300MW直接空冷汽轮机的结构特点

阿尔斯通300mw汽轮机本体2. 汽轮机本体2.1 汽轮机本体结构阿尔斯通30万千瓦级汽轮机本体结构，有其自己的特点，由于本体结构上的众多特点，构成了阿尔斯通汽轮机独特的启动方式和运行特性。

本体结构大体上和通常机组一样由转动部分和固定部分组成。

转动部分主要有:叶片、叶轮、主轴和联轴器等部件;固定部分主要有:汽缸、蒸汽室、喷嘴组、隔板、隔板套、汽封、轴承、轴承座和机座等部件组成。

本体部分结构详见附图:汽轮机通流部分纵剖面图。

2.1.1 汽缸汽轮机组的汽缸设计，分高压缸、中压缸和低压缸三缸结构布置。

汽轮机由蒸汽的热能转变成旋转机械能的热力过程就在这三个汽缸内进行的。

汽轮机组各缸结构特性详见表2—1:表2—1特高压缸中压缸低压缸性内、外缸双层结构中分内、外缸双层结构中分内、外缸双层结构中结面对开，上、下缸用螺面对开，上、下缸用螺分面对开，上、下缸构栓联接。

栓联接。

螺栓联接。

铸件加工铸件加工钢板焊接后加工级 l个调节级 12个压力级 2?5个压力级数 10个压力级中压缸总重72.2吨高压缸总重58.76吨不带转子重55.8吨不带转子重46.48吨低压缸总重211.7吨重中外上缸重15.4吨高外上缸重11.96吨低压上缸重12.02吨量中外下缸重17.41吨高外下缸重12.96吨低压下缸重11.6吨中内上缸重4.25吨内缸重13.6吨中压内缸总重17.88吨内缸为B64J,V 内缸为B64J,V 材 Q235C (法国钢种) (法国钢种) 料 (法国钢种) 外缸为ZG20CrMoV 外缸为 ZG20CrMoV,隔板 12级隔板 2?5级隔板与前9级隔板固定在内缸2?1个隔板套隔 10级隔板上。

前2级隔板固定在上板全部固定在内缸上。

后3级隔板固定在l个隔板套上，后3级隔套隔板套上。

板固定在内缸上。

设置2根导汽管: 导 4根导汽管: 2根导汽管; φ1020 ? 10mm 汽φ244 ? 40mm φ588 ? 30mm 从上部与低压缸相管与4个调速汽门相接与2个调速汽门相接接中压缸总体:高压缸总体: 4851?4010?3200mm5249?2500?2575mm 不带转子中压缸总体:不带转子高压缸总体: 4165?4010?3200mm主 3531?2500?2575mm 中外上缸: 低压缸上缸: 要高外上缸:4080?4010?1500mm 3190?4500?2260mm 尺 3441?2500?ll25mm 中外下缸: 低压缸下缸: 寸高外下缸: 3935 ?4010?2255mm 3190?4186?2350mm3420?2500?1450mm 中压内缸:高压内缸: 1835 ?1910?2200mm2230?1800?1630mm 中压内上缸;1835 ?1900?1100mm排 2根排汽管 2根排汽管 2个排汽口汽φ530mm φ1020?10mm 6320?7500mm 口汽流向下汽流向上汽流向下汽外缸:约65mm 外缸: 60mm 外缸:20mm 缸内缸: 进汽侧约内缸:进口位置最薄处内缸:中段25mm 壁 190mm， 40mm 两侧20mm。

第一章 汽轮机本体汽轮机是以水蒸气为工质，将蒸汽的热能转变为机械能的一种高速旋转式原动机。

与其他类型的原动机相比，它具有单机功率大、效率高、运转平稳、单位功率制造成本低和使用寿命长等一系列优点，它不仅是现代火电厂和核电站中普遍采用的发动机，而且还广泛用于冶金、化工、船运等部门用来直接拖动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。

在现代火电厂和核电站中，汽轮机是用来驱动发电机生产电能的，故汽轮机和发电机合称为汽轮发电机组，全世界发电总量的80%左右是由汽轮发电机组发出的。

除用于驱动发电机外，汽轮机还经常用来驱动泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等，所以汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备。

