600MW大型火电站用半容量锅炉给水泵汽轮机的开发设计

600MW大型火电站用半容量锅炉给水泵汽轮机的开发设计杭州汽轮机股份有限公司曹李农孔建强李健生杨雄民蔡盛明1概述9O年代初，我公司成功地开发了300MW火电机组配套用半容量锅炉给水泵汽轮机，从而进入锅炉给水泵汽轮机市场，至今该产品已生产近百台，累计产值数亿元，是我公司9O年代主要的经济增长点之一。随着我国国民经济的高速发展和大型火电设备设计制造技术的不断提高，从“九五”计划起，我国逐渐将大电站的单机容量从300MW转向600MW。因此600MW大型火电站配套用锅炉给水泵汽轮机的开发是我公司继300MW用锅炉给水泵汽轮机后的又一重大开发项目。天津大唐盘山发电有限责任公司600MW半容量锅炉给水泵汽轮机的设汁制造成功标志着我公司的给水泵汽轮机进入了新的发展阶段。2技术参数和关键2．1技术参数2．1．1机型：NK63／71／02．1．2形式：单缸、单轴、单流、反动式冷凝机组2．1．3汽轮机最大功率：≥12000KW2．1．4转速范围：3000~5650fmin2．1．5正常工作汽源：主机四段抽汽2．1．6备用汽源：主机二段抽汽(再热器冷端抽汽)2．1．7汽源切换方式：外切换2．1．8汽轮机转向：顺汽流看为右旋2．2技术关键2．2．1汽轮机本体、底盘一体化，合适的外形尺寸保证机组整体发运。2．2．2工作汽源、备用汽源自动切换。2．2．3自动化水平上新台阶，达到国际同类机组水平，实现远程启动和流程控制，机旁不设操作岗。2．2．4采用西门子最新技术，高速盘车：≥l20r／min。2．2．5在调速范围内，转子振动的振幅≤36m。2．2．6调节系统的精度达到NEMA标准的最高级：D级。维普资讯http://www.cqvip.com2．2．7汽轮机的内效率≥8I％。3设计方法和措施3．1热力、强度设计3．I．I蒸汽条件B积嗽TNLTRL90％75％5O，‘4O％3O％主机负荷额定设计夏季TNLTNLTNlTNLTNL主机四段抽汽口压力MPa(a)0．89640．85760．80990．83950．72960．60590．4l680．34O．28l2主机四段抽汽口温度。c339．1339．4339．9337．7340．434l_7320．1302．2295．0再热器冷端抽汽压力MPa(a)3．61983．4563．25443．42992．92412．4129l，6767L．3797I_05l2再热器冷端抽汽温度。c322．4317．33l1．3316．4301．5288．4277．3272．1267．4汽轮机排汽压力MPa(a)0．00690．00690．00690．0l350．0O690．00690．0O690．00690．00693．1．2汽轮机操作条件(被拖动机——锅炉给水泵的功率转速)主机负荷蹦CRnIcRTNLTRL9O，‘75％5O％4O％3O，‘给水泵轴功率kw846679707270809566495860485045634280转速r／min5370530052005320505048004550450044703．1．3汽轮机热力设汁要求3．1．3．1汽轮机的设汁工况点为主机TMCR负荷工况，功率：7970kW，转速：5300r／rain，并对所有工况点进行保证。3．1．3．2汽轮机双机并联运行，能驱动每台锅炉给水泵供给锅炉50％BMCR的给水量：一台汽轮机驱动一台锅炉给水泵与一台30％BMCR容量的电动泵组并联运行，供给锅炉90％BMCR的给水量；汽轮机驱动一台锅炉给水泵作单泵运行时，供给锅炉60％BMCR的给水量。3．1．3．3汽源切换点：≤40％主机负荷3．1．4设汁方法、措施及结果本汽轮机的热力和强度汁算全部由引进的汁算程序自动设计完成，该过程主要包括：调节级详细汁算、转鼓级详细汁算、变工况热力汁算、汽耗曲线修正计算、轴承油量及耗功汁算、转子推力计算、转子静挠度计算、转子振动和响应计算、叶片图和通流图的绘制等。为了满足高可靠性和高效率，以及汽源切换点的要求。我们采取了以下措施：3．1．4．1特殊设汁汽轮机的通流部分针对用户的要求进行专门独立的设计。采用整锻转子结构，新型反动式叶片(T4、T6、T7型线)，并从进汽段开始优化通流的布置结构，使流道光滑顺畅．阀点布置合理，并根据给水泵的功率及转速的不同合理改变叶片的级数和尺寸，故运行的适应性好，效率高。设汁结果汽轮机共有9级：In调：级、5级转鼓级的直叶片和3级标准的低压扭叶片(SK71)·2·维普资讯http://www.cqvip.com汽轮机在考核(功率7970KW，转速5300fmin)工况下的耗汽量为：41．8t／h，1人】效率为81．3％。3．1．4．2不调频叶片汽轮机所有动叶中的直叶片均自带整体围带，按不调频叶片设汁，倍频大于6倍汽轮机的扭叶片为标准的低压叶