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光热发电设备的开发2018.11
1目 录1前言2东汽大功率光热汽轮机发展概况3基于国情的先进光热汽轮机技术4未来光热汽轮机的研究与发展东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
22018年10月我国首个大型商业化光热发电项目正式投运，光热发展历史新纪元。
3太阳能光热机组原理太阳能光热发电技术瓶颈逐步突破，基本实现全国产
4光燃热煤发电清洁，全无污染物排放；燃可控，风气电深度调峰宽负荷运行;丰富，光核取之不尽用之不竭。伏电
5太阳能光热产业政策国家能源局《关于推进太阳能热发电示范项目建设有关事项的通知》多措并举，着力构建项目推进机制电网公司确保示范项目发电量全额消纳5年500万千瓦2010-2017年全球CSP发电的平均安装成本光热产业良性发展东方汽轮机有限公司对此文件（$/kwh）保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
6汽轮机在光热发电中的核心地位汽轮机设备成本不到电厂总造价的5%；汽轮机效率提升与电站成本降低量接近1:1东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
7东方电气光热集热系统和蒸汽发生器东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
8东方电气高原型空冷发电机系列产品10~50MW55~165MW200~220MW300~350MW
9目 录1前言2东汽大功率光热汽轮机发展概况3基于国情的先进光热汽轮机技术4未来光热汽轮机的研究与发展东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
10东汽光热汽轮机光热产品研发历史•中广核德令哈项目调试并网发电2018年•100MW、150MW光热机组研发•签订哈密塔式熔盐、滨海阿克塞槽式、龙腾、大成50MW项目技术协议2017年•德国知名公司正式签署合作开发100MW以上功率光热汽轮机•6月9日国内首个大功率光热汽轮机试车成功•签定中广核德令哈50MW槽式太阳能光热项目技术协议2015年•正式开始德令哈项目的设计、生产组织•光热汽轮机总体方案设计并评审通过2013年•完成槽式50MW光热汽轮机方案评审•东汽开始研究光热发电2010年
11东方目前正在执行的光热项目序号技术等级项目名称主要参数The serial Technical gradeThe project nameThe main parametersnumber槽式导热油中广核德令哈1进汽参数：10MPa/381℃太阳能热发电技术产品种类50MW光热发电项目参数走在槽式熔盐金钒能源甘肃阿克塞2进汽参数：12.5MPa/535℃太阳能热发电技术最多最多55MW太阳能光热发电站最高最前塔式熔盐太阳能热发电3哈密塔式熔盐5万千瓦光热发电项目进汽参数：14MPa/550℃/550℃技术槽式硅油玉门龙腾新能玉门东镇硅油槽式4进汽参数：12MPa/415℃/415℃太阳能热发电技术5万千瓦光热发电示范项目熔盐线性菲涅尔太阳能兰州大成敦煌熔盐线性菲涅尔进汽参数：13.1MPa(a)/538℃/5热发电技术5万千瓦光热发电示范项目538℃东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
12东汽研制了我国首个大功率光热汽轮机，拥有国内最多的订单，在国内同行中拥有最丰富的汽轮机研制经验。已有光热产品涵盖了不同机组形式，不同蒸汽参数，为进一步增大汽轮机功率等级奠定了技术基础。机组型式介质参数循环效率执行情况50MW湿冷导热油10MPa/381℃≥40%商业运行槽式50MW空冷导热油12MPa/415℃≥40%在制50MW空冷熔盐12.5MPa/535℃≥43.2%在制菲涅尔50MW空冷熔盐12.5MPa/535℃≥43.2%在制塔式50MW空冷熔盐14MPa/550℃≥44%在制东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
13种类最齐全的光热配套产品塔式槽式菲涅尔式碟式东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
142017年6月9日国内首个大功率光热汽轮机试车成功！东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
15东汽光热汽轮机厂内试车监视东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
162018.10.10机组满负荷运行我国自主研发的首台大功率光热汽轮机谱写了清洁能源新篇章。东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