汽轮机设备是火电厂的三大主要设备之一，汽轮机设备包括汽轮机本体、调节保安及供油系统和辅助设备等。

第一节 概述KN300—16.7/537/537型300MW中间再热空冷凝汽式汽轮机为亚临界、单轴、中间再热、双缸双排汽、空冷凝汽式汽轮机。

采用数字电液调节系统（即DEH），操作简便，运行安全可靠。

高中压部分采用合缸反流结构，低压部分采用双流反向结构。

主蒸汽从锅炉经1根主蒸汽管到汽机房后通过Y型异径斜插三通分别到达汽轮机两侧的主汽阀和调节汽阀。

并由6根挠性导汽管进入设置在高压外缸的喷嘴室。

6根导汽管对称地接到高中压外缸上、下半各3个进汽管接口。

高压缸部分由1级单列调节级（冲动式）和11级（反动式）所组成。

主蒸汽经过布置在高中压缸两侧的2个主汽阀和6调节汽阀从位于高中压缸中部的上下各3个进汽口进入喷嘴室和调节级，然后再流经高压缸各级。

高压部分蒸汽由高压第七级后的向上的1段抽汽口抽汽至#1高压加热器。

高压缸排汽从下部排出经再热冷段蒸汽管回到锅炉再热器。

其中部分蒸汽由2段抽汽口抽汽至#2高压加热器。

从锅炉再热器出来的再热蒸汽经由再热热段蒸汽管到达汽轮机两侧的再热主汽阀与再热调节汽阀，并从下部两侧进入中压缸。

中压缸全部采用反动式压力级，分成2部分，共为9级，其中中压第1至5级静叶装于中压#1静叶持环上，中压第6至9级静叶装于中压#2静叶持环上。

300MW中间再热直接空冷凝汽式汽轮机主要技术特点方雅丽;华文祥
【期刊名称】《热力透平》
【年(卷),期】2006(035)001
【摘要】介绍了上海汽轮机有限公司空冷300MW汽轮机的主要技术特点,通过对结构、通流、轴系和差胀进行优化设计,确保机组运行的安全性及其性能的先进性.目前该机组在市场上取得了良好的经济效益和社会效益.
【总页数】5页(P32-36)
【作者】方雅丽;华文祥
【作者单位】上海汽轮机有限公司,上海,200240;上海汽轮机有限公司,上
海,200240
【正文语种】中文
【中图分类】TK263
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4.湿冷和直接空冷凝汽式汽轮机化学监督的异同 [J], 冯晓艳;王同成;冯晓娜
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300MW直接空冷尖峰冷却系统的研究与应用1.前言我国西北地区煤矿较多，前期大量建造湿冷机组，但水资源缺乏，不适宜大容量湿冷机组；后期政策调整改为空冷机组，为了确保煤电的经济性，该地区大量投运空冷火力发电机组。

随着国内火力发电技术的发展和进步，以及国家对空冷机组能耗要求的提高，空冷机组主要的技术经济效益，成为了研究重点和难点。

在进行火力发电过程中，空冷汽轮机组在汽轮机组尾部的排汽冷却采用空气冷却，但近年来北方地区环境温度逐年提升，夏季高温季节时段延长，导致空冷机组夏季不能满负荷运行，且运行背压偏高，经济性严重受到影响。

2.空冷机组冷端特点因国家政策的调整，火力发电机组现阶段的供电煤耗普遍偏高，特别是空冷机组，因其采用空气冷却的方式，不仅换热效率低，而且耗电量大，增大了厂用电率，空冷机组冷端参数的特点主要有：1.空冷机组随负荷变化真空的变化较大；2.空冷机组的排汽焓值高；3.空冷机组较同等量湿冷机组乏汽量大；4.空冷机组排汽干度大；5空冷机组真空变化受环境温度影响较大。

以上原因导致空冷机组经济性差，从冷端角度来分析，解决空冷机组煤耗高的方法是加强冷端散热能力，加强冷端散热能力的方式有很多种：1、前几年很多空冷机组对空冷岛进行了加装喷淋装置的改造，喷淋的水采用软化水，费用昂贵，而且喷淋后由于空气中污染物较多，会对空冷岛翅片造成腐蚀，甚至使空冷岛翅片受力变形。

