专利名称：一种超高参数节水型空冷汽轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超高参数节水型空冷汽轮机，属于电站汽轮机技术领域。
背景技术：
国内外生产的大功率亚临界空冷汽轮机，进汽蒸汽参数为亚临界参数 16. 7MPa/538°C/538°C，末级动叶片的高度设计为540腿-680mm。空冷汽轮机的 低压排汽采用直接空冷系统或间接空冷系统冷却，其设计背压为8kPa-20kPa， 高压缸与中压缸或高中压合缸的通流部分叶片级数设计为12级至44级，由于空 冷汽轮机的设计背压比较高，亚临界空冷机组的发电热效率比同功率湿冷机组低 2个百分点。采用超临界参数24. 2MPa/566 °C /566 °C ，见专利号为 ZL200310107844. 8的专利，和超超临界参数25MPa/600°C/600°C，见专利号为 ZL200310107845.2的专利后，与同功率亚临界空冷机组相比，机组的发电热效 率提高了2至5个百分点。为了进一步提高空冷机组的发电热效率，需要开发进 汽参数为超高参数的29MPa-40 MPa /680°C-740°C/700°C-760°C的节水型空冷汽 轮机。
发明内容
本发明的目的是提供一种进一步提高空冷机组的发电热效率的超高参数节 水型空冷汽轮机。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种超高参数节水型空冷汽轮 机，包括高压缸、中压缸或高中压合缸、安装专用空冷汽轮机末级动叶片与低压 转子的低压缸、机头轴承箱、两个汽缸之间轴承箱与机尾轴承箱，低压缸、机头 轴承箱、两个汽缸之间轴承箱与机尾轴承箱独立落地，轴承箱与高压缸或高中压 合缸连接，高压缸与中压缸连接，中压缸或高中压合缸通过两个汽缸之间轴承箱 与低压缸连接，低压缸与机尾轴承箱连接，其特征在于，
一，汽轮机高压缸或高中压合缸的主蒸汽采用超高参数蒸汽，主蒸汽压力 为29MPa-40MPa，主蒸汽温度为680°C-740°C;二，汽轮机中压缸或高中压合缸进汽的再热蒸汽温度为700°C-760°C;
三，汽轮机的高压主汽调节阀、中压联合汽阀，高压喷嘴室、中压进汽室， 工作温度超过60(TC的高温叶片、高压内缸螺栓、中压内缸螺栓采用镍 基合金材料，工作温度为50(TC至599'C的高温部件采用9%铬至12% 铬钢；
四，汽轮机高压缸的高压转子与汽轮机中压缸的中压转子采用焊接转子， 汽轮机高压缸的高压内缸与汽轮机中压缸的中压内缸采用焊接汽缸， 焊接转子与焊接汽缸工作温度超过60(TC的区域采用镍基合金，工作温 度不超过60(TC的区域采用9%铬至12%铬钢；
五，汽轮机低压缸的排汽采用直接空冷系统或间接空冷系统冷却，设计背 压为7kPa-29kPa;
六，汽轮机的功率设计为600丽-1200MW，单轴结构，专用末级动叶片的高 度设计为800mm-1000mm; (六-l)对于600丽-800MW的超高参数空冷汽轮机，采用两种整体结构 一种是 高中压合缸与低压缸组成的两缸两排汽的整体结构，另一种是采用高压 缸、中压缸和低压缸组成的三缸两排汽的整体结构，与同功率的亚临界 空冷汽轮机相比减少了一只低压缸； (六-2)对于900MW-1200MW的高参数空冷汽轮机，采用高压缸、中压缸与两个 低压缸组成的四缸四排汽的整体结构； 七、通过增加高压缸与中压缸或高中压合缸的通流部分叶片的级数，设计为 15级60级，把低压缸的进口蒸汽压力设计为0. 5MPa-0. 7MPa，进口蒸 汽温度设计为290°C-340°C ，低压转子设计采用NiCrMoV钢。 本发明所述的超高参数节水型空冷汽轮机，汽轮机高压缸、中压缸或高中压 合缸的进汽采用的超高参数为29MPa-40 MPa /680°C-740°C/700°C-76(rC ，机组 发电热效率比同功率亚临界空冷机组提高8至12个百分点；在高压缸、中压缸 或高中压合缸中，工作温度超过60(TC的部件或区域采用了镍基合金，工作温度 为50(TC至599'C的部件或区域采用了 9%铬至12%铬钢，提高了高温部件的安 全性；汽轮机低压缸的排汽采用了直接空冷系统或间接空冷系统冷却，机组的耗