17目 录1前言2东汽大功率光热汽轮机发展概况3基于国情的先进光热汽轮机技术4未来光热汽轮机的研究与发展东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
18东汽结合光热机组特点，为用户打造具有“十大”先进技术的光热汽轮机。先进汽封技术3.3切向进汽技术3.23.4排汽缸优化技术现代高效通流技术3.13.5高效宽负荷运行技术先进技术3.103.6先进服务技术与理念红套环筒形缸技术3.93.7自动-智能化控制技术3.8中低压单层汽缸技术末级叶片技术东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
19光热汽轮机核心技术（ 1 ）（2）基本我国技术光热特点特殊性（3）（4）空冷调峰技术要求
20（1）光热汽轮机基本技术特点光热汽轮机技术中小功率联合循环机组技术汽机技术东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
21联合循环汽轮机光热汽轮机火电小功率再热机组功率等级100~350MW100~200MW100~220MW机组高效机组高效机组高效快速启动快速启动——频繁启停频繁启停——技术要求自动化程度高自动化程度高自动化程度高——深度调峰能力深度调峰能力——高效宽负荷运行高效宽负荷运行检修维护便捷检修维护便捷检修维护便捷热力系统三压补汽，无抽汽8级抽汽回热8级抽汽回热东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
22（2） 我国光热技术的独特性国内国外资源禀赋地理条件能源形势能源政策技术沉淀东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
23全球光资源和光热发电发展概况我国光资源集中在三北地区，这些地区普遍富煤多风贫水，人口密度低全球DNI分布图全国DNI分布图东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
24艳阳多风贫水少人富煤基本高效成熟要求运行可靠特殊空冷灵活要求机组运行东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
25（3） 空冷光热汽轮机节水效率末端安-100t-3~5%全性东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
261、汽轮机末级叶片安全性末级叶片的全三维安全性分析2、低压缸支撑空冷机组低压模块的安全性低压缸整缸强度、刚度协调分析东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
27空冷背压变背压变世界难应力大化大化快题末级空冷末光热低蒸汽环超级难叶叶难负荷境恶劣题片难点某典型成圈叶片-轮盘的节径振动模态某末叶片优化前低负荷流场东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
28 东汽先进的空冷汽轮机末级族群及在光热中的选型应用情况：661mm770mm863mm1030mm单位50MW50MW100MW125MW150MW200MWHP：HP：60006000转速rpm3000300030003000ILP：ILP：30003000东方汽轮机有限公司对此LP末级动叶文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。485(塔式）545（槽式）661661770863
29➢ 典型项目：世界首台空冷1000MW、世界单机最大功率1100MW机组世界一流空冷技术造就伟大工程华电灵武——世界上首台超超临界1000MW的空冷机组具有我国独立知识产权的百万千瓦超超临界空冷发电机组信发农六师——世界上单机功率最大的超超临界空冷机组（1100MW）创造历史的东汽空冷技术——我国最早的出口空冷机组、我国首台300MW空冷、我国首台超临界600MW、我国首台1000MW、我国首个空冷光热……东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。30
30（4） 我国光热机组灵活运行与关键技术1h东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
31我国光热发电的运行定位在能源局发布的《太阳能发展“十三五”规划》重点任务中要求发挥太阳能热发电调峰作用，“发挥其蓄热储热、出力可控可调等优势，实现网源友好发展，提高电网接纳可再生能源的能力。”、“探索以太阳能热发电承担系统调峰方式，研究建立太阳能热发电与光伏发电、风电、抽水蓄能等互补利用、发电可控可调的大型混合式可再生能源发电基地”。从规划中可以看出太阳能热发电主要定位在调节，在太阳能热发电厂与光伏电站并存的电网中，存在白天尽量满足光伏电站发电，控制太阳能热发电厂发电，而进行最大限度储热的可能性。(本章节摘自西北院马欣强总相关报告）
32汽轮机的运行分类•有利于提升机组设计点效基本负荷率•有利于保证机组安全运行•调峰机组设计点选取困难调峰机组•调峰机组寿命因素较多
