燕 山 大 学
本科毕业设计（论文）开题报告
课题名称：600MW电站锅炉汽轮机本体设计 学院（系）： 年级专业：
学生姓名： 指导教师：
完成日期： 2015.3.30
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1.1选题背景
目前我国用电水平仍然低下，人均装机0.25千瓦，未来20年，中国经济要保持7％以上的经济增长，每年将要新增电力装机容量2500万千瓦，按每千瓦7000元造价计算，每年电力新增装机将新增投资达1750亿元。而我国为产煤大国，原煤储量和开采量均居世界第一， 我国的资源国情决定了我国能源结构以火电为主、水电为辅、核电风电作补。目前我国火电、水电、核电、风电装机容量分别达到23753万千瓦、7934万千瓦、210万千瓦、34.5万千瓦，占总装机容量的比重分别为74.4%、24.8%、0.7%、0.1%，电力结构发展很不平衡。根据目前的现状，火电厂装机量的增加及效率的提升占有重要地位。
电站煤耗的影响因素是多方面的,包括锅炉、汽轮机和发电机等设备的结构和运行操作、使用寿命、自动化程度和生产管理水平等,其中主要因素是汽轮机效率低。汽轮机作为火力发电的重要环节，其结构的好坏对能量转换效率影响重大。
1.2选题意义
进行汽轮机本体结构优化后的汽轮机有如下特点：
1）降低单位功率投资成本。如800MW机组比500MW汽轮机的千瓦造价低17%；1200MW机组比800MW机组的千瓦造价低15%—20%。
2）提高运行经济性。如法国的600MW机组比国产的125MW机组的热耗率低276kj/kW.h，每年可节约燃煤4万吨。
3） 提高发电厂的效率，提高发电量。
4）加快电网建设速度，满足经济发展需要，提高电网的调峰能力。 1.3 国内外研究动态 （1）国外研究动态
19世纪末，瑞典拉瓦尔和英国帕森斯分别创制了实用的汽轮机。拉瓦尔于1882年制成了第一台5马力(3.67千瓦)的单级冲动式汽轮机，并解决了有关的喷嘴设计和强度设计问题。单级冲动式汽轮机功率很小，现在已很少采用。 20世纪初，法国拉托和瑞士佐莱分别制造了多级冲动式汽轮机。多级结构为增大汽轮机功率开拓了道路，已被广泛采用，机组功率不断增大。帕森斯在1884年取得英国专利，制成了第一台10马力的多级反动式汽轮机，这台汽轮机的功率和效率在当时都占领先地位。美国的柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机，每个速度级一般有两列动叶，在第一列动叶后在汽缸上装有导向叶片，将汽流导向第二列动叶。现在速度级的汽轮机只用于小型的汽轮机上，主要驱动泵、鼓风机等，也常热器来代替外置式换热器，以向大型化方向发展。在60年代，世界工业发达的国家生产的汽轮机已经达到500—600MW等级水平。1972年瑞士BBC公司制造的1300MW双轴全速汽轮机在美国投入运行，设计参数达到24Mpa，蒸汽温度538°C，3600rpm；1974年西德KWU公司制造的1300MW单轴半速（1500 rpm）饱和蒸汽参数汽轮机投入运行，；1982年世界上最大的1200MW单轴全速汽轮机在前苏联投入运行，压力24 Mpa，蒸汽温度540°C。
目前世界各国都在研究大容量、高参数汽轮机的研究和开发，其发展的趋势是：
1）增大单机功率，提高蒸汽初参数，改进汽轮机的通流设计，优化中间再热和给水回热系统，以提高汽轮机的热经济性；
2）发展大型热电联产机组和燃气—蒸汽联合循环机组，以提高一次能源的利用率；
3）开发计算机和电子元器件为基础的汽轮机自动控制系统，以提高汽轮机控制的自动化水平；
4）采用先进的加工制造设备和工艺，按标准化的质管要求确保产品质量，提高机组的可靠性和可利用率。
目前世界上生产汽轮机的企业有：美国通用公司（GE）、英国通用公司（GEC）、日本的东芝（TOSHIBA）和日立、俄罗斯的列宁格勒金属工厂等。制造反动式汽轮机的有美国西屋公司（WH）、日本三菱、英国帕森斯公司、法国电器机械公司（CMR）等，德国（SIEMENS）
（2）国内研究动态
我国汽轮机发展起步比较晚。1953年中国第一家汽轮机制造厂成立，1955年上海汽轮机厂制造出第一台6MW汽轮机。1964年哈尔滨汽轮机厂第一台100MW机组在高井电厂投入运行；1972年第一台200MW汽轮机在朝阳电厂投入运行；1974年第一台300MW机组在望亭电厂投入运行。70年代进口了10台200—320MW机组，分别安装在了陡河、元宝山、大港、清河电厂。70年代末国产机组占到总容量70%，1987年采用引进技术生产的300MW机组在石横电厂投入运行；1989年采用引进技术生产的600MW机组在平圩电厂投入运行；2000年从俄罗斯引进两台超临界800MW机组在绥中电厂投入运行。
目前中国汽轮机厂以300MW和600MW机组为主导产品。