水量仅为同功率湿冷机组的四分之一；专用末级动叶片的高度设计为 800mm-1000mm，超高参数节水型空冷600丽-1200MW汽轮机与同功率亚临界空冷 汽轮机相比减少了一只低压缸，降低了造价；汽轮机低压缸的设计采用了 0. 5MPa-0. 7MPa的进汽压力和290°C-340°C的进汽温度，低压转子采用NiCrMoV 钢不会发生回火脆性现象，提高了低压转子的安全性。
本发明的优点是
1,节水；
2，提高了机组的发电热效率与汽轮机的安全性。
图1为超高参数节水型空冷600MW-800丽汽轮机两缸两排汽整体结构示意
图2为超高参数节水型空冷600MW-800MW汽轮机三缸两排汽整体结构示意
图3为超高参数节水型空冷900丽-1200MW汽轮机四缸四排汽整体结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 实施例1
某型号超高参数节水型空冷600MW汽轮机，汽轮机整体结构如图l所示，采 用单轴两缸两排汽的整体结构；汽轮机高中压合缸3的进汽主蒸汽压力设计为 35MPa,进汽主蒸汽温度设计为700°C，高中压合缸3的进汽再热蒸汽温度设计 为72(TC，机组发电热效率比同功率亚临界空冷机组提高10个百分点；工作温 度超过60(TC的部件或区域采用了镍基合金，工作温度为50CTC至599'C的部件 或区域采用了 9XC铬至12%铬钢，提高了高温部件的安全性；汽轮机低压缸6 的设计背压为15kPa，低压缸排汽采用直接空冷系统冷却，机组年耗水量为238 万吨，为同功率湿冷机组的四分之一；汽轮机低压缸采用专用末级动叶片4的高 度设计为920mm，设计采用了一只低压缸，与采用叶高为650ram专用末级动叶片的相同功率的空冷汽轮机的两只低压缸相比，减少了一只低压缸；高中压合缸3
的通流部分的叶片级数设计为24级，汽轮机低压缸6的进口蒸汽的压力设计为 0. 7MPa，进口蒸汽温度设计为320°C，保证了低压转子5采用NiCrMoV钢不会发 生回火脆化现象。该型号超高参数节水型空冷600MW汽轮机，达到了提高机组发 电热效率与汽轮机安全性并实现了节水的技术效果。 实施例2
某型号超高参数节水型空冷70(MW汽轮机，汽轮机整体结构如图2所示，采 用单轴三缸两排汽的整体结构;汽轮机高压缸1的进汽主蒸汽压力设计为29MPa， 进汽主蒸汽温度设计为68(TC，中压缸2的进汽再热蒸汽温度设计为70(TC，机 组发电热效率比同功率亚临界空冷机组提高8个百分点；工作温度超过60(TC的 部件或区域采用了镍基合金，工作温度为50(TC至599'C的部件或区域采用了9X Cr至12%&钢，提高了高温部件的安全性;汽轮机低压缸6的设计背压为15kPa， 低压缸排汽采用直接空冷系统冷却，机组年耗水量为277万吨，为同功率湿冷机 组的四分之一；汽轮机低压缸采用专用末级动叶片4的高度设计为935mm，设计 采用了一只低压缸，与采用叶高为660mm专用末级动叶片的相同功率的空冷汽轮 机的两只低压缸相比，减少了一只低压缸；高压缸1与中压缸2的通流部分叶片 级数设计为32级，汽轮机低压缸6的进口蒸汽的压力设计为0. 65MPa，进口蒸 汽温度设计为315'C，保证了低压转子5采用NiCrMoV钢不会发生回火脆化现象。 该型号超高参数节水型空冷700MW汽轮机，达到了提高机组发电热效率与汽轮机 安全性并实现了节水的技术效果。
实施例3
某型号超高参数节水型空冷IIOO丽汽轮机，汽轮机整体结构如图3所示， 采用单轴四缸四排汽的整体结构；汽轮机高压缸1的进汽主蒸汽压力设计为 32MPa，进汽主蒸汽温度设计为690°C，中压缸2的进汽再热蒸汽温度设计为 710°C，机组发电热效率比同功率亚临界空冷机组提高9个百分点；工作温度超 过60(TC的部件或区域采用了镍基合金，工作温度为50(TC至599'C的部件或区 域采用了 9%&至12%0钢，提高了高温部件的安全性；汽轮机低压缸6的设 计背压为15kPa，低压缸排汽采用直接空冷系统冷却，机组年耗水量为435万吨，
