第二节 汽轮机 一、 发电用凝汽式汽轮机
哈尔滨汽轮机厂（以下简称哈汽轮机厂）研制的凝汽式汽轮机，主要用于发电。根据国家标准规定的汽轮机参数系列，按其新汽进口压力分为：中压汽轮机，35阿泰（绝对大气压）（3.43兆帕），435℃；高压汽轮机，90阿泰（绝对大气压）（8.833兆帕），535℃；超高压汽轮机，130阿泰（绝对大气压）（12.75兆帕），535℃／535℃；亚临界汽轮机，16.7兆帕，538℃／538℃；超临界汽轮机，24.2兆帕／566（538）℃／566（538）℃；超超临界汽轮机，25.0兆帕／600℃／600℃以上。
（一） 中压汽轮机
1986年，随着地方电力工业蓬勃发展，哈汽轮机厂利用多年的科研成果，采用新的叶片型线、新的监测系统和供油系统，开发研制6兆瓦和47兆瓦两种中压发电用凝汽式汽轮机组。N6－3.43型（78#）6兆瓦汽轮机为冲动、单轴、单缸形式，转子是红套结构，喷嘴调节，但采用提板式调节阀，用机械杠杆与油动机连接，主油泵采用脉冲式离心泵。N 47－3.95型（106#）47兆瓦汽轮机为冲动、单轴、单缸结构，节流调节，采用哈汽轮机厂传统的凸轮配汽机构与4个调节阀相连，主油泵采用传统的离心泵，该型汽轮机为燃气轮机与蒸汽轮机联合循环机组，出口巴基斯坦2台。
（二）高压汽轮机
2001年，哈汽轮机公司在100兆瓦汽轮机全三维改造的基础上，研制开发新型N100－8.83／535－4（43A#）高温高压、双缸、双排汽、冲动凝汽式汽轮机，新蒸汽压力／温度 8.83千帕／535℃，排汽压力0.0049千帕，冷却水温20℃。该机通流部分全三维设计，喷嘴调节，调节级为单列。高压喷嘴组采用子午面收缩型线，全部静叶采用新一代“后加载”高效叶型，高中压动叶采用成熟高效的红旗叶型，最后5级采用高效弯扭叶型。全部动叶自带围带，取消拉筋（仅末级动叶保留一道松拉筋）。隔板静叶与自带围带动叶构成光滑的子午面通道。低压缸为双分流单层缸。末级叶片为自带冠668毫米叶片。汽封系统采用自密封系统，是哈汽轮机公司首次将引进300兆瓦机组汽封系统技术应用到100兆瓦机组上。首台机组安装于武汉市青山电厂。
（三）超高压汽轮机
哈汽轮机厂设计制造的超高压汽轮机系列产品主要是200兆瓦等级的机组。1983年，在巴基斯坦古杜电站210兆瓦汽轮机项目招标中，哈汽轮机厂在六国八方激烈的角逐中一举中标，为此开发设计了N210－12.7／535／535型（69＃）210兆瓦机组。该机形式为单轴、一次中间再热、三缸两排汽结构。在研制过程中，进行了汽缸刚度和强度试验、叶根光弹试验、叶型吹风试验和叶片动调频试验等17项科研试验，并将试验成果应用于设计中。1985年12月29日，该机组在巴基斯坦古杜电站并网发电。N210－12.7／535／535型（69#）汽轮机为200兆瓦机组的第三代产品，1987年获得国家金牌奖，1988年获国家科技进步奖二等奖。针对中国广大地区属于低冷却水温、低背压的特点，哈汽轮机厂在69#机组的基础上开发设计末叶片为800毫米的N200－12.7／535／535型（74#）两排汽机组。该机具有较高的热效率，其负荷适应性、启动性好，是哈汽轮机厂首推的订货机组。
自1990年9月始， 哈汽轮机厂在不断开发新产品的同时，开始利用新技术对老型号三排汽200兆瓦汽轮机进行通流改造，以达到汽轮机降低热耗、提高效率、便于调峰、增加安全可靠性的目的。第一步利用准三维设计技术对低压缸通流部分进行改进设计。在改进设计中，采用准三维设计准则，自带围带动叶，增加汽封齿，去除拉筋等，使机组效率得到进一步提高，取得可喜的效果。第一台机组的改造于1991年12月30日在黑龙江省富拉尔基电厂2＃机（34＃No.10）上实施。第二步利用全三维设计技术整机现代化改进设计：应用当今世界上最先进的全三维气动热力分析计算为核心的通流设计方法，以弯扭联合成型全三维叶片为代表的通流设计；采用高效率的“后加载”叶型、子午面收缩汽道、分流静叶栅、自带冠动叶片等当代国际先进技术；开发和应用计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）；采用自带围带整圈连接动叶片，取消了拉筋，增加汽封齿数，用焊接钢隔板替代铸铁隔板等先进结构；在制造中采用叶片数控加工，隔板围带激光加工，无余量精密铸造等具有当代先进水平的新工艺。