国外汽轮机设计新技术

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国外汽轮机设计新技术国 外 汽 轮 机 设 计 新 技 术
目前， 联合循环机组已在国内外的发电市场
中占有了-席之地， 其强大的竞争力来 自于扳高
的机组效率 ( 最新设计效率可迭 5 8 %) 。 与此 同
时， 旨在提高火电厂效率的汽轮机新型设计也层
出不穷 ， 随着科学技术的发展， 最 新的燃煤蒸汽
电厂可以采用更高的蒸汽参数， 先进的给水加热
循环及在锅炉 、 汽机主要零部件上新材料 的应
用 ， 要取得 4 5 %或更高的效率 已成为可能。 以下
介绍几项 国外汽轮机设计方面的新技术 、 新特
点。
l 与联合循环兼容
在不断追求低成本高效率 的形势下， 让汽轮
机符合联合循环设计 已成为近年 的-个重要的
目标。 现在 比较流行的是 1 0 0～2 5 0 MW 的汽轮
机 ， 这不仅是为了满足联合循环要求 ， 也因为如
今在美国小型机组似乎更受欢迎。
1 . 1 AT s系列汽轮机
美国西屋公司在其最新燃气轮机技术基础
上 ， 为它 的先进汽轮机 系统 ( A n) 开 发 了-组
8 0 2 5 0M W 汽轮机。 该型汽轮机为-次再热冷
凝机组， 采用双缸、 多级 、 单流 ， 轴向排汽， 最后-
级叶片采用 1 0 6 6 . 8 m m( 4 2 ) 钛( T i ) 叶片。 汽轮机
和燃气轮机-样与发电机同轴布置， 汽轮机的转
矩通过自动同步联轴器传给发电机。 轴向排汽使
汽轮机可 以安装在平扳式基础上， 单轴设计使整
个汽轮机组 比较经济。
其它特点有 ：
( I ) 高压转子设计为无 中心孔铬钼钒整锻产
品， 保证临界转速远离额定值 ； 1 2 %高效铬钢的
复式压力级叶片用 T型叶根跨装在转子上 ， 满足
高温条件下的高强度要求；
( 2 ) 中/ 低压转子均无中心孔 ， 其中低压转子
由-段铬钼钒钢低压截面与-段 3 5 %N i 合金
钢低压截面焊接而成， 以使转子在中压进 口区具
有较好的蠕变强度 ， 而低压缸尾部又有较好的屈
服强度
( 3 ) 设计有允许高压蒸汽直接排人凝汽器的
排汽系统 ， 以减少起动 、 停机过程 中高压缸的鼓
风加热。
( 4 ) 低压缸轴承采用斜垫设计 以改进转子稳
定性并减少机械损失。
1 . 2 S c s F汽轮机
东芝 国际公司( 美国办事处) 开发 了-种单
缸、 单流 ( s c s F ) 汽轮机 ， 其转子材料具有较高的
蠕变断裂强度和应力刚度( 性) ， 且对高压和低压
段进行不同的热处理 。 S C S F汽轮发电机末级叶
片在 5 0 I k时可达 1 0 6 6 8 r am( 4 2 ” ) ， 6 0 H z设计
则为 1 0 1 6Ⅱ u n ( 4 0 ” ) 。
东芝推荐的优点包括：
( I ) 汽机成本低。 与传统的双缸设计相比. 生
产 S C S F转子、 汽缸 、 叶片、 轴承、 喷嘴( 没有交叉
管线) 的戚本明显要低 。 I 台额定功率 1 5 0 j I f w的
汽轮机重量可减轻-半。
( 2 ) 降低电厂建设成本。 汽轮机总长比传统
的双流设计短 4 5 7 m m( 1 8 ) ， 这样就减少了占地
面积和汽机房尺寸。 轴流设计划对汽轮机基础要
求不高. 适用于 3 级地震区。
( 3 ) 根据东芝公 司的报告 ， 事实证明安装人
工也比较低， 转子直接从 工厂运来就位， 如 I 台
1 5 0 MW机组的建设时间可缩短两个月 。
( 4 ) 更高效。 低压叶片长度更长 ， 二次流动损
失减小 。 由于减少了汽封， 密封部位的蒸汽泄漏
降低 。 同时因为投有交叉管就消除 了压降。
( 5 ) 维修费用低。 其计划维修停机次数减少
了 1 5 % ～2 0 %。
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