33光热汽轮机的灵活运行要求电网安全性影响•调峰与宽负荷运行的结构、气动设计•大功率光热机组的一次调频能力机组安全性影响•快速启动对结构的要求•频繁启停对寿命的消耗效率影响•满负荷运行经济性研究•根据储热能力部分负荷运行经济性研究
34①满足灵活运行先进结构——筒形汽缸先进筒形汽缸结构技术先进热流固耦合分析技术部件启动运行瞬态应力分析东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
35②满足灵活运行先进结构——转子动力学研究分析转子结构复杂、受到高温、高转速、大载荷、腐蚀等恶劣工作条件，又要经受变转速、变工况、及极端工况作用。因此转子的设计必须考虑转子应具备：良好的承载能力；(转子强度和刚度设计)良好的动力学特性；(转子动力学设计)符合要求的使用和服役寿命;（疲劳和蠕变损伤设计）较低的噪音水平。(气动、振动噪音设计)另外，要关注：叶-盘和转子的耦合振动问题;汽缸、机匣等静止部件的强度、振动问题。
36满足灵活运行先进结构——转子动力学研究分析基于快速启动运行的高周疲劳分析基于快速启动运行的低周疲劳分析
37③满足灵活运行先进通流技术切向宽负进汽荷叶通流技术流场型技技术术先进通流的整能力缸设的优计理选念
38攻角适应范围复合成型的弯扭叶片全新系列动静叶型，叶型损失低，级效率提升明显新叶型具有更强攻角适应范围，更好的变负荷特性、低负荷适应性强先进的复合流型控制技术，优化动静匹配，降低二次流损失和级内损失东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
39三、灵活运行汽机适应性高效宽负荷低压末级叶片开发100%工况70%工况40%工况优化后的末级叶片在部分负荷下也具有优良的气动特性全三元气动优化流程示意图低压末级子午流道静压等值线云图
40目 录1前言2东汽大功率光热汽轮机发展概况3基于国情的先进光热汽轮机技术4未来光热汽轮机的研究与发展东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
41光热汽轮机的研究：更大功率更高参数S-CO2光热耦合光热-地热耦合东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
42大功率光热机组有利于提高效率、降低机组造价，但是与此同时汽轮机制造难度会略有变化。典型塔式熔盐光热汽轮机特征参数表单位50MW100MW125MW150MW200MWHP：6000转速rpmILP：30003000300030003000容积流量m3/s0.9891.9792.4522.943.980LP末级动叶mm485661661770863高东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
43国际合作：东汽与德国知名咨询公司联合设计大功率的光热汽轮机由中德双方联合设计，充分利用欧洲丰富的光热汽轮机研制和运行经验，机组循环效率将超过45.3%。东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
44高参数光热汽轮机总体研发 22/650/65025/700/70015/550/55018/600/60012/538/53812/408/408东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
45超临界二氧化碳布雷顿循环光热发电S-CO2作为工质的系统在600~700℃范围内运行良好，热效率高S-CO2体积小、热损小，系统简单S-CO2发电成本可降低10%以上初参数循环效率26.5MPa/620℃41.0%(含压缩功)
46东方S-CO2动力系统叶轮机械研发能力完善设计体系通流正/反问题设计（SCO2等工质）东方通流方案设计程序能够自动、快速的设计其他特殊工质或混合物，如SCO2、空汽实际汽体以及初步方案叶轮造型网格计算结果有机工质等；程序内的损失模型进行了对标、完善和修正，能够准确地评估整缸多级通流效率。
47光热-地热多能互补充分利用清洁能源TURBINTG太阳能场再加热器不凝结气体加热器蒸发器我国光热地热资源重合度高地热源初参数循环效率提高回灌预热器0.8MPa/315℃+5%地热太阳能联合发电系统东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
48目 录1前言2大功率光热汽轮机总体方案3100MW光热汽轮机关键技术4结束语东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。
49共创价值共享成功Co-createValueShareSuccess东方电气集团（东方汽轮机有限公司）承载着改善生态环境的使命与责任，我们愿意用我们丰富的工程经验反馈和先进的技术打造更加高效、可靠、环保、智能的产品，与用户良性互动，并在共同创造中共同分享绿色能源技术创新带来的无限价值和成功。东方汽轮机有限公司对此文件保留所有权利，未经书面许可，请勿传播或复制使用。50