在此基础上，开发研制第四代200兆瓦（N200－12.7／535／535型）（G）汽轮机。其高中低压缸效率均有大幅度提高，热耗比第三代机组下降约5％（相当于14～15克标准煤／（千瓦·小时）），汽轮机可在220兆瓦负荷长期高效连续运行。首台机组1999年安装于江苏省扬州电厂。1999年，国产三排汽200兆瓦汽轮机通流部分现代化改造项目获哈尔滨市科技进步奖一等奖和黑龙江省省长特别奖，2001年获国家科技进步奖二等奖。应用上述技术，哈汽轮机公司又对50兆瓦、100兆瓦、125兆瓦、200兆瓦老机组进行了现代化改造，提高机组效率5％～10％，机组经济性、安全性均有很大的提高。其中，国产双缸双排汽125兆瓦汽轮机现代化改造项目获黑龙江省科技进步奖三等奖。在此基础上，根据电力市场的需求，又相继开发了高中压合缸的两缸两排汽中间再热125～200兆瓦系列机组，蒸汽初参数为13.24兆帕、535℃，再热温度535℃。该系列机组结构设计采用了当今世界最先进的全三维设计方法，既继承了老机组成熟的结构，又吸收了引进机组的先进技术，加工中采用先技的加工设备和工艺方法，从而使该类型机组设计制造水平达到了当代国际先进水平。典型产品为N150－13.24／535／53型（139#）150兆瓦和N135－13.24／535型（139#—3，5，7）135兆瓦汽轮机。
2000～2005年，哈汽轮机公司设计制造高效率N200－12.75／535／535型（74A#）和N205－12.75／535／535型（74B#）中间再热三缸两排汽式汽轮机。74A#机组额定功率 208.9兆瓦，新蒸汽压力／温度为12.75兆帕／535℃，冷却水温度（额定／最高）：20℃／33℃，排汽压力5.4 千帕。该机组是74#机组的优化型，高中压通流部分为全三维设计（与三缸三排汽200通流改造内容相同），低压通流部分为准三维设计。首台机组安装在云南省阳宗海电厂。74B#机组额定功率205兆瓦，最大功率 208.9兆瓦 ，新蒸汽压力／温度为12.75兆帕／535℃，冷却水温度（额定／最高）：20℃／33℃，排汽压力5.4 千帕，该机组是74#机组的全三维优化型，高中低压通流部分为全三维设计。高压转子为整锻式，中压转子20～22叶轮采用套装叶轮。低压转子为整锻式。末级855毫米动叶片为哈汽轮机公司新开发的自带围带叶片，适用于低冷却水温地区。该机组为哈汽轮机公司三缸两排汽200兆瓦纯凝汽机组首推机组，首台机组安装在贵州省六盘水野马寨电厂。
（四）亚临界汽轮机
1980年9月，中国与美国西屋（WH）公司签订引进300兆瓦／600兆瓦汽轮发电机组设计、制造技术合同，1981年生效。中国引进了亚临界300兆瓦／600兆瓦汽轮机全套技术，包括产品制造图纸、工艺和质量控制资料、产品设计计算方法和程序以及试验报告等。哈汽轮机厂承担第一台600兆瓦考核机组的试制任务，1986年完全按照引进的美国西屋公司技术设计制造中国首台N600－16.7／537／537型（71#）600兆瓦考核机组，该机组安装在安徽平圩电厂，1988年12月并网发电，1990年11月进行了热力性能考核试验，试验表明机组的经济性达到设计要求。首台600兆瓦机组为亚临界、中间再热、单轴、四缸、四排汽凝汽式汽轮机，由四个积木块式组合而成。末叶片工作部分高度869毫米，高、中、低（Ⅰ）、低（Ⅱ）4根转子均为整体转子，以刚性轴器和两根中间轴相互连接。每根转子有两个轴承支持，推力轴承在高压转子的后部，为转子的死点。蒸汽通过高压调节联合阀进入高压缸，再热蒸汽通过中压调节联合阀进入中压缸。机组的自动控制及仪表包括：DEH数字功频电液调节系统；TSI汽机本体监视仪表；ETS危急保护跳闸装置。1991年，引进型600兆瓦汽轮机项目荣获国家重大技术装备成果奖。通过首台600兆瓦考核机组的研制，基本上掌握了引进技术。在机组国产化过程中，对引进技术进行了详细的分析，认为引进的美国西屋公司技术是比较先进的，但机组的经济性与当时国际先进水平相比尚有差距，需进一步提高。哈汽轮机厂在首台600兆瓦考核机组的研制过程中，解决了引进型机组原设计中轴向推力过大的缺陷。该项成果获机械电子工业部科技进步奖二等奖。
