（大唐吉木萨尔五彩湾北一发电有限公司）
摘要：为了适应低碳环保的需要，并且由于环境压力加重以及提高能源利用率的经济效益双重驱动，新建燃煤发电站逐步向高参数、大容量方向发展。并主要以超临界、超超临界参数的600MW等级以上机型为发展目标，并且超超临界机组是火电厂的发展趋势，为了充分发挥660MW超超临界机组汽轮机的作用，本文概述了超超临界机组汽轮机，对660MW超超临界机组汽轮机结构特性以及参数特性进行了论述分析，旨在促进超超临界机组汽轮机的发展。
关键词：超超临界机组汽轮机；660MW；结构特性；参数特性
超临界机组或超超临界机组是相对于常规超临界机组而言，其工作压力大于27MP或工作温度高于580摄氏度。当水压为22.115MPa、温度为374.15摄氏度时的状态时，水的状态会瞬间转变。当水的状态参数高于上述参数时，就是超临界状态。为了体现660MW超超临界机组汽轮机的作用，以下就660MW超超临界机组汽轮机的特性进行探讨。
一、超超临界机组汽轮机的概述
随着低碳环保概念的深入，近年来国家提出了对碳关税的调整，而发电厂的排碳量非常大，为了实现国家的节能减排，滿足国家对的低碳要求。需要大力发展大容量的发电机组。因此汽轮机所有相关参数都在不断的提升，超临界机组或超超临界机组是相对于常规超临界机组而言的，其工作压力大于27MPa或工作温度高于580摄氏度。由于种因素的影响，发电厂在发电过程中存在峰值及谷值现象，当处于某一特定环境下，火力发电厂才需要达到峰值的要求，而此时如果是超超临界状态就减少了能源利用。因为峰值并不是长期不变，而是维持在某个时间范围内，经过此时间段之后，发电机组会维持平稳发电。因此超超临界发电机组对于节能减排具有重要意义。
二、660MW超超临界机组汽轮机结构特性的分析
发电厂生产过程中的发电机需要不停歇的运转，其是将化学能转化为热能，热能转化为机械能，机械能转化为电能的设备，因此发电厂会燃烧大量的煤，利用其产生的高温水蒸气的力量，来冲击汽轮机的叶片，汽轮机就会飞快的转动起起来。此时，汽轮机的转动会不停的切割磁力线做功，于是线圈上就产生了电流。比如某超超临界660MW汽轮机为单轴三缸四排汽型式，从机头到机尾依次串联高中压缸（逆流高压缸、顺流中压缸）及两个双流低压缸。高压缸呈反向布置（头对中压缸），由一个单流调节级与7个单流压力级组成；中压缸共有6个压力级。该机型具有超群的热力性能及其可靠性；并且具有高效、高可用率、容易维护、检修所花时间少、运行灵活、快速启动及调峰能力。汽轮机三根转子各由两只径向轴承来支承，属于传统成熟结构；安装维护方便，轴承跨距小，转子刚度高，厂内高速动平衡状态的动力特性与现场转子工作状基本相同，减少现场动平衡量；而且轴承工作比压相对较低，在一般轴承比压设计范围内，联轴器螺栓受力较小，汽机转子能平稳安全运行。结合上述某超超临界660MW汽轮机，认为660MW超超临界机组里的汽轮机结构特性主要表现为：（1）汽轮机的外缸的类型是圆筒形，因为圆筒的受力最为均匀，因此选择无中分面的，这样承压能力能达30MPa。（2）是高压庄子跨距，要求简单可靠性强，具体参数选择4m，这样转子的刚性大，稳定性能好。然后采用全周进汽，不存在调节级的强度问题，消除部分进汽的气息激振源，可靠性高。并且高中压调节阀直接与气缸连接，管道推理系统简单。（3）要减少外缸螺栓的应力，对于这种高压设备，对螺栓是一项巨大的挑战，因此，设计师在设计的时候把部分力引向缸体内部，减少螺栓的承压，以此来提高安全系数。并且第一级反动式叶片有效避免对动叶和静叶的冲蚀；高中压第一级45°斜置静叶可大幅消减颗粒的冲蚀能量。由于汽轮机中压外缸是个高压部件，为了增强设备的可靠性，以及结构的稳定性，将中压外缸至于中压排气中。同时抵押外缸与凝汽器刚性连接，内缸支撑在轴承座上可轴向滑动，具备充分的膨胀自由度，真空变化不会对汽轮机的动静间隙产生影响，利用轴系保持稳定。而叶片受力分为动应力和静应力，在汽轮机运动的过程中主要受到动盈利的作用，因此要采用T型叶根，这样可以降低叶片的动应力，增加设备的可靠性。