生产汽轮机的主要工厂有上海汽轮机厂、哈尔滨汽轮机厂、东方汽轮机厂，其次有北京重型电机厂、青岛汽轮机厂和武汉汽轮发电机厂等，还有以生产工业汽轮机为主的杭州汽轮机厂和以生产燃气轮机为主的南京汽轮发电机厂等。
其中上海汽轮机厂是中国第一家汽轮机厂，在1995年开始与美国西屋电气公司合作成立了现在的STC，1999 年德国西门子公司收购了西屋电气公司发电部， STC 相应股份转移给西门子。哈尔滨汽轮机厂1956年建厂，先后设计制造了我国第一台25MW、50MW、100MW和200MW汽轮机，80年代从美国西屋公司引进了300MW和600MW亚临界汽轮机的全套设计和制造技术，于1986年制造成功了我国第一台600MW汽轮机，目前自主研制的三缸超临界600MW汽轮机已经投入生产。东方汽轮机厂1965年开始兴建，1971年制造出第一台汽轮机，目前的主力机型为600MW汽轮机。北京北重汽轮电机有限责任公司做为后起之秀，以300MW机组为主导产品，它是由始建于1958年的北京重型电机厂通过资产转型在2000年10月份成立的又一大动力厂，目前2台600MW汽轮机也已经在今年投入生产。
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题
通过了解相关知识和研究内容，我确定了一下几个基本研究内容： 电站锅炉汽轮机本体结构设计：
1、熟悉汽轮机的工作原理；
2、确定汽轮机主要结构；
3、设计主要结构； 电站锅炉汽轮机辅助设备；
1、熟悉汽轮机辅助设备的工作原理；
2、选用适当的标准件；
3、按照需要将各部件进行组装； 绘制电站锅炉汽轮机本体结构的二维图；
在对电站锅炉汽轮机本体结构设计时，我将解决的几个问题： 电站锅炉汽轮机的工作流程与工作原理； 熟悉电站锅炉汽轮机的行业标准和标准件；
三、研究步骤、方法及措施
1、了解电站锅炉汽轮机的工作流程与工作原理；
2、熟悉电站锅炉汽轮机的行业标准和标准件；
3、进行电站锅炉汽轮机本体结构设计；
4、绘制电站锅炉汽轮机本体结构的二维图；
四、研究工作进度
1-4周 完成PPT和开题报告，初步进行结构设计及CAXA绘制； 5-10周 完成其余系统结构设计及CAXA绘图； 11-16周 完善说明书，撰写毕业论文； 17-18周 准备论文答辩，审阅。
五、主要参考文献
[1] 《汽轮机运行技术问答》华东电业管理局 [2] 《汽轮机设备运行》火力发电职业技能培训教材 [3] 《汽轮机运行》 辽宁省电力工业局 [4] 《汽轮机运行题库》职业技能鉴定参考书
[5] 方宇,刘东旗.300MW汽轮机高中压外缸的强度分析[J].东方电气评论,2007, [6] 哈尔滨汽轮机厂.300万千瓦汽轮机的结构.北京,水利电力出版社,1992:11 [7] 吴季兰.汽轮机规格及系统.屮国电力出版社,1996 [8] 张素心.张素心.汽轮机技术的发展与前景.上海汽轮机.2003 (4):1?6 [9] 靳智平,王毅林,电厂汽轮机原理及系统[M],北京;中国电力出版社,2006.[10] 蔡颐年.蒸汽轮机.西安交通大学出版社,1998: 3?5 [11]Lu Jun.Local welding technology of strellite strip on the final-stage blade of Imported-type 300 MW turbine[J].Central China Electric Power,2000,13(2) [12]Bakhtar F,Mashmousby H,Buchley JR.On the performance of a cascade of turbine.[13]Moore M.J.and Sieverding C.H.Tow-phase steam flow in turbines and separators:Theory,instrumenttation,engineering:HemispherePublishing Corporation,1976.[14]Nagalingam S V\'and LinQC.L A unified approach towards CIM justiflcation[J].Computer Intergrated Manufacturing Systerms 1997(2) [15]Parbudyal Singh.Job analysis for a changing workplace[J].Human Resource Management Review,2008,V18(2) [16] 工业汽轮机技术 中国石化出版社 王学义 [17] 汽轮机设备 中国电力出版社 赵素芬 赵立波
六、指导教师意见
指导教师签字：
年 月
七、系级教学单位审核意见：
审查结果： □ 通过 □ 完善后通过 □ 未通过
负责人签字：
年 月
日日