1987年开始，根据水利电力部的要求，哈汽轮机厂对300兆瓦／600兆瓦机组进行优化设计。优化设计的N300－16.7／537／537型（73#）300兆瓦和N600－16.7／537／537型（75#）600兆瓦汽轮机，既保持了引进技术的优点，又对其不足进行了改进设计，如采用可控涡方法设计通流部分，提高了通流效率；采用全三元方法设计900毫米／1 000毫米末叶的低压缸；动叶采用自带围带整圈连磨接；全部动叶片和静叶片采用扭叶片等，优化设计后的机组经济性比考核机组提高了1％～2％，安全可靠性也得到进一步提高。首台引进优化型300兆瓦汽轮机（73#）于1993年在广东省珠江电厂投运，600兆瓦汽轮机（75#）于1996年在哈尔滨第三发电厂投运。
1993年，在国内4座电厂前后共投运了6台引进优化型300兆瓦汽轮机。有些电厂发现出力不足，通过反复研究和论证，确认其主要原因是优化机组通流能力与考核机组相同，裕量小。为解决此问题，同时为了进一步提高机组的技术水平，哈汽轮机公司以提高优化型300兆瓦汽轮机性能质量为题开展了试验研究工作，该课题被列入国家机械工业部重点科技攻关项目。利用该课题所取得的成果又一次对引进优化型机组进行了完善化设计。与此同时，利用300兆瓦机组完善化设计所采取的措施，对引进优化型600兆瓦机组进行了完善化设计。首台完善化300兆瓦机组（73A）于2000年底在吉林省双辽电厂投运，实测热耗为1 884千克标准煤／（千瓦·小时 ）。完善化600兆瓦机组（75A）于2001年9月在河北省盘山电厂投运，热耗为1 878千克标准煤／（千瓦·小时 ），均达到优化设计的要求。1999年1月26日，提高优化型300兆瓦汽轮机性能质量研究项目通过国家机械工业局组织的鉴定，专家一致认为，优化型300兆瓦机组经济性有所提高，其热耗值低于改进前实测值1 878千克标准煤／（千瓦·小时 ），性能达到国内先进水平。2001年，该项目获黑龙江省科技进步奖二等奖和黑龙江省省长特别奖。“300兆瓦火电机组可靠性增长技术的研究和应用”2002年获中国机械工业科技进步奖一等奖，2004年获国家科技进步奖二等奖。
哈汽轮机公司在总结生产和投运的多台300兆瓦／600兆瓦汽轮机经验的基础上，重新设计制造新一代全三维300兆瓦／600兆瓦（75B／73B）亚临界汽轮机。机组采用全三维设计技术，对机组通流部分进行了改进，同时在主机本体结构上采用多项有效措施。通过采用现代设计技术对300兆瓦／600兆瓦机组进行自主改进设计，使机组性能得到显著提高，进一步增强了哈汽轮机公司产品的竞争力。2002年1月13日， 由中国机械工业联合会和中国电机工程学会联合对“新一代全三维亚临界600兆瓦汽轮机技术方案设计”进行评审，认为，该机组设计热耗降至7 787千焦／（千瓦·小时 ）（1 860千克标准煤／（千瓦·小时 ）），达到当代国际先进水平。首台机组2004年12月，安装在广东省澳里油电厂。新一代全三维300兆瓦亚临界汽轮机通过由哈尔滨动力设备股份有限公司组织的专家评审，认为该机组设计热耗降至7 830千焦／（千瓦·小时 ）（1 870千克标准煤／（千瓦·小时 ）），设计水平达到当代国际先进水平。首台机组2003年11月，安装在甘肃省连城电厂。
2003～2005年，哈汽轮机公司与日本东芝公司联合设计制造8台三缸四排汽600兆瓦（75C）亚临界汽轮机，其高中压部分采用东芝公司合缸技术、低压部分采用哈汽轮机公司技术合作设计制造。从此，哈汽轮机公司600兆瓦汽轮机进入了高中压合缸（三缸四排汽）阶段，取代了四缸四排汽600兆瓦汽轮机。该机组安装于大唐玉滩发电厂。与此同时，哈汽轮机公司又进一步开发了具有自主知识产权的高中压合缸新型三缸四排汽600兆瓦（75D）亚临界汽轮机，高中压通流部分采用自行开发的大焓降弯扭静、动叶片。采用高中压合缸后高中压转子总长度减少4米多。新设计的大焓降叶片抗弯能力强，叶型和端壁二次流损失小，缸效率高于分缸机组。采用以上措施，使该型机组的经济性、安全可靠性提高一个档次，机组效率达到世界先进水平，这表明哈汽轮机公司大型亚临界汽轮机的设计水平已与世界先进水平同步。应用户的要求，哈汽轮机公司以全三维型300兆瓦汽轮机为母型，自主开发具有自主知识产权的350兆瓦汽轮机，填补该公司生产350兆瓦汽轮机的空白。在此基础上，参考国外350兆瓦汽轮机的结构特点，以现有的高中压合缸结构汽轮机为母型，适当加长高、中压轴承跨距，重新设计高中压外缸，把调节级由反流改为正流，减少了流动损失，提高了高压缸的效率，从而进一步提高了国产350兆瓦汽轮机的经济性，并设计国产新型350兆瓦汽轮机。