三、660MW超超临界汽轮机参数的特性分析
随着社会经济的快速发展，为了满足用电需求，促进了大容量机组吉建设发展，1000MW的发电机组应运而生，并且数量也越来越多。从表面上看660MW这种相对小的机组已经淡化市场，但是通过价格对比，可以看出660MW的发电机组具有不可忽视的作用，从成本造价上来，功能上都发挥着功能。下面就从运行参数上来分析660MW超超临界状态的汽轮机特性分析，具体表现为：（1）660MW超超临界汽轮机机组的蒸汽参数特性分析。蒸汽的压力和温度时用来描述蒸汽特性的主要参数，即蒸汽参数。蒸汽参数的数值越高，就代表汽轮机拥有的能量越大，而做功后的压力和温度越低，则带走的无用能量就越小，这样蒸汽可能的做功能量即理想焓降就越大；在能量相同的情况下，压力和温度越高，可能用来做功的能量比例就越大，无法做功而不得不被放弃的能量比例就越小及熵值就越小。这就是蒸汽的基本热力性质。因此未来提高单位流量蒸汽的做功能力和做功效率，应当尽可能的提高进入汽轮机的新蒸汽的压力和问题，同时尽量降低做功后的乏汽的压力和温度。（2）660MW超超临界机组主要蒸汽参数与热效率的特性分析。超超临界机组是指提高蒸汽参数后获得较高的热效率。因此蒸汽参数对于判定机组的状态起着至关重要的作用。也就是说提高蒸汽的参数将获得不同的发电机组。如上所述，蒸汽参数主要指蒸汽的压力和蒸汽的温度。超超临界机组具有比超临界机组更高的蒸汽压力和参数，蒸汽压力可达到25-30MPa，蒸汽温度可到到580-600摄氏度，也就是说超超临界机组的热效率能提高百分之四以上。（3）660MW超超临界汽轮机的主蒸汽压力特性分析。上述一直是同时提高蒸汽的压力和蒸汽温度，如果将蒸汽参数区别对待，是否可以得到相类似的效果。例如单独提升蒸汽压力，从大多数的数据尅看出，单单的提高蒸汽压力对于热效率的影响并不是很大，当蒸汽压力增加3MPa时，超超临界机组只能提高百分之0.4的热效率。（4）660MW超超临界汽轮机的主蒸汽温度和再热蒸汽温度特性分析。前面分析了单一蒸汽压力对汽轮机的影响，那温度对汽轮机是否有显著的影响。答案是非常明显的，蒸汽的温度对于汽轮机的影响是显著的，也就是说温度每升高10度时，汽轮机的热效率就会提高百分之十，那对于超超临界机组的蒸汽温度，汽轮机的热效率能提高百分之0.92。
结束语
综上所述，随着社会经济的发展以及工业化程度的提高，使得我国能源消耗日益增大，并且由于我国科技水平的影响，导致一次能源利用率严重偏低。为了使能源得到有效利用，进一步降低能耗，需要改变目前的现状，大力发展超超临界火电机组。目前超超临界火电机组已经成为主要建设的发电机组，为了充分发挥超超临界火电机组汽轮机的作用，必须加强对其相关特性进行分析。
参考文献：
[1]顾溢.超超临界660MW机组汽轮机的特点与性能[J].热力发电，2011（03）
[2]冯玉滨.660MW超超临界机组汽轮机驱动引风机经济性分析[J].价值工程，2015（07）
[3]吴志祥等.1000MW机组主机参数优化的技术经济性分析[J].上海电力学院学报，2016（12）
[4]庄乾伟等.超超临界机组高加跳闸对机组安全性影响分析[J].电站系统工程，2017（01）