。
关键词：600MW；超临界；超超临界；空冷汽轮机随着国家“十五”重大技术装备研制计划“600MW超临界火电机组成套设备研制”项目的成功实施，带动了我国超临界燃煤火电机组的快速发展，目前国产600MW级超临界燃煤火电机组已经成为我国在建火电工程的主力机型。
这对于优化我国电网中火电机组的装机结构、提高我国火电机组技术发展的整体水平和节能降耗及减排工作等方面都起到了积极的推动作用。
其中超临界和超超临界空冷汽轮机由于具有非常显著的节水效果，在我国北方缺水地区也已有了快速的发展。
下面对三大主机厂600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机的设计特点和性能参数进行简要介绍，对空冷汽轮机选型进行初步论证并提出建议。
1哈尔滨汽轮机厂有限责任公司哈尔滨汽轮机厂有限责任公司（以下简称哈汽）通过引进并吸收日本三菱技术，现已具有独立开发600MW等级超临界和超超临界空冷机组的能力。
哈汽600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机组采用模块化的设计方法，主要有两种机型：两缸两排汽机型和三缸四排汽机型。
超临界和超超临界参数汽轮机的关键部分在高中压部分，空冷汽轮机的关键部分在低压部分，600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机分别采用600MW等级超临界和超超临界湿冷汽轮机的高中压模块及600MW等级亚临界空冷汽轮机的低压模块，无论是两缸两排汽机型，还是三缸四排汽机型，均采用具有成熟运行业绩的模块，从而保证超临界和超超临界空冷汽轮机组的安全可靠。
哈汽600MW等级超临界和超超临界空冷汽轮机组主要有两种机型：两缸两排汽机型和三缸四排汽机型。
两缸两排汽机型为高中压合缸，一个低压缸、两个排汽口，低压缸末级叶片长度为940mm，高中压缸采用双层缸，支持轴承采用可倾瓦式，低压缸采用落地轴承、内缸，汽轮机总长约19m（汽轮机长度指汽轮机一号轴承中心线至发电机前轴承中心线的距离，下同）。
660MW超临界空冷汽轮机及运行随着社会对能源需求的日益增长，汽轮机作为重要的能源转换设备，其效率和可靠性对于满足人们的能源需求至关重要。
本文将重点介绍660MW超临界空冷汽轮机及其运行。
一、超临界空冷汽轮机简介超临界空冷汽轮机是一种高效、清洁的能源转换设备，它采用了超临界蒸汽技术，可以在高温高压下提高蒸汽的效率，从而实现能源的高效利用。
这种汽轮机主要应用于大型火力发电厂、石油化工等领域，为工业生产和人们的生活提供稳定的电力供应。
二、660MW超临界空冷汽轮机结构及特点1、结构：660MW超临界空冷汽轮机主要由进汽系统、主轴、叶片、发电机、控制系统等组成。
其中，进汽系统负责将锅炉产生的蒸汽引入汽轮机，主轴是支撑整个机组的核心部件，叶片则用于将蒸汽的动能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，控制系统则对整个机组进行监控和调节。
2、特点：660MW超临界空冷汽轮机具有效率高、容量大、可靠性强的特点。
其采用超临界蒸汽技术，可以在高温高压下运行，提高蒸汽的效率。
该汽轮机还采用了先进的密封技术和控制系统，保证了设备的可靠性和稳定性。
三、660MW超临界空冷汽轮机的运行1、启动：在启动660MW超临界空冷汽轮机之前，需要进行全面的检查和准备工作，包括确认设备状态良好、控制系统正常等。
启动后，汽轮机需要经过暖机、加速等阶段，直至达到额定转速。
2、运行：在正常运行过程中，660MW超临界空冷汽轮机需要保持稳定的转速和负荷，以实现高效的能源转换。
同时，需要对设备进行定期检查和维护，确保设备的正常运行。
3、停机：在停机时，需要进行逐步减速、停机等操作，同时进行设备的检查和维护。
还需要对设备进行定期的保养和维护，以延长设备的使用寿命。
四、结论660MW超临界空冷汽轮机作为一种高效、清洁的能源转换设备，对于满足人们的能源需求至关重要。
在实际运行中，需要采取科学合理的措施进行设备的监控和维护，以确保设备的稳定性和可靠性。
660MW超临界空冷汽轮机及运行660MW超临界空冷汽轮机及运行概述结构660MW超临界空冷汽轮机由压气机、燃烧室、高压涡轮机、中压涡轮机、低压涡轮机和空冷设备等组成。