翅片内有高温乏汽，在60-70℃下，外部的喷淋水极易对翅片造成结垢现象。

2、增加空冷岛散热单元，这种改造费用昂贵且需要有足够的场地，一般电厂A排外就是发电机出线至变电站，很难有场地。

3、尖峰冷却系统，这是一种将空冷机组部分乏汽通过分流冷却的方式，降低空冷岛的散热压力，以降低机组背压。

相当于双冷源运行，效果确实很好，但是耗水量也较大。

如果附近有城市中水或其他水源可以考虑。

在机组空冷性能曲线中，随着环境温度的升高，机组背压呈递增式的提高，同样，机组排汽量增大后，背压也呈递增式的提高。

讲课资料直接空冷系统介绍2004年4月5日2×300MW机组直接空冷系统介绍我厂二期安装2台300MW空冷燃煤发电机组，汽轮机排汽冷凝系统采用直接空冷系统（ACC）。

一、机组排汽冷却系统的发展1、湿冷机组凉水塔——循环水——汽轮机排汽2、间接空冷机组空冷塔——循环水——汽轮机排汽3、直接空冷机组空冷岛——汽轮机排汽二、直接空冷系统的工作原理采用轴流风机使冷空气流过换热管束（空冷凝汽器），冷却汽轮机乏汽，冷凝水回收后送回到凝结水系统。

三、直接空冷系统的构成由排汽管道、空冷岛（蒸汽分配管、换热管束、冷凝水管、轴流风机、挡风墙、清洗设备）、凝结水箱、真空泵及其管阀系统构成。

见QJ-014 空冷系统图。

我厂二期300MW机组的排汽管道、空冷岛由张家口巴克-杜尔换热器有限公司（BDTZ）生产，采用德国技术。

四、直接空冷系统的工作流程汽轮机乏汽排汽管道蒸汽分配管换热管束冷凝水管凝结水箱凝结水泵凝结水系统。

不凝结气体逆流换热管束抽真空管道真空泵。

五、直接空冷系统介绍为了便于说明系统，人为地将该系统划分为空冷岛、排汽管道系统、凝结水收集系统、抽真空系统、控制系统等五个子系统，这里主要介绍空冷岛。

1、空冷岛（凝汽器系统）系统能满足各种工况（包括冬季、夏季、不同负荷、机组启停、旁路运行等）的运行，在冬季低负荷运行时能防冻，在停机时能完全排空。

运行风机的调节与环境气温、汽轮机排汽背压、凝结水温紧密结合，能够自动调节风机台数、转速等，达到机组净发电出力最大。

1）、空冷岛平台由6根ф3m，高27.4m的钢筋混凝土柱支撑，平台为钢结构，长11600×6mm、宽11765×4mm、高34m（装换热管束后高45m）。

两台机共146×47m。

换热管束、轴流风机、挡风墙、清洗设备及其汽水管道安装在其上。

2）、轴流风机装置空冷岛平台有24个单元格，分为6列4排。

每个单元格装有一套轴流风机装置，轴流风机装置包括风机、电动机、减速器、支撑桥架、导风筒、防护网等。

图3-3 装配在两半机座中的铁芯2 支承环3 铁芯4 水平剖分面5下半机座7 铁芯水平振幅8 铁芯垂直振幅定子线圈端部采用特殊渐开线结构，端部较短，每只线棒用弹性涤玻绳紧紧地绑扎在支架上，经真空压力浸渍后整个端部形成为一牢固的整体，具有更强的抗短路能力。

励端绕组端部装有非磁性硅铝合金支撑环，与压圈一起在端部形成双屏蔽结构。

整个绕组端部支承在绝缘材料制造的支架上，该支架用螺栓固定在铁芯压圈上，每图3-4 带凸齿固定的护环1 护环上的凸齿2 槽楔3 转子体端的凸齿轴向风扇在转子两端装有旋桨式风扇，用以驱动发电机冷却回路内的空气，风叶是由硅铝合金模锻而成的，由螺栓固定在套在轴上的轮毂上，风叶角度可据所需风量调节。

