[科普中国]-联合循环汽轮机

联合循环汽轮机是指在燃气-蒸汽联合循环中使用的汽轮机。100MW联合循环汽轮机是与270MW重型燃气轮机相配，实现燃气一蒸汽联合循环的机组，属于两缸两排气、再热、多压、凝汽式汽轮机。其高中压采用合缸结构，高压缸7级、中压缸7级，为冲动式设计;低压为对称反流式，正反各7级，为反动式设计。

简介随着“西汽东送”工程的启动和液化天然气(LNG)引进合同的签订，国内燃气轮机制造业再次迎来了发展的大好机遇。燃气轮机发电机组以其高效、节能、环保的优点，近年来发展特别迅速，并己在国外得到广泛的应用。自20世纪50年代开始实现燃气一蒸汽联合循环方案以来，联合循环汽轮机技术得到了突飞猛进的发展，特别是近年来，发展趋势更加明显，它的供电效率远远大于简单循环燃气轮机，己达到60%左右，领先于任何形式的发电设备；并且设备的投资费用低、设备简单、占地面积小、建设周期短，因而更加具有广泛的使用潜力。

东汽与国外某公司联合推出的燃气一蒸汽联合循环机组在电站项目中中标，标志着东汽己开始进入燃气一蒸汽联合循环市场，机组的国产化进程迈出了实质性步骤。在此项目中，用于实现联合循环的100MW蒸汽轮机部分要实现百分之百国产化，由外方提供图纸及技术规范，全部在东汽制造1。

100MW联合循环汽轮机简介100MW联合循环汽轮机是与270MW重型燃气轮机相配，实现燃气一蒸汽联合循环的机组，属于两缸两排气、再热、多压、凝汽式汽轮机。其高中压采用合缸结构，高压缸7级、中压缸7级，为冲动式设计;低压为对称反流式，正反各7级，为反动式设计。低压1—4级静叶采用持环型式，动叶1 —7级全为极树型，自带整体围带。高中压转子、低压转子均为整锻结构。高压及低压缸加工，低压隔板焊接与加工，转子加工，机组总装等是该机组制造的难点。

100MW联合循环汽轮机焊接技术主要包括：高中压隔板、低压正反1—4级隔板、低压正反5一7级隔板、高压主汽调节阀壳内部12% Cr钢堆焊、高中压外缸和高压主汽阀壳焊接P91接管六大部份。东方汽轮机有限公司借鉴了外方的经验，并通过自主创新、自主研发，形成了自己独立的技术，并在产品试制中取得了成功。

1.低压正反1—4级隔板焊接

外方在制造低压正反1—4隔板时，采用了EBW(真空电子束焊接)方法。东方汽轮有限公司在无EBW设备情况下，通过工艺试验，用脉冲MAG机器人(Robot)焊接代替EBW，并解决了焊接后的变形、断裂及形位公差不足等问题。

2.高压主汽调节阀壳焊接

高压主汽调节阀的焊接技术难点主要在于内部12% Cr钢堆焊和主蒸汽接管P91的异种金属焊接。对于阀壳内部12% Cr钢堆焊，在焊接变位器上，实现了水平位置全自动SAM焊接，解决了制造难题。对于主蒸汽接管P91的异种金属焊接，通过工艺试验，制定了合理的工艺措施，解决了“因康镍”异种金属焊接难题。

100MW联合循环汽轮机静子加工技术主要包括高中压外缸加工技术、低压外缸加工技术、低压静叶环加工技术、阀门加工技术等。东方汽轮机有限公司采用自主的汽轮机制造技术，通过工艺方案研究、工艺试验等工作，解决了高中压外缸轴向开档错位控制、高中压外缸水压、大型薄壁低压外缸加工变形控制、低压外缸球面轴承孔加工、低压静叶环大冠静叶片组装拂配、静叶环电火花加工等各种技术难题2。

100MW联合循环汽轮机转子加工、装配技术通过对联合循环汽轮机转子制造技术的研究，掌握了转子圆度、圆柱度、跳动、平面度等形位公差要求高、止口加工及大尺寸小公差测量、非接触振动计检测面加工、极树型斜轮槽加工、高精度法兰联结孔加工等高精度保证的技术；掌握了转子复杂结构如：低压转子正反5—7级端面汽封齿、端面定位槽、高中压转子平衡孔及T型叶根槽等加工技术；掌握了反动式叶片装配技术；并在己有的汽轮机转子制造技术基础上不断创新，成功运用了叶轮间平衡孔钻模改进、法兰联结孔锁模组合结构、极树型铣床运用技术及高级编程、转子数控车削自动编程及仿真等创新技术2。

100MW联合循环汽轮机总装技术通过研究外方的技术文件，结合东方汽轮机有限公司的实际情况，设计了一套合理的总装方案。包括：研究出一套新的汽封径向间隙的精确测量方法、精确的中心调整方法，保证更精确地调整通流部件中心;通过分别研究转子在汽缸内的定位、中分面螺栓的热紧和伸长量测量、汽封体的下沉量的测定方法、高中压模块整体吊上支架和定位方法，顺利地实现了高中压整体发货；掌握了高中压模块和低压模块特殊结构装配技术；掌握了特殊的轴系找中技术；掌握了汽机和燃机的联结关系，制定了一套相应控制措施和文件；掌握了阀门、油动机装配、安装技术；通过对加工误差对装配的影响研究，制定了相应的控制措施，保证了装配质量。

总结本项目通过对100MW联合循环汽轮机制造技术的研究，结合东方汽轮机有限公司蒸汽轮机同类产品的制造经验，并进行创新，研究出了适合东方汽轮机有限公司的联合循环汽轮机制造技术，涉及到部件焊接技术、部件加工技术、机组总装技术等几方面，成功地应用于生产，制造出了首台产品，产品质量达到了外方的设计要求。本项目的研究成果可推广应用于其他大功率汽轮机产品的生产，具有显著的经济效益及社会效益2。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学