压气机负责将空气压缩，通过燃烧室与燃料混合燃烧产生高温高压燃气。
高压涡轮机、中压涡轮机和低压涡轮机将燃气的能量转化为转动机械能，最终带动发电机发电。
空冷设备用于将汽轮机排出的废热通过空气冷却，提高装置的热效率。
超临界空冷技术可以有效降低冷却塔和水泵等设备的使用数量，减少水资源的消耗。
原理超临界空冷汽轮机采用超临界循环技术，利用高温高压的态势增加了汽轮机的发电效率。
超临界循环是一种介于常规汽轮机循环与超临界循环之间的状态，具有较高的过热温度和较高的过热压力。
超临界循环的特点是在液相区域具有较高的比熵，使得过热器的温差减小，进而降低了对锅炉管材的性能要求。
由于工质在液相时有较高的比熵，故压缩度小，外排温度升高，进而降低了冷却水的使用量。
空冷技术则通过利用环境空气对汽轮机的散热进行冷却，减少了对水资源的依赖。
相比传统的湿冷循环，空冷技术具有热效率高、环境保护性好的优势。
运行情况660MW超临界空冷汽轮机的运行情况非常良好。
其高效率和环保性使得其在电力行业得到了广泛的应用。
超临界空冷汽轮机的高效率使得发电成本得到了降低，进一步促进了可持续发展。
空冷技术的应用也减少了对水资源的压力，提升了能源的可持续利用性。
除此之外，超临界空冷汽轮机还具有运行稳定、可靠性好等特点。
其高负荷运行和快速启停的能力满足了电力行业对供电的需求。
，660MW超临界空冷汽轮机以其高效率、环保性以及运行稳定性，将成为电力行业的重要发展方向。
第５期・・６６０ＭＷ超临界直接空冷机组汽轮机选型浅析张月军，李强（山东电力工程咨询院，济南市，２５００１３）［摘要］本文简要介绍了６６０ＭＷ超临界直接空冷机组三缸四排汽和两缸两排汽汽轮机的结构特点、典型工况下的经济指标和主厂房结构特点等。
针对这２种机型的特点，进行了综合分析，提出在６６０ＭＷ超临界直接空冷机组中宜选用三缸四排汽汽轮机的方案。
［关键词］超临界机组直接空冷汽轮机选型三缸四排汽中图分类号：ＴＫ２８４文献标识码：Ａ文章编号：１０００－７２２９（２００７）０５－００５１－０３Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎａｂｏｕｔ６６０ＭＷＤｉｒｅｃｔＡｉｒ－ｃｏｏｌｅｄＳｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌＵｎｉｔＳｔｅａｍＴｕｒｂｉｎｅＳｅｌｅｃｔｉｏｎＺＨＡＮＧＹｕｅ－ｊｕｎ，ＬＩＱｉａｎｇ（ＳｈａｎｇｄｏｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｊｉｎａｎ２５００１３，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｗｏｔｙｐｅｓｏｆｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅｓ，ｓｕｃｈａｓ３－ｃａｓｉｎｇ４－ｅｘｈａｕｓｔａｎｄ２－ｃａｓｉｎｇ２－ｅｘｈａｕｓｔ，ｗｈｉｃｈａｒｅｕｓｅｄｉｎｄｉｒｅｃｔａｉｒ－ｃｏｏｌｅｄ６６０ＭＷｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｕｎｉｔｓ，ｅｃｏｎｏｍｙｔａｒｇｅｔｓｕｎｄｅｒｔｙｐｉｃａｌｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍａｉｎｗｏｒｋｓｈｏｐ，ｅｔｃ．Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｓｅｔｗｏｍｏｄｅｌｓｈａｓｂｅｅｎｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．Ｉｔｓｕｇｇｅｓｔｓｔｈａｔｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅｓｗｉｔｈ３－ｃａｓｉｎｇ４－ｅｘｈａｕｓｔｓｈｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｉｎｄｉｒｅｃｔａｉｒ－ｃｏｏｌｅｄ６６０ＭＷｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｕｎｉｔｓ．［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｕｎｉｔ；ｄｉｒｅｃｔａｉｒ－ｃｏｏｌｅｄ；ｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；３－ｃａｓｉｎｇ４－ｅｘｈａｕｓｔ０前言我国是一个水资源短缺的国家。