20年来，哈汽轮机公司通过引进技术，经过优化、完善化、现代化设计，大型亚临界300兆瓦／600兆瓦汽轮机设计制造技术达到国际先进水平。
（五）超临界及超超临界汽轮机
进入21世纪，发展高参数、大容量的超临界及超超临界机组，以提高整机效益成为世界各大发电设备制造商所追求的产品发展趋势，国外超临界机组最大容量已达1 300兆瓦，最高效率达49％，充分显示了超临界和超超临界技术的成熟性和推广前景。
随着中国电力工业的迅猛发展，高参数、大容量机组已成为电力市场的主要需求，2001年，哈汽轮机公司与日本三菱公司签订超临界600兆瓦汽轮机（CH01）合作生产和技术转让合同，引进了超临界600兆瓦汽轮机制造技术，合作形式为双方联合设计、制造。该机组蒸汽参数为24.2兆帕／566℃／566℃，高中部分采用三菱公司最新的合缸技术，通流部分为全三维大焓降设计，总共仅16级，比亚临界600兆瓦机组少了4级，静、动叶皆为弯扭叶片。高温动、静部件材料采用9Cr钢和12Cr钢。喷嘴组采用表面渗硼处理新技术以提高抗固粒侵蚀能力。低压部分除末级因用户要求采用三菱公司40.5英寸叶片外，其余均采用哈汽轮机公司自主开发的新一代亚临界600兆瓦汽轮机技术。机组型号为CLN600－24.2／566／566型超临界汽轮机，该机组为一次中间再热、单轴、三缸、四排汽反动式汽轮机。通过与日本三菱公司联合设计、合作制造，首台超临界600兆瓦机组于2004年底在河南省沁北电厂投入商业运行。后经电厂考核试验，各项经济和技术指标均达到设计要求，截至2005年底，已生产30余台。通过联合设计制造，哈汽轮机公司已完全掌握了超临界600兆瓦汽轮机设计制造技术。
2001～2005年，哈汽轮机公司根据“863”计划项目开展了对超超临界机组的试验研究工作，主要内容：容量及参数的选择；轴系稳定性计算程序的研究开发（含轴承的选择、考虑蒸汽激振）；转动部件及静止部件在高温高压下的三维有限计算程序的开发研究；热力计算程序的研究；材料及冷却蒸汽系统的研究；两次中间再热超超临界汽轮机总体布置及结构研究；转动部件及静止部件在高湿高压下的三维有限元计算程序的开发研究等。2005年，哈汽轮机公司与日本三菱公司联合在辽宁营口等3个项目6台600兆瓦超超临界机组投标中中标，机组蒸汽参数为25兆帕／600℃／600℃。该机组阀门和本体部分采用日本三菱公司技术，油、汽、水及辅机等系统由哈汽轮机公司设计配套。同年，哈汽轮机公司与日本东芝公司联合在泰州2台1 000兆瓦超超临界机组投标中中标，机组蒸汽参数为25兆帕／600℃／600℃。本机组是冲动式、单轴、一次中间再热、四缸、四排汽、带有48英寸（1 219毫米）末级动叶片的凝汽式汽轮机。汽轮机本体及油汽水系统由日本东芝公司设计，高中压缸由东芝公司供货，低压部分除隔板及带动叶的转子外其余部分由哈汽轮机公司供货。低压加热和凝汽器，由哈汽轮机公司应用东芝公司的技术自行设计。整台机组的经济性比常规超临界机组提高了2.5％。该机组安装于江苏省泰州电厂。通过这些机组的联合设计和制造，哈汽轮机公司掌握了600兆瓦～1 000兆瓦超超临界汽轮机设计制造技术。
二、 空气冷却汽轮机 1982～1989年，哈汽轮机厂广泛收集调查并研究了国内外大型空冷电站的技术，对直接空气冷却（GEA）系统和间接空气冷却系统（海勒系统、哈蒙系统）进行比较论证和可行性分析，为自主开发空冷机组作了充分的技术准备。1990年初，哈汽轮机厂在内蒙古丰镇电厂200兆瓦间接空冷汽轮机组项目上中标，利用所取得的研究成果设计制造间接空气冷却NK200－12.7／535／535型（105#）机组，机组形式为单轴、三缸、两排汽。由于空冷机组的背压偏高，因此采用了末叶片710毫米的排气缸。通过大量试验，采用了排汽缸与凝汽器间挠性连接、汽轮机与发电机间半挠性联轴器连接、喷射式间接空冷凝汽器等间接空冷汽轮机组的特殊结构与设备，以保证汽轮机在背压变化大、背压变化频繁的情况下，使轴系稳定运行，汽轮机既安全又满发。首台机组于1991年安装在内蒙古自治区风镇电厂，并一次启动成功，经运行表明机组轴系稳定，在高背压－0.1兆帕下，安全满发，启停灵活。该机组被评为1995年度国家级新产品。1996年6月，该机组通过了国家机械工业部和电力部联合组织的技术鉴定，专家们一致认为：该成果为国内领先水平，其中控制系统已完全达到国外同等水平，710毫米叶片的研究试验运行达到国际先进水平。该机组获国家“八五”科技攻关重大科技成果奖，1998年获国家机械工业局科技进步奖二等奖，1999获国家科技进步奖二等奖。
