350MW超临界汽轮机
技术介绍
北京北重汽轮电机有限责任公司
2009年12月 目 录
1、前言 .......................................................................................................................... 1
2、机型系列 .................................................................................................................. 2
3、机组介绍 .................................................................................................................. 3
3.1、总体方案 .............................................................................................................. 3
3.2、本体结构 .............................................................................................................. 4
3.2.1、汽缸 .................................................................................................................... 7
3.2.2、转子及动叶片 .................................................................................................... 7
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1.汽轮机概述
1.1 概述
1.1.1 产品概述
本产品是一台超临界、一次中间再热、表凝式间接空冷、单抽（采暖抽汽）、凝汽式汽轮机。机组按照“以热定电”的原则，结合国内外先进的设计经验进行重新设计，通流结构介于反动式与冲动式透平之间，级数少，效率高；整锻转子高压通流反向布置，中压通流正向布置，低压通流为对称布置，轴向推力自平衡；采用多层缸结构，通流部分轴向间隙大，径向间隙小，具有较好的热负荷适应性；采用数字式电液调节（DEH）系统，自动化程度高。引进后对该机组进行了完善化采用控制涡流型设计；现在又采用全三维设计手段，进行了全面优化设计。全部动叶自带围带整圈联接；高压缸压力级叶片为倒T型叶根，中、低压采用枞树型叶根。
1.1.2 适用范围
本产品适用于大、中型电网承担基本电负荷及热负荷。本机组寿命在30年以上，该机型能运用在缺水地区，能适应直接空冷系统运行条件。
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1.2技术规范
汽轮机型式：超临界、一次中间再热、表凝式间接空冷、单抽（采暖抽汽）、凝汽式汽轮机
额定功率MW 350
主汽门前蒸汽压力MPa.a 24.2
主汽门前蒸汽温度℃ 566℃
中联门前蒸汽温度℃ 566℃
排汽压力kPa.a(TRL)/(THA) 28/12
额定给水温度℃ 285±5
我国能源结构以煤为主，油、气资源长期依赖进口，再加上近年来对电力设备需求的持续增
长，促使汽轮机蒸汽参数不断提高，以适应社会生产要求。超临界和超超临界汽轮机在运用过程中
体现的高效、节能、环保适应了发展需要，也遵循可持续发展规律，发展前景十分广阔。随着汽轮
机技术发展，蒸汽参数的提高对汽轮机关键部件结构的要求也不断提高。文章介绍了超临界和超超
临界的基本概念，以及汽轮机的结构和技术发展，剖析了发展创新中的超临界和超超临界技术对高
温合金材料发展需求。
汽轮机
汽轮机的发展’
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，又称蒸汽透平，是现代 火力发电厂中应用最广泛的原动机，在国民生产生
活中发挥着巨大作用。 汽轮机的发展最早可以追溯到公元ｌ世纪亚历山
大时期。汽轮机在世界范围内的应用源于１８８２年瑞
典工程师拉瓦尔设计制造的第一台单级冲动式汽轮
机和１８８４年英国工程师帕森斯设计制造的第一台单 级反动式汽轮机。随后，工业发达国家开始不断提
高汽轮机蒸汽参数以及等级水平。２０世纪６０年代，
汽轮机已经达￣ＪＪｓｏｏ～６００ Ｍｗ等级水平。１９８２年世界
上最大的１２００ Ｍｗ单轴全速汽轮机在前苏联投人运
作者单位：北京科技大学材料科学与工程学院，北京１０００８３
■２６ ２０１４年第５期 行，压力２４ ＭＰａ，蒸汽温度５４０℃。之后，世界各国
都在朝着研究与开发大容量、高参数汽轮机的方向
发展。而中国的汽轮机发展起步相对较晚，１９５５年 上海汽轮机厂制造出第一台６ Ｍｗ汽轮机，２０世纪７０
年代末国产机组占到总容量７０％。另外，南于中同
汽轮机研究水平较低，因而不得不借助国外汽轮机
技术促进中国汽轮机的发展，例如２０世纪８０年代从 美国西屋公司引进了３００ Ｍｗ和６００ Ｍｗ亚临界汽轮
机的全套设计和制造技术，于１９８６年成功制造了中
国第一台６００ Ｍｗ汽轮机。
结构与分类
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