常规湿冷火电厂是用水大户，在国家对各行业实施限额耗水指标后，在北方水资源短缺较严重的地区，综合水费用较昂贵。
据有关资料推算，６６０ＭＷ直接空冷机组比常规６６０ＭＷ湿冷机组的节水量可达７５％左右。
因此，采用空冷机组可解决缺水地区建厂选址难的问题。
１直接空冷汽轮机的特点变背压是直接空冷汽轮机机组的一大特点，其发电功率受背压变化的影响敏感。
空冷机组背压的选择，既是选用设备和制造设备的需要，也是优化空冷系统的需要。
为了适应空冷机组背压较高，变化幅度较大，变化频繁的特点，现代直接空冷汽轮机采用新的先进技术和方法进行设计，体现在专用末级叶片，落地式轴承座的低压缸，先进的背压保护自动化装置等技术上。
直接空冷汽轮机的特点使其蒸汽的容积流量变化率可达１０％，因此直接空冷汽轮机的末级叶片必须是经过特别设计的专用叶片。
随着机组单机容量的增大，特别是超临界机组的投运，不仅蒸汽参数提高，而且轴系转子和轴承数目也增多，采用落地式轴承座可提高整个轴系的稳定性，避免轴系的不稳定影响到汽轮机安全可靠运行。
先进的背压保护自动化装置在背压高于某个设定值时，机组会报警并快速减负荷至背压达到规定值以下。
另外，汽轮机在满负荷和低负荷时，当背压达到相应值时，保护系统动作、报警直至直接停机。
２汽轮机选型６６０ＭＷ等级超临界空冷机组是在亚临界空冷机组的基础上提高主汽、再热蒸汽的参数发展而来，其高中压通流部分、叶片型式及末级叶片长度等会发生一些变化，但变化不大，不会改变汽轮机汽缸的结构和数量，现国内外在建或投运的该等级机组大多采用三缸四排汽。
随着汽轮机设计制造技术、末级收稿日期：２００７－０２－２０作者简介：张月军（１９７５－），男，硕士，工程师，长期从事电厂热力系统设计工作。
电力建设ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ第２８卷第５期２００７年５月Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．５Ｍａｙ，２００７５１电力建设第２８卷・・叶片和材料的发展，汽轮机正朝着结构简单、尺寸减小、效率高的方向发展。
根据汽轮机厂提供的资料，６６０ＭＷ超临界汽机机型可考虑２个方案，即三缸四排汽机型方案和两缸两排汽机型方案。
２．１三缸四排汽机型方案２．１．１本体结构及通流部分高中压部分采用合缸结构，通流级数少，静叶采用强度很好的隔板结构，动叶刚度大。
高中压缸在水平中分面处分开，形成上缸和下缸。
该结构简单对称，热应力小。
高压前汽封与中压前汽封合为一个中间汽封，减小了轴端汽封数量，节省了维护费用，中间汽封的漏汽进入中压进汽继续在中压部分作功，减小了漏汽损失，高压进汽部分集中在汽缸中部，有利于汽缸及转子形成较平坦的温度梯度，减少这些部件的变形和热应力。
空冷汽轮机由于排汽温度与背压变化大而且频繁，对低压缸的设计提出了特殊的要求。
低压缸采用３层结构。
低压缸外缸具有足够的强度，内缸能有效地控制汽缸变形并保持隔板的良好对中。
汽缸（包括高中压缸）采用多层结构，可减小外缸承压，并使之壁厚减小，减小各汽缸壁的温度梯度，降低热应力，适应调峰运行的要求。
２．１．２轴系轴系由汽轮机高中压转子、低压转子和发电机转子组成。
汽轮机高中压转子、低压转子均采用整锻转子，转子与转子之间采用刚性联轴器联接。
每根转子各有２个支承轴承，高中压转子支承轴承采用可倾瓦轴承，低压转子及发电机转子支持轴承采用椭圆轴承。
高中压转子的支撑轴承位于汽轮机的高压及中压排汽侧，减少了高温部件对轴承的热影响，有利于提高轴承工作的可靠性。
低压缸轴承座为落地结构，即将低压轴承与低压缸分离，这样排汽温度的频繁变化将不再影响轴承标高，彻底克服了空冷机组轴承标高随排汽温度变化的致命弱点。
低压缸与轴承座分离后，两者的刚度均有所提高，特别是轴承座支承中心线落在基础上之后，轴承座刚度显著增加，有利于轴系振动的改善和稳定性的提高。
２．１．３末级叶片对于空冷机末级叶片，若设计的太长，虽然低背压时经济性较高，但必将导致高背压工作区间性能恶化，脱流背压降低，报警背压、跳闸背压降低；反之亦然。