为同功率湿冷机组的四分之一；汽轮机低压缸采用专用末级动叶片4的高度设计 为945mm，设计采用了两只低压缸，与采用叶高为640mm专用末级动叶片的相同 功率的空冷汽轮机的三只低压缸相比，减少了一只低压缸；高压缸1与中压缸2 的通流部分叶片级数设计为56级，汽轮机低压缸6的进口蒸汽的压力设计为 0. 5MPa，进口蒸汽温度设计为300°C，保证了低压转子5采用NiCrMoV钢不会发 生回火脆化现象。该型号超高参数节水型空冷1100丽汽轮机，达到了提高机组 发电热效率与汽轮机安全性并实现了节水的技术效果。
权利要求
1.一种超高参数节水型空冷汽轮机，包括高压缸(1)、中压缸(2)或高中压合缸(3)、安装专用空冷汽轮机末级动叶片(4)与低压转子(5)的低压缸(6)、机头轴承箱(7)、两个汽缸之间轴承箱(8)与机尾轴承箱(9)，低压缸(6)、机头轴承箱(7)、两个汽缸之间轴承箱(8)与机尾轴承箱(9)独立落地，轴承箱(7)与高压缸(1)或高中压合缸(3)连接，高压缸(1)与中压缸(2)连接，中压缸(2)或高中压合缸(3)通过两个汽缸之间轴承箱(8)与低压缸(6)连接，低压缸(6)与机尾轴承箱(9)连接，其特征在于，a，汽轮机高压缸(1)或高中压合缸(3)的主蒸汽采用超高参数蒸汽，主蒸汽压力为29MPa-40MPa，主蒸汽温度为680℃-740℃；b，汽轮机中压缸(2)或高中压合缸(3)进汽的再热蒸汽温度为700℃-760℃；c，汽轮机的高压主汽调节阀、中压联合汽阀，高压喷嘴室、中压进汽室，工作温度超过600℃的高温叶片、高压内缸螺栓、中压内缸螺栓采用镍基合金材料，工作温度为500℃至599℃的高温部件采用9％铬至12％铬钢；d，汽轮机高压缸(1)的高压转子与汽轮机中压缸(2)的中压转子采用焊接转子，汽轮机高压缸(1)的高压内缸与汽轮机中压缸(2)的中压内缸采用焊接汽缸，焊接转子与焊接汽缸工作温度超过600℃的区域采用镍基合金，工作温度不超过600℃的区域采用9％铬至12％铬钢；e，汽轮机低压缸(6)的排汽采用直接空冷系统或间接空冷系统冷却，设计背压为7kPa-29kPa；f，汽轮机的功率设计为600MW-1200MW，单轴结构，专用末级动叶片(4)的高度设计为800mm-1000mm；f-1，对于600MW-800MW的超高参数空冷汽轮机，采用两种整体结构一种是高中压合缸(3)与低压缸(6)组成的两缸两排汽的整体结构，另一种是采用高压缸(1)、中压缸(2)和低压缸(6)组成的三缸两排汽的整体结构，与同功率的亚临界空冷汽轮机相比减少了一只低压缸；f-2，对于900MW-1200MW的高参数空冷汽轮机，采用高压缸(1)、中压缸(2)与两个低压缸(6)组成的四缸四排汽的整体结构；g，通过增加高压缸(1)与中压缸(2)或高中压合缸(3)的通流部分叶片的级数，设计为15级至60级，把低压缸(6)的进口蒸汽压力设计为0.5MPa-0.7MPa，进口蒸汽温度设计为290℃-340℃，低压转子设计采用NiCrMoV钢。
全文摘要
本发明涉及一种超高参数节水型空冷汽轮机，汽轮机高压缸、中压缸或高中压合缸的进汽采用的超高参数为29MPa-40MPa/680℃-740℃/700℃-760℃，在高压缸、中压缸或高中压合缸中，工作温度超过600℃的部件或区域采用了镍基合金，工作温度为500℃至599℃的部件或区域采用了9％铬至12％铬钢，专用末级动叶片的高度设计为800mm-1000mm，汽轮机低压缸的设计采用了0.5MPa-0.7MPa的进汽压力和290℃-340℃的进汽温度，低压转子采用NiCrMoV钢不会发生回火脆性现象，提高了低压转子的安全性；低压缸、轴承箱、两个汽缸之间轴系箱与机尾轴承箱采用了落地形式后，提高了轴系稳定性。
文档编号F01D25/14GK101368489SQ200810040258
公开日2009年2月18日 申请日期2008年7月7日 优先权日2008年7月7日
发明者刘向民, 奇 危, 史进渊, 宇 杨, 邓志成 申请人:上海发电设备成套设计研究院;上海上发院发电成套设备工程有限公司