[发明专利]空冷式高参数汽轮机的总体结构及整体性能设计监控方法

说明书

本发明提供了一种空冷式高参数汽轮机的总体结构与整体性能设计监控方法通过对空冷式高参数汽轮机的总体结构进行设计，进而对其整体性能进行优化改进和监控。如果空冷式高参数汽轮机的总体结构与整体轴系动特性的设计不合格，通过在设计阶段对总体结构、轴承形式或转子结构进行优化改进，改用符合要求的总体结构、稳定性更好的轴承，或者优化转子结构的几何尺寸，使空冷式高参数汽轮机整体性能处于受控状态，达到了使用总体结构、各级流量与整体轴系动特性的设计监控系统来控制与优化空冷式高参数汽轮机整体性能的技术效果。

技术领域

本发明涉及一种空冷式高参数汽轮机的总体结构及整体性能设计监控方法，属于汽轮机技术领域。

背景技术

在缺水地区建设火力发电厂，需要采用空冷式高参数发电机组，其技术特点是耗水量为湿冷发电机组的25％，节水效果十分显著。对于空冷式高参数发电机组，锅炉、发电机、空冷系统可以采用已有产品，只有空冷式高参数汽轮机是新产品。

若空冷式高参数汽轮机新产品的总体结构及整体性能设计“先天不足”，要制造出热力性能优良与安全性高的空冷式高参数汽轮机是相当困难的。若空冷式高参数汽轮机的总体结构设计不当、各级流量与轴系动特性设计监控不当，会导致空冷式高参数汽轮机功率不足、效率下降、振动超标，影响空冷式高参数汽轮机的经济安全运行，工程上急需空冷式高参数汽轮机的总体结构与整体性能的设计监控方法。

申请人已经申请专利《超临界空冷汽轮机》申请号200310107844.8，技术特征是涉及566℃等级的超临界空冷汽轮机结构特点；已经申请专利《超超超临界空冷汽轮机》申请号200310107845.2，技术特征是涉及600℃等级的超超临界空冷汽轮机结构特点；已经申请专利《一种超高参数节水型空冷汽轮机》申请号200810040258.9，技术特征是涉及700℃等级的超超临界空冷汽轮机结构特点；史进渊在《动力工程》2007年第6期发表的论文“超临界和超超临界空冷汽轮机的技术方案及设计准则”，介绍了超临界和超超临界空冷汽轮机的技术方案、关键技术和安全设计准则，以及公开文献报道的空冷汽轮机的研究论文，大多是对空冷汽轮机的产品介绍与参数分析，其缺少空冷式高参数汽轮机的整体结构及整体性能的设计和监控。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何设计空冷式高参数汽轮机的总体结构以及定量评定，同时优化改进空冷式高参数汽轮机的整体性能。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种空冷式高参数汽轮机的总体结构及整体性能设计监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、系统集成：

空冷式高参数汽轮机进汽采用超超临界蒸汽参数，空冷式高参数汽轮机排汽采用直接空冷系统或间接空冷系统冷却；

步骤2、进汽与排汽参数设计：

空冷式高参数汽轮机的主蒸汽压力为25MPa-45MPa，空冷式高参数汽轮机的主蒸汽温度为600℃-760℃，一次再热，空冷式高参数汽轮机的再热蒸汽温度为600℃-780℃，空冷式高参数汽轮机额定工况的排汽压力为10kPa-16kPa；

步骤3、总体结构设计：

空冷式高参数汽轮机由高压缸、中压缸与低压缸组成，单轴；电功率为600MW-799MW的空冷式高参数汽轮机采用高压缸和中压缸的分缸结构与一个低压缸以及总体三缸两排汽结构；电功率为800MW-1300MW的空冷式高参数汽轮机采用高压缸和中压缸的分缸结构与两个低压缸以及总体四缸四排汽结构；

步骤4、专用末级长叶片的叶高设计：

空冷式高参数汽轮机三缸两排汽结构的专用末级长叶片的叶高设计为800mm-1150mm，空冷式高参数汽轮机四缸四排汽结构的专用末级长叶片的叶高设计为700mm-990mm；

步骤5、专用低压缸设计：