1993年，哈汽轮机厂为叙利亚阿尔扎电站设计制造2台直接空冷200兆瓦汽轮机组。该机以哈汽轮机厂成熟可靠的湿冷200兆瓦三缸两排汽汽轮机组为基础，针对直接空冷机组运行时背压高、背压变化范围宽的特点，重新设计了低压部分， 采用了自带围带520毫米末级叶片、低压轴承落地式结构，并采取了诸多相应措施，确保机组安全可靠运行。
2000～2005年，哈汽轮机公司还相继制造具有自主知识产权的50兆瓦、100兆瓦、135兆瓦、200兆瓦等空冷汽轮机 （含间接空冷和直接空冷汽轮机）。从而形成了从大型到中、小型具有完全自主知识产权的、完整的空冷汽轮机系列。主要产品如下：
NZK100－9.32／535型（K06）100兆瓦直接空冷机组新蒸汽压力／温度为9.32兆帕／535℃，排汽压力为0.015兆帕。该机组为进汽参数非标准的特型机，是以凝汽式100兆瓦机组作为高中压部分的母型进行改型设计的。末级动叶片是专门为直接空冷机组开发的450毫米自带冠动叶片。轴承箱全部落地，滑销系统为双死点。
NZK200－12.75／535／535型（K08#）200兆瓦超高压、一次中间再热、单轴、两缸两排汽直接空冷汽轮机蒸汽压力／温度为12.75兆帕／535℃，排汽压力为10千帕～15千帕，通流部分全部为全三维设计。高中压合缸，低压缸为双层缸结构，轴承箱全部落地。末级动叶片为近期开发的600毫米自带冠叶片。首台机组安装在内蒙古自治区额尔多斯亿德煤矸石电厂。
CCZK100－8.83／1.2／0.6／0.25型（K05）100兆瓦双抽汽直接空冷机组，该机组采用喷嘴调节，额定功率100兆瓦，新蒸汽压力／温度为8.83兆帕／535℃，工业抽汽压力为0.6兆帕，采暖抽汽压力为25兆帕。机组采用单列调节级，3级抽汽。
CK135－13.24／535／535／0.981型（K03）135兆瓦超高压、中间再热、双缸双排汽、单轴、抽凝汽式、间接空冷机组额定抽汽压力为0.981 兆帕，额定排汽压力（抽汽／冷凝）为12千帕／12千帕。末级动叶片采用专门为间接空冷机组开发的520毫米自带冠动叶片。工业抽汽参数由装在中压缸内的旋转隔板控制。首台安装在山西省阳泉煤矸石电厂。
CZK135－13.24／535／535／0.245 型（K03－1）135兆瓦超高压、中间再热、双缸双排汽、抽汽凝汽式、直接空冷机组。该机组额定抽汽压力为0.245 兆帕，额定背压为0.015兆帕，最高0.035兆帕。末级动叶片采用专门为直接空冷机组开发的450毫米自带冠动叶片。采暖抽汽参数由装在中低压缸连通管内的蝶阀（调节阀）控制。首台安装在山西省晋能电厂。
CZK135－13.24／535／535／0.294型（K03－3，－5）135兆瓦超高压、中间再热、双缸双排汽、抽凝汽式、直接空冷机组。该机组采暖抽汽压力为0.294 兆帕，额定背压为0.015兆帕、最高0.035兆帕，本机组与K03－1相比仅抽汽压力不同，其余相同。首台安装在山西潞安容海电厂。
CZK135－13.24／535／535／1.2型（K03－4）135兆瓦超高压、中间再热、双缸双排汽、抽凝汽式、直接空冷机组。该机组工业抽汽压力为1.2兆帕，额定背压为0.015兆帕、最高0.035 兆帕，工业抽汽参数由装在中压缸内的旋转隔板控制。末级动叶片采用专门为直接空冷机组开发的450毫米自带冠动叶片。首台安装在内蒙古自治区中盐吉兰泰电。 CZK185／N200－12.75／535／535／0.245型（K04#）185兆瓦超高压、一次中间再热、单抽、三缸两排汽直接空冷机组新蒸汽压力／温度为12.75兆帕／535℃，供暖抽汽压力为0.245兆帕，排汽压力为13 千帕，本机组高中压通流部分全部全三维设计，采用了200兆瓦机组改造时采用过的先进技术。该机型机组于2004年6月开发制造，首台机组安装在内蒙古自治区满洲里达赉湖电厂。
为了进一步抢占市场，哈汽轮机公司与日本东芝公司合作制造由一个高中压合缸加一个双排汽的低压缸组成的两缸两排汽600兆瓦直接空冷汽轮机，以降低汽轮机的成本、维修费用和电厂的造价。该机型重点设计并采用新型两排汽低压缸和用于两排汽600兆瓦直接空冷汽轮机的专用末级叶片。