根据汽机厂资料，空冷末级叶片的叶高约为６６１ｍｍ、排汽面积４．８５ｍ２、设计背压约１５ｋＰａ，末级效率可达７９．０％。
在设计工况下，排气损失仅为１５．１ｋＪ／ｋｇ，当背压为５０ｋＰａ时，排汽损失也只有３６ｋＪ／ｋｇ，表明该末级叶片在高背压下，沿叶高脱流小，变工况经济性优良。
该型叶片已在多个电厂应用并有良好的业绩。
２．１．４典型工况下的指标（表１）２．２两缸两排汽机型方案２．２．１本体结构及通流部分超临界６６０ＭＷ等级两缸两排汽方案机组与三缸四排汽方案机组采用相同的高中压模块、主汽调节阀、中压联合阀和启动运行方式。
结构主要差异在于低压模块采用不同的末级叶片引起的相应变化。
２．２．２轴系汽轮机每根转子均有２个径向轴承支撑，整个轴系有１个推力轴承。
它们均是强迫润滑型。
高中压转子的径向轴承，采用４块无扭转可倾瓦支撑轴承，增强抵抗由于调节级负荷变化引起的蒸汽力的能力，提高轴系稳定性。
低压缸采用２块可倾瓦轴承，具有良好的对中性能。
机组的高中压缸反向流动、低压缸双分流结构，故蒸汽产生的推力在每个缸上保持平衡，因此阀门的开度对推力轴承载荷影响很小。
通过调整轴承键与壳体之间的调整垫片可保证轴承的位置。
轴承与轴承箱下半之间装有制动销，防止轴承相对轴承箱转动。
２．２．３末级叶片低压末叶片为８６３ｍｍ，该叶片采用枞树型叶根、自带整体围带、凸台拉筋结构，采用扭曲叶片，与弯扭联合成型的静叶片组成末级，具有较高的效率，排汽面积为７．５ｍ２，在额定工况下，排汽损失较小，末级的效率较高。
为减小末级叶片水蚀，末级动叶的进汽边嵌入司太立合金，保证静叶和动叶之间合适的间隔，以使水滴形成较好的水雾。
此外，从湿汽区抽出蒸汽排到给水加热器，适当设计给水加热器的抽汽口，以使抽取的蒸汽水分最大。
在末级动叶的顶部导流板上设置疏水槽。
２．２．４典型工况下的指标（表２）２．３２种机型分析汽轮机大容量化需要很大的排汽面积。
增加通参数值ＴＲＬ工况铭牌出力／ＭＷ６６０ＴＨＡ工况热耗／［ｋＪ／（ｋＷ・ｈ）］７９６４ＶＷＯ工况主蒸汽流量／（ｔ・ｈ－１）２２３４ＴＭＣＲ工况机组最大连续出力／ＭＷ７０１．９工况类型参数名称表１三缸四排汽汽轮机机组的典型工况指标５２第５期・・表３２机种型的结构对比项目三缸四排汽方案两缸两排汽方案末叶长度／ｍｍ６６１８６３排汽面积／ｍ２４×４．８５２×７．５汽缸数量３２低压通流级数２×２×６２×５转子数量３２排汽口数量４２机组外形／ｍ２６．７５×７．５×６．３１９．７×９．９×６．８机组轴系稳定可靠稳定可靠表２两缸两排汽汽轮机在典型工况下的指标参数值ＴＲＬ工况铭牌出力／ＭＷ６６０ＴＨＡ工况热耗／［ｋＪ／（ｋＷ・ｈ）］７９９７ＶＷＯ工况主蒸汽流量／（ｔ・ｈ－１）２２３４ＴＭＣＲ工况机组最大连续出力／ＭＷ７１０．５工况类型参数名称６６０ＭＷ超临界直接空冷机组汽轮机选型浅析流面积有２种途径：增大末级叶片的长度，使单个排汽口的面积增加；或增加低压缸的数量，使低压排汽口的数量增多。
单个排汽口的面积取决于末级叶片的长度，末级叶片的长度受限于合金钢或钛合金的强度极限。
低压缸的数量也不能无限制的增加，低压缸的数量越多，轴系越长，轴系稳定性越差。
目前大容量单轴汽轮机有业绩的汽缸总数最多为５个，其轴系经实践检验皆稳定可靠。
三缸四排汽排汽口数量多，轴系增长，设备安装及管道布置需要较多的占地面积。
但其排汽口面积相对下降，且国内三大动力厂都具有较丰富的生产实践经验，技术成熟，可靠性好。
两缸两排汽由于排汽口数量的减少，轴系缩短，结构紧凑，因而占地少，轴系稳定可靠。
两排汽机组与三缸四排汽机组相比，在额定负荷工况下，由于其排汽面积小于四排汽面积，排汽的余速损失增加，使汽机效率略有降低，额定负荷时两排汽比四排汽热耗高３０ｋＪ／（ｋＷ・ｈ）左右，汽耗指标也较高。
３主厂房布置特点６６０ＭＷ超临界空冷汽轮机在主厂房内采用纵向顺列布置。
其热力系统简述如下：来自锅炉的主蒸汽经２根主蒸汽管道分别至汽轮机两侧的高压主汽门及调节汽阀（每侧２个），并经４根挠性导汽管从上下左右进入蒸汽室及流通部分叶片级并做功；然后高压排汽向下排出汽缸，通过再热蒸汽管道冷段至锅炉再热器加热，再经过再热蒸汽管道热段接至汽轮机两侧的再热主汽门及再热调节汽阀（每侧２个）从上下左右进入中压缸做功；中压排汽由２个向上的排汽口排出汽缸并通过中低压联通管进入２个低压缸；在低压缸做功后从低压缸下面的排汽口排出汽轮机。
