新一代超超临界660MW汽轮机的设计开发(4)

超超临界660MW汽轮机的设计开发

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蒸汽经由管道进入高压某级后。补汽阀相当于主汽门后的第三个调门,与全周进汽、滑压运行配套的标准设计,可提高额定负荷工况的进汽压力,并使机组在没有节流损失条件下具备快速的调频能力。补汽阀是一项提高机组调频灵活性、提高效

率和可靠性的成熟技术。

图8 双流低压缸三维模型

与低压内缸的连接方式由焊接改为螺栓连接,低压内缸与排汽导流环单独运输出厂,因而彻底解

决了低压缸的陆路运输问题。

图10 主汽阀调阀组件模型

2.5 通流部分设计

针对各个项目给定的主蒸汽参数和背压,汽轮机的总体效率只能通过各个部件的效率提高来实现。上汽超超临界660MW汽轮机的通流设计不仅体现在汽轮机叶片设计的不断优化中,还特别关注主汽阀到凝汽器之间的所有汽轮机部件中蒸汽流动的能量损失。

2.5.1 叶片通流部分设计

高压、中压通流设计采用高度自动化的通流部分全三维#弯扭叶片设计系统,根据各项目的参数(蒸汽参数和功率)要求,按总体效率最高原则自动完成通流部分的叶片通流设计:决定叶型、高度、围带及叶根尺寸,完成气动及热力计算,强度计算,叶片的弯扭三维3D成型,形成叶片及转子、汽缸相关的数控数据。以望亭项目为例,设计系统优化的高压通流设计如图11所示,高压通流级数为17级,中压通流级数为2 15级。此外,如图12所示,再通过独特的高压、中压第一级斜置静叶设计,小直径、多级数的高中压转子通流设计,整体围带的高中压动叶片设计,高中压通流部分的多道汽封结构设计,所有高中压叶片均采用T

型叶根的设计来共同实现整个通流的高效率。

图9 低压内缸拆缸设计

2.4 阀门设计

本机组采用1个主汽阀+1个调节阀的两组主汽阀调阀组件,1个再热主汽阀+1个再热调节阀的两组再热主汽阀调阀组件的设计,如图1所示。与国内其他厂家的同类型超超临界机组相比,阀门数量少,阀门控制更为简单。两组主汽阀调阀组件、再热主汽阀调阀组件分别布置在高压缸、中压缸的两侧,切向进汽,阀门与汽缸之间没有蒸汽导汽管,其结构紧凑、流动损失小。阀门直接支撑在运转层基础上,高压阀门与汽缸采用大型罩螺母方式连接,中压阀门采用法兰方式与汽缸连接。阀门采用小网格、大面积的叠片式不锈钢永久性滤网,其特点是过滤网直径小(1.6mm),滤网刚性好,不易损坏。

本机组采用独特的补汽阀技术,补汽阀布置在运转层下,在主汽门后调门前通过管道引出蒸汽进入补汽阀(如图10所示),通过补汽阀后的

图11 叶片设计系统自动生成的高压通流

低压通流设计除了与高中压叶片通流设计风格相一致的特点外,如除末三级叶片外的低压叶