为了满足高效节能产品的需求，哈汽轮机公司制造了既节能又节水的600兆瓦超临界直接空冷汽轮机。这是世界单机容量最大的超临界直接冷却式汽轮机，与用水冷却的普通600兆瓦机组相比节水75％以上，具有节能、环保、高效的特点。该机型采用模块化的设计方法，分别以600兆瓦超临界湿冷汽轮机的高中压模块、亚临界600兆瓦直接空冷式汽轮机的低压模块为母型，适当调整高、中、低压通流面积，以满足空冷机组的要求，由于采用了经实际运行检验的母型模块，因此新机型仍然是安全可靠的。在两缸两排汽亚临界600兆瓦直接空冷汽轮机的基础上，哈汽轮机公司应用已有的超临界、超超临界600兆瓦湿冷汽轮机的技术，开发两缸两排汽超临界、超超临界600兆瓦直接空冷汽轮机。
2002年，哈汽轮机公司根据国家能源政策和电力工业发展的需要，开发了具有自主知识产权的NK600－16.7／538／538型（K01）600兆瓦和NK300－16.7／538／538（K02）型300兆瓦亚临界空冷汽轮机。600兆瓦机组为中间再热、四缸四排汽，300兆瓦机组为中间再热、两缸两排汽，两种机型均为直接空冷凝汽式汽轮机，蒸汽参数为16.7兆帕／538℃／538℃。首台空冷300兆瓦汽轮机（K02）于2004年在山西漳山电厂投。专家鉴定认为：机组性能考核试验表明，漳山电厂1＃和2＃机组在额定工况下，修正后功率分别为309 199千瓦、304 830.4千瓦，热耗分别为8 079.9千焦／（千瓦·时 ）、8110.0千焦／（千瓦·时 ），整机性能高于设计值。该机组是中国自行开发研制的首台直接空冷300兆瓦汽轮机，经运行验证，技术性能良好，满足技术规范的要求，达到了设计指标，具有国际先进水平。首台空冷600兆瓦汽轮机（K01）于2005年上半年在大同电厂投运。2005年12月27日，该机组通过黑龙江省经济委员会组织的专家鉴定。2005年，“300兆瓦直接空冷汽轮机研制”项目获哈尔滨市科技进步奖一等奖。 300兆瓦、600兆瓦直接空冷汽轮机成功投入商业运行，表明哈汽轮机公司在大功率直接空冷汽轮机开发研制方面取得了突破性进展。
三、核电汽轮机 1992年，哈汽轮机厂与美国西屋电气公司联合为秦山核电二期工程研制2台650兆瓦核电汽轮机（HN64.2－6.41型）。西屋公司负责该机组的热力设计、通流设计、轴系设计及其所提供转子、动叶片、阀门、DEH（含EH）设备的设计，哈汽轮机公司负责其他部分（汽缸、隔板套、汽封、油系统等）的设计工作。为此，哈汽轮机公司从1996年5月至1997年1月先后派出多批技术人员赴美国西屋公司进行联合设计。650兆瓦核电汽轮机大量采用了有效的去湿和防浸蚀技术、防浸蚀材料、双层高压缸、整体低压内缸、整锻无中心孔转子、末级自由叶片、高效率自带围带动叶片、蜂窝式汽封、LEG型推力轴承、油涡轮增压泵供油系统、大流量主油泵、大直径可倾瓦支持轴承、E410NiMo材料等国内外先进技术，使汽轮机安全性裕度及质量水平均达到国内领先水平和国际先进水平。该机为单轴、四缸六排汽、反动凝汽式、带中间汽水分离再热器、全转速核电汽轮机。机组总长50米，末级叶片高度978毫米，机组采用数字电液（DEH）控制系统和抗燃油（EH）供油系统，其最大保证功率为689兆瓦，最大计算功率为716兆瓦，最大保证工况热耗为9 972千焦／（千瓦·时）（2 382千克标准煤／（千瓦·时））。首台机组于2002年2月6日并网成功，2002年4月1日经国家核安全局批准释放满负荷控制点，开始满负荷运行。至4月17日顺利通过国家规定的连续运行满168小时考验，开始正式投入商业运行。该核电汽轮机2001年获国家“九五”重大科技攻关计划（重大技术装备）成果奖，2004年获中国机械科技进步奖一等奖，2005年获得由科技部、商务部、国家质量监督检验检疫局、国家环保局联合颁发的国家新产品证书。通过该机的设计制造，哈汽轮机公司形成了一套完整的核电质保体系，为设计制造1 000兆瓦等级核电汽轮机奠定基础。
“十五”期间，国家把核电的发展和建设作为一项重点内容在列入国家发展规划中，据此，哈汽轮机公司开展了1 000兆瓦等级核电汽轮机关键技术研究，相继完成全转速和半转速汽轮机的设计方法及结构设计，全转速和半转速汽轮机的加工制造及质量保证，1 200毫米长叶片的研制，沸水堆汽轮机和压水堆汽轮机在设计、工艺、材料等方面的补充研究等课题，并完成1 000兆瓦全转速核电汽轮机的方案设计。2003年以来，哈汽轮机公司与法国ALSTOM、日本三菱公司等就1 000兆瓦等级核电的设计和制造技术开展了广泛的技术交流，了解了各家公司的核电汽轮机的技术特点和国际核电发展趋势，从而有针对性地开展了核电项目的科研和试验工作。
