[发明专利]一种高参数空冷汽轮机整体结构设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高参数空冷汽轮机整体结构设计方法，属于电站汽轮机技术领域。

背景技术

国内生产的亚临界空冷300MW-600MW汽轮机，进汽蒸汽参数为亚临界参数16.7MPa/538℃/538℃，设计背压8kPa～18kPa，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32级，末级动叶片的高度为540mm-680mm，对于亚临界空冷600MW汽轮机，高中压合缸结构的整体形式为单轴三缸四排汽，高中压分缸结构的整体形式为单轴四缸四排汽，这两种整体结构形式的缺点是低压缸只数多，轴系长度比较长，造价高。把进汽蒸汽参数提高到超临界参数24.2MPa-28MPa/538℃-620℃/566℃-650℃的空冷汽轮机称为高参数空冷汽轮机，使用传统的超临界湿冷汽轮机的整体结构设计方法，所设计的高参数空冷汽轮机低压缸的进汽蒸汽压力为0.8MPa-1.2MPa，进汽蒸汽温度为350℃-400℃，而现用的NiCrMoV钢低压转子长期在350℃以上运行会发生回火脆化现象，影响机组的安全性。为了减少高参数空冷汽轮机的低压缸只数并防止高参数空冷汽轮机低压转子产生回火脆化现象，需要发明新的高参数空冷汽轮机的整体结构设计方法。

发明内容

本发明的目的是提供的一种减少高参数空冷汽轮机的低压缸只数并防止高参数空冷汽轮机低压转子产生回火脆化现象的高参数空冷汽轮机整体结构设计方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种高参数空冷汽轮机整体结构设计方法，所述的高参数空冷汽轮机的整体结构包括高压缸、中压缸或高中压合缸、低压缸，其特征在于，其整体结构设计方法为：

(一)汽轮机高压缸或高中压合缸的主蒸汽采用超临界蒸汽参数，主蒸汽压力为24.2MPa-28MPa，主蒸汽温度为538℃-620℃；

(二)汽轮机中压缸或高中压合缸进汽的再热蒸汽温度为566℃-650℃；

(三)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；

(四)汽轮机的功率设计为600MW-1200MW，单轴结构，将低压缸中低压转子上的末级动叶片的高度设计为亚临界空冷汽轮机专用末级动叶片高度540mm-680mm的1.18-1.85倍；

(四-1)对于600MW-800MW的高参数空冷汽轮机，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；

(四-2)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；

(五)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50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℃-340℃，低压转子设计采用NiCrMoV钢。

本发明所述的高参数空冷汽轮机的整体结构设计技术，汽轮机高压缸、中压缸或高中压合缸的进汽采用了高参数为24.2MPa-28MPa/538℃-620℃/566℃-650℃，机组发电热效率比同功率亚临界空冷机组提高2至6个百分点；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亚临界空冷汽轮机的1.18-1.85倍，高参数空冷600MW-1200MW汽轮机比同功率亚临界空冷汽轮机减少了一只低压缸，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℃-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。

本发明的优点是机组热效率高、节水、造价低并提高了低压转子的安全性。

附图说明

图1为本发明高参数空冷900MW-1200MW汽轮机四缸四排汽整体结构示意图；

图2为本发明高参数空冷600MW-800MW汽轮机三缸两排汽整体结构示意图；

图3为本发明高参数空冷600MW-800MW汽轮机两缸两排汽整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1