这种风扇具有压头低、流量大、效率高等特点。

轴承部分（图3-5）在发电机的两端各有一个分离式座式轴承，轴承是由水平分开的两半组成。

轴承瓦是钢制的，内衬巴氏合金V738，该轴瓦在高温下运行不会产生铅锡共晶。

为防止润滑油进入发电机内部，采用轴承与发电机相分离的结构型式。

轴承与汽轮图3-5 座式轴承1 下半轴承座2 上半轴承座3 轴承环4 轴密封5 轴承合金6 轴瓦7 高压顶油装置为防止轴电流通过轴承，发电机励端采用了具有绝缘结构的轴承（见图3-6）。

绝缘附加在轴承环和轴承座之间。

挡油环和高压顶油装置处也有绝缘。

在汽端有两个接地碳刷，使转子可靠接地（见图3-7）。

RC接地装置，详见7.1条。

发电机转子2 滑环3 接地电刷4汽端轴承5 励端轴承（绝缘）7 支撑块8 轴承环9 绝缘带10 轴承座11 轴承座图4-1 基础安装A 轴承固定B 发电机固定1 底板2 地脚螺栓3 滑动板4 MoS2润滑脂5 机壳底板6 垫板7 基础底板8 支撑螺栓图4-2 基础浇注台1 发电机定子底板2 密封角钢（我厂提供）3 滑动板4 垫板5 浇注台6 机房地面7基础定子安装：先按我厂提供的“底板安装”“进出风口密封”图示各件安装好后，将定子就位，以两端导风圈内孔为基准与汽轮机轴线找同心（同轴度）图4-31 滑板2 吊车3 滑箍4 滑箍5 中间夹块6 钢丝绳7 木垫块8 压力表中间夹块安装滑箍组装图4-4图4-5抽出滑板1 弧形板2 钢丝绳φ3长80003 拉紧螺母4 螺栓（固定件2用）5 紧定件6用螺钉6 滑板4.4.7 安装两端风扇叶：风叶和风扇毂上均标有编号及风叶角度划线，安装时不要装错，图4-6 风扇叶安装风扇叶标号D 转子轴1 风扇毂2 风扇叶止动螺钉5 止动螺钉6 垫圈7 止退垫圈8 六角螺母图4-7 轴承间隙轴承轴封间隙尺寸A要求为（参照图4-8）：水平两侧0.15～0.10mm。

摘要本文在具体分析300MW汽轮机的工作环境和汽轮机设计要求的情况下，对调节级和压力级进行了合理的选型与设计，并探讨了调节级、压力级的热降、效率和结构特点，进一步明确了调节级、压力级在汽轮机经济运行中的作用。

同时，针对高压级段某级具体的参数，对该级进行了详细的热力计算，得到了较合理的计算结果，该结果也印证了高压级段的工作特性：高压级段通流部分的高度一般不大，几何尺寸的变化比较平缓，叶栅的端部损失和级内各个间隙的漏气损失在级的损失中所占的比重较大，级效率不够高。

在分析汽轮机通流部分特点的基础上，绘制了汽轮机结构示意图。

关键词：汽轮机热力计算调节级压力级目录摘要 (1)第一章绪论 (3)1.1 我国电力工业发展概况 (3)1.2我国汽轮机发展概况 (4)1.3毕业论文的主要内容 (5)第二章流通部分选型设计 (7)2.1压力级的选型与设计 (7)2.2 喷嘴的热力计算 (9)2.3 动叶部分计算 (14)2.4级内损失和级效率 (18)2.5调节级的选型与设计 (22)第三章汽轮机结构设计 (24)3.1汽轮机本体结构 (24)3.2汽轮机冷却蒸汽系统 (28)3.3高压主汽调节联合阀支架 (28)3.4高压调节阀 (30)3.5滑销系统 (32)第四章小结 (34)4.1本文的主要工作 (34)4.2存在的问题和不足 (34)4.3心得体会 (34)参考文献 (36)第一章绪论1.1 我国电力工业发展概况电力是国民经济发展的基本条件，是社会基础设施的重要组成部分。

经济要发展，电力要先行。

电力工业的发展，不但推动了电力设备制造业和安装业的发展，同时也推动了与之相关的科研工作的发展。

我国是世界上电力生产最早的国家之一，早在19世纪80年代初（1882年）就开始生产电力。

然而直到“六五”之前，我国的电力工业发展一直非常缓慢。

因此在“六五”、“七五”特别是“八五”计划期间，国家将增加发电设备装机容量作为一件大事来抓，取得了明显的成绩。