2005年，哈汽轮机公司又在秦山核电站三期工程两台650兆瓦核电汽轮机项目投标中一举中标，两台汽轮机全部由哈汽轮机公司自主设计、制造。同年，哈汽轮机公司与日本三菱公司在广东省阳江电厂、浙江省三门电厂4台1 000兆瓦等级核电机组投标联合中标。为此，哈汽轮机公司进行1 000兆瓦等级核电汽轮机的设计开发工作，主要研究课题：①半转速核电机组应用技术研究；②全转速大功率核电汽轮机研制；③核电汽轮机去湿及防侵蚀结构与方法研究；④半转速大功率核电汽轮机控制系统研究。
四、热电联供汽轮机
热电联供汽轮机的作用，一是供电；二是供热。热电联供机组的经济效益比同等功率凝汽式汽轮机高得多，对于用热量较大的企业和城市采暖等用户，可以联片供热，提高能源利用率，减轻城市环境污染。
（一）双抽汽式汽轮机
双抽汽式汽轮机有两个抽汽段，一段高压工业抽汽，一段低压取暖抽汽。1986年开始，哈汽轮机厂以N210—12.7／535／535型（69#）机组为基础改型设计，制造CC140／N200—12.7／535／535型（72#）200兆瓦单轴、三缸、二排汽、双抽汽式汽轮机。该机两级抽汽均在中压缸，第一级非调整抽汽，压力1.078兆帕，温度451℃，抽汽量为50吨／小时；第二级调节抽汽压力0.245兆帕，246℃，抽汽量在350吨／小时到450吨／小时之间变化。首台机组于1989年10月出厂，安装在长春热电厂。随后又在CC140／N200—12.7／535／535型（72#）双抽汽轮机的基础上增加一段高压抽汽（2.279兆帕），开发出CC140／N200－12.7／535／535－1型（72#—1）三抽汽式汽轮机。可同时提供2.27兆帕非调整工业抽汽50吨／小时（高压排汽口抽出）、1.078兆帕非调整抽汽50吨／小时（从第15级后抽出）和0.245兆帕可调整供暖抽汽350吨／小时 。该两种机型的制造成功，提高了热电联供机组的容量，拓宽了市场，适应了国民经济发展的要求。
20世纪90年代，按不同地域的要求，哈汽轮机公司相继设计制造CC25—8.83／4.02／0.981型（76#）25兆瓦单轴、双缸、双抽汽式汽轮机、CC25—8.83／4.02／1.2型（79#）25兆瓦单轴、双缸、双抽汽式汽轮机、CC12—3.43／0.981／0.118型（101#）12兆瓦单轴、单缸、双抽汽式汽轮机，CC12－4.9／0.98／0.245型（104#）12兆瓦单轴、单缸、双抽汽式汽轮机。
2000～2005年，哈汽轮机公司利用现代设计方法，采用当代国际先进技术，设计制造多种形式大型热电联供机组，其中双抽汽式典型机组有高压系列100兆瓦、136#系列机组、150#系列机组。
1.高压系列100兆瓦机组
CC100—8.83／0.981／0.245型（137#）机组为高温高压、冲动、双缸、双排汽、双抽凝汽式汽轮机。新蒸汽压力／温度为8.83兆帕／535℃，工业抽汽压力0.981兆帕，采暖抽汽压力0.245兆帕，排汽压力0.0049兆帕，冷却水温20℃，通流部分1＋10＋Xll＋2＋5x2共24级，加热器级数2JG＋1CY＋4JD。首台机组安装于山东众和电厂。
CC100—8.83／0.981／0.245型（142#）机组为冲动、单轴、双缸、双抽汽式汽轮机。工业抽汽压力：0.981兆帕，采暖抽汽压力：0.245兆帕，通流部分全三维气动设计，喷嘴调节，调节级为单列。该机组是为大庆宏伟电厂3#供热工程项目设计的新型双抽100兆瓦机组，为可调整抽汽式汽轮机。机组最大进汽量775吨／小时，最大工业抽汽量450吨／小时，而普通100兆瓦机组最大进汽量410吨／小时 ，这相当于两台机组进汽量，抽走1台机组的蒸汽。虽然是100兆瓦机组，但是容积流量远远大于200兆瓦机组。
CC100—8.83／4.02／1.1型（149#）机组为冲动、单轴、双轴、双缸、双排汽、双抽汽式汽轮机。采暖抽汽压力为1.1兆帕，工业抽汽压力为4.02兆帕，属于高压抽汽。该机组的开发研制，使100兆瓦双抽汽式机组又增加了一个全新的产品，填补了哈汽轮机公司的又一项空白，扩展了100兆瓦机组的市场。
2.136#系列机组
