聯合循環汽輪機

聯合循環汽輪機是指在燃氣-蒸汽聯合循環中使用的汽輪機。100MW聯合循環汽輪機是與270MW重型燃氣輪機相配，實現燃氣一蒸汽聯合循環的機組，屬於兩缸兩排氣、再熱、多壓、凝汽式汽輪機。其高中壓採用合缸結構，高壓缸7級、中壓缸7級，為衝動式設計;低壓為對稱反流式，正反各7級，為反動式設計。

基本介紹

• 中文名：聯合循環汽輪機
• 外文名：combinedcyclesteamturbine
• 學科：電力工程
• 定義：在燃氣蒸汽聯合循環中使用汽輪機
• 領域：能源
• 範圍：電力系統

簡介

隨著“西汽東送”工程的啟動和液化天然氣(LNG)引進契約的簽訂，國內燃氣輪機製造業再次迎來了發展的大好機遇。燃氣輪機發電機組以其高效、節能、環保的優點，近年來發展特別迅速，並己在國外得到廣泛的套用。自20世紀50年代開始實現燃氣一蒸汽聯合循環方案以來，聯合循環汽輪機技術得到了突飛猛進的發展，特別是近年來，發展趨勢更加明顯，它的供電效率遠遠大於簡單循環燃氣輪機，己達到60%左右，領先於任何形式的發電設備；並且設備的投資費用低、設備簡單、占地面積小、建設周期短，因而更加具有廣泛的使用潛力。

東汽與國外某公司聯合推出的燃氣一蒸汽聯合循環機組在電站項目中中標，標誌著東汽己開始進入燃氣一蒸汽聯合循環市場，機組的國產化進程邁出了實質性步驟。在此項目中，用於實現聯合循環的100MW蒸汽輪機部分要實現百分之百國產化，由外方提供圖紙及技術規範，全部在東汽製造。

100MW聯合循環汽輪機簡介

100MW聯合循環汽輪機是與270MW重型燃氣輪機相配，實現燃氣一蒸汽聯合循環的機組，屬於兩缸兩排氣、再熱、多壓、凝汽式汽輪機。其高中壓採用合缸結構，高壓缸7級、中壓缸7級，為衝動式設計;低壓為對稱反流式，正反各7級，為反動式設計。低壓1—4級靜葉採用持環型式，動葉1 —7級全為極樹型，自帶整體圍帶。高中壓轉子、低壓轉子均為整鍛結構。高壓及低壓缸加工，低壓隔板焊接與加工，轉子加工，機組總裝等是該機組製造的難點。

100MW聯合循環汽輪機焊接技術

主要包括：高中壓隔板、低壓正反1—4級隔板、低壓正反5一7級隔板、高壓主汽調節閥殼內部12% Cr鋼堆焊、高中壓外缸和高壓主汽閥殼焊接P91接管六大部份。東方汽輪機有限公司借鑑了外方的經驗，並通過自主創新、自主研發，形成了自己獨立的技術，並在產品試製中取得了成功。

1.低壓正反1—4級隔板焊接

外方在製造低壓正反1—4隔板時，採用了EBW(真空電子束焊接)方法。東方汽輪有限公司在無EBW設備情況下，通過工藝試驗，用脈衝MAG機器人(Robot)焊接代替EBW，並解決了焊接後的變形、斷裂及形位公差不足等問題。

2.高壓主汽調節閥殼焊接

高壓主汽調節閥的焊接技術難點主要在於內部12% Cr鋼堆焊和主蒸汽接管P91的異種金屬焊接。對於閥殼內部12% Cr鋼堆焊，在焊接變位器上，實現了水平位置全自動SAM焊接，解決了製造難題。對於主蒸汽接管P91的異種金屬焊接，通過工藝試驗，制定了合理的工藝措施，解決了“因康鎳”異種金屬焊接難題。

100MW聯合循環汽輪機靜子加工技術

主要包括高中壓外缸加工技術、低壓外缸加工技術、低壓靜葉環加工技術、閥門加工技術等。東方汽輪機有限公司採用自主的汽輪機製造技術，通過工藝方案研究、工藝試驗等工作，解決了高中壓外缸軸向開檔錯位控制、高中壓外缸水壓、大型薄壁低壓外缸加工變形控制、低壓外缸球面軸承孔加工、低壓靜葉環大冠靜葉片組裝拂配、靜葉環電火花加工等各種技術難題。

100MW聯合循環汽輪機轉子加工、裝配技術

通過對聯合循環汽輪機轉子製造技術的研究，掌握了轉子圓度、圓柱度、跳動、平面度等形位公差要求高、止口加工及大尺寸小公差測量、非接觸振動計檢測面加工、極樹型斜輪槽加工、高精度法蘭聯結孔加工等高精度保證的技術；掌握了轉子複雜結構如：低壓轉子正反5—7級端面汽封齒、端面定位槽、高中壓轉子平衡孔及T型葉根槽等加工技術；掌握了反動式葉片裝配技術；並在己有的汽輪機轉子製造技術基礎上不斷創新，成功運用了葉輪間平衡孔鑽模改進、法蘭聯結孔鎖模組合結構、極樹型銑床運用技術及高級編程、轉子數控車削自動編程及仿真等創新技術。

100MW聯合循環汽輪機總裝技術

通過研究外方的技術檔案，結合東方汽輪機有限公司的實際情況，設計了一套合理的總裝方案。包括：研究出一套新的汽封徑向間隙的精確測量方法、精確的中心調整方法，保證更精確地調整通流部件中心;通過分別研究轉子在汽缸內的定位、中分面螺栓的熱緊和伸長量測量、汽封體的下沉量的測定方法、高中壓模組整體吊上支架和定位方法，順利地實現了高中壓整體發貨；掌握了高中壓模組和低壓模組特殊結構裝配技術；掌握了特殊的軸系找中技術；掌握了汽機和燃機的聯結關係，制定了一套相應控制措施和檔案；掌握了閥門、油動機裝配、安裝技術；通過對加工誤差對裝配的影響研究，制定了相應的控制措施，保證了裝配質量。

總結

本項目通過對100MW聯合循環汽輪機製造技術的研究，結合東方汽輪機有限公司蒸汽輪機同類產品的製造經驗，並進行創新，研究出了適合東方汽輪機有限公司的聯合循環汽輪機製造技術，涉及到部件焊接技術、部件加工技術、機組總裝技術等幾方面，成功地套用於生產，製造出了首台產品，產品質量達到了外方的設計要求。本項目的研究成果可推廣套用於其他大功率汽輪機產品的生產，具有顯著的經濟效益及社會效益。