斜流式水轮机是瑞士工程师德里亚于1956年发明,故又称德里亚水轮机。其叶片倾斜的装在转轮体上,随着水头和负荷的变化,转轮体内的油压接力器操作叶片绕其轴线相应转动。它的最高效率稍低于混流式水轮机,但平均效率大大高于混流式水轮机;与轴流转桨水轮机相比,抗气蚀性能较好,飞逸转速较低,适用于40~120米水头。 自1966年生产出45MW水轮发电机组至今,东方电机已累计供货水轮发电机组580多台套,累计总容量达45000MW。在先进的研发能力、优秀的工艺技术、强大的加工设备支持下,东方电机已经既有年产6000MW水轮发电机组的能力,发展成为中国和世界最重要的水力发电设备供应商之一。 东方电机厂设计制造成套混流式、轴流式、贯流式、冲击式等型式水轮机,抽水蓄能水泵/水轮机,以及阀门(球阀、蝶阀、筒形阀)等水轮机辅助设备。并且东方电机设计制造各种型式的水轮发电机,其结构有伞式、半伞式和悬式等立式水轮发电机,抽水蓄能电站用电动/发电机以及灯泡灌流式、竖井灌流式等卧式水轮发电机。 其中,葛洲坝175MW轴流转浆式机组、三峡700MW混流式机组、溪洛渡770MW混流式机组以及巴西杰瑞75MW灯泡贯流式机组均代表了水力发电设备研制的世界先进水平。 图2-2 龙滩700MW水轮机主轴在镗床上加工 自1966年生产出首台45MW水轮发电机组至今,东方电机已经累计供货水轮发电机组580多台套,累计总容量达45000MW。在先进的研发能力、优秀的工艺技术、强大的加工装备支持下,东方电机已经具备年产6000MW水轮发电机组的能力,发展成为中国和世界最重要的水力发电设备供应商之一。 东方电机厂主要水轮机组产品: 5
混流式 10MW-770MW 贯流式 6MW-75MW 轴流式 10MW-190MW 冲击式 10MW-140MW 抽水蓄能式 40MW-375MW 图2-3 东方电机生产的三峡水电机组转轮 东方电机厂生产的部分代表性产品如下: 1、长江葛洲坝电厂170MW瓦轴流式水轮机(水轮机转轮直径达11.3米,为世界上最大尺寸水轮机); 2、黄河龙羊峡水电站320MW水轮发电机组; 3、雅砻江二滩水电站550MW混流式水轮发电机组; 4、黄河李家峡水电站700MW水轮发电机组; 5、长江三峡右岸水电站700MW水轮发电机组; 6、巴西杰瑞水电站75MW灯泡贯流式水轮发电机组; 7、黑糜峰300MW抽水蓄能水泵水轮发电机组。 2.3.2汽轮发电机 汽轮发电机是由汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功,使叶片转动而带动发电机发电,做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、6
凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。发电机将机械能转变为电能的电机。通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。发电机分直流发电机和交流发电机两大类,后者又可分为同步发电机和异步发电机。现代电厂中最常用的是同步发电机。它由直流电流励磁,既能提供有功功率,也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。异步发电机没有独立的励磁绕组,其结构简单,操作方便,但不能向负载提供无功功率。因此,异步发电机运行时必须与其他同步发电机并联,或并接相当数量的电容器。直流发电机有换向器,结构复杂,价格较贵,易出故障,维修困难,效率也不如交流发电机。故自20世纪50年代以后,直流发电机逐渐为交流电源经功率半导体整流获得的直流电所取代。汽轮发电机的转速通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风磨耗,转子直径一般较小,长度较大(即细长转子)。这种细长转子使大型高速汽轮发电机的转子尺寸受到限制。20世纪70年代以后,汽轮发电机的最大容量达130~150万千瓦。 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产 生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生电流。 汽轮机由很多种类,有凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽汽轮机等类型。凝汽式汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器,排汽压力低于大气压力,因此具有良好的热力性能,是最为常用的一种汽轮机;供热式汽轮机既提供动力驱动发电机或其他机械,又提供生产或生活用热,具有较高的热能利用率;背压式汽轮机的排汽压力大于大气压力的汽轮机;抽汽式汽轮机是能从中间级抽出蒸汽供热的汽轮机;饱和蒸汽轮机是以饱和状态的蒸汽作为新蒸汽的汽轮机。 在汽轮机运行过程中,汽轮机渗漏和汽缸变形是最为常见的设备问题,汽缸接合面的严密性直接影响机组的安全经济性,检修研刮汽缸的接合面,使其达到严密,是汽缸检修的重要工作,在处理接合面漏气的过程中,要仔细分析形成的原因,根据变形的程度和间隔的大小,可以综合的运用各种方法,以达到接合面严密的要求。 东方电机为热力发电站、燃气联合循环发电站以及核电站等提供各型汽轮发电机组。自1965年开始汽轮发电机的研究和制造,至2009年底已累计产出汽轮7
发电机743台,累计总容量达179620MW,具备30000MW的年制造能力,是中国和世界上最重要的汽轮发电设备供货商之一。
图2-4 1000MW汽轮发电机内定子
东方电气火力发电主机设备及配套辅机(高加、低加、除氧器、小气机、各类大型交直流及变频电动机等)已形成完备的产品系列,机组参数覆盖中压、高压、临界压、超临界、超超临界等,单机功率最大至1000MW等级。主要汽轮发电机产品有:
1000MW超超临界
660MW\\600MW\\超超临界\\超临界\\亚临界 350MW\\330MW\\300MW\\超临界\\亚临界 200MW及以下
主要电站锅炉产品有: 1000MW超临界
660MW\\600MW\\超超临界\\超临界\\亚临界 350MW\\330MW\\300MW\\超临界\\亚临界 200MW及以下 主要汽轮机产品有: 1000MW超超临界
660MW\\600MW\\超超临界\\超临界\\亚临界 350MW\\330MW\\300MW\\超临界\\亚临界 200MW及以下
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图2-5 莱州电厂1000MW超超临界机组 2.3.3核能发电机 核能发电是利用核反应堆中核燃料裂变链式反应所产生的热能,再按火力发电厂额发电方式,将热能转变成机械能,再转换成电能,这里的核反应堆就相当于火电厂的锅炉。核能发电机的原动机仍然是汽轮机,只是产生热能的方式同火电厂不同。 核能发电与我国的节能减排政策相呼应。核能能量密度高,1g铀-235全部裂变时释放的能量是八百亿焦耳,相当于2.7t标准煤完全燃烧时释放的能量。显而易见,核能发电具有很大优势。 东方电机厂引进国外技术成功研制岭澳二期1000MW级核能发电机;引进技术研制1750MW核能发电机组、核电主泵机组;获宁德、红沿河等多台核电发电机合同。 东方电机厂参与设计制造的核电项目如下: 岭澳一期项目1号机组、2号机组分别于2002年5月8日、2003年1月8日投入商业运行;十年来机组稳定运行,安全记录在全球同类机组中排名第二 岭澳二期项目3号机组、4号机组分别于2010年9月15日、2011年8月7日投入商业运行。 9