CC135／N135－13.24／535／535／0.98／0.25型（136—5#）和CC135／N150－13.24／535／535／0.981／0.23型（136#—11）双抽汽式汽轮机，机组型式为超高压、中间再热、两缸两排汽、在第13级装有旋转隔板，以调整工业抽汽压力、流量，在中低压汽缸间连通管上有碟阀（调节阀），以调整采暖抽汽压力、流量。低压缸为双层缸结构。两种机型首台分别安装于河南焦作华润电厂和山东烟台电厂。
3.150#系列机组
CC140／N200－12.75／1.08／0.245型（150#—4）机组为超高压、中间高热、两缸两排汽、双抽汽式汽轮机。机组工业抽汽1.08兆帕，采暖抽汽压力0.245兆帕。该机装在辽宁沈海热电厂。
CC140／N200－12.75／0.981／0.245（150#—5）型机组为超高压、中间再热、两缸两排汽、双抽汽式汽轮机。机组工业抽汽0.981兆帕，采暖抽汽压力0.245兆帕。该机装在大唐保定热电厂。
CC140／N200－12.75／535／535／1.20／0.3型（72#—10）机组为超高压，中间再热，三缸两排汽，双抽汽式汽轮机，额定功率（纯凝／抽汽）200兆瓦／144兆瓦，额定工业抽汽压力1.0834兆帕，额定工业抽汽量60吨／小时，额定采暖抽汽压力0.245兆帕，背压（纯凝／抽汽）为0.0054兆帕／0.0027兆帕，冷却水20℃。该机组首台安装在河北邯郸电厂。
（二）单抽汽式汽轮机
单抽汽式汽轮机只有一段中间抽汽用来供工业用汽或居民取暖用汽。1992年开始，哈汽轮机厂在N100—8.83／5.5型100兆瓦单轴、双缸、凝汽式汽轮机基础上，采用连通管上装调节碟阀、连通管上打孔抽汽的方式，设计制造C82／N100—8.83／535型（43#—4）100兆瓦单抽汽式汽轮机，首台机组安装在四平热电厂。
20世纪90年代开发的这一类型机组有C50－8.83／1.57型（63#—5）50兆瓦单抽汽式汽轮机、C50—8.83／0.981型（63#—8）50兆瓦单抽汽式汽轮机、C50—8.83／0.118型（68#）50兆瓦单抽汽式汽轮机、C50－8.83／0.98型（102#）50兆瓦单抽汽式汽轮机、C40／N50－8.83／13型（125#）50兆瓦单抽汽式汽轮机。
2000～2005年，哈汽轮机公司利用现代设计方法和最新技术开发的典型单抽产品有高压100兆瓦系列、136#系列机组、150#系列机组。
1.高压100兆瓦系列
N110／C68－8.83／0.981型（143#）机组为高温高压、双缸、冲动、单轴、双缸双排汽、单抽凝汽式，采用喷嘴调节，额定功率100兆瓦，新蒸汽压力／温度为8.83兆帕／535℃，工业抽汽压力为0.981兆帕，背压为0.0068兆帕，冷却水温度24℃，首台机组安装在广东旺隆电厂。
C125－8.83／0.98型（148#）机组为高温高压、双缸、冲动、单抽凝汽式，采用喷嘴调节，额定功率125兆瓦，新蒸汽压力／温度为8.83兆帕／535℃，工业抽汽压力为0.98兆帕，背压（抽汽／凝汽）为0.0049兆帕／0.0033兆帕，冷却水温度（额定／最高）为20℃／33℃。该机组新蒸汽参数与传统100兆瓦机组相同，属于100兆瓦机组系列。但因工业抽汽量大，所以进汽量比常规100兆瓦机组要大得多，最大达560吨／小时，属于以热定电的特殊机型。该机型于2005年11月开始制造，首台机组安装在中国铝业河南分公司电厂。
2.136#系列机组
该系列机组包括工业抽汽和供暖抽汽两种，该型机组在第XⅢ级装有旋转隔板，以调整工业抽汽压力、流量。C135／N150－13.24／535／535／0.98型（136#，136#—3#）机组的额定背压0.0040兆帕（抽汽工况）、0.0049兆帕（冷凝工况），首台机组安装在山东南山电厂。C135／N135－13.24／535／535／1.0型（136#—1）首台机组安装在山东南定电厂。C135／N145－13.24／535／535／1.1型（136#—2，4）首台机组安装在山东白杨河电厂。以上3种机型的低压缸为单层缸结构。C135／N150－13.24／535／535／0.9813（136#—7，8）首台机组安装在江苏省盐城电厂。C135／N150－13.24／535／535／0.981型（136—9，10）首台机组安装在河南省豫源电厂。以上两种机型其低压缸为双层缸结构。
3.150#系列机组
C140／N210－12.75／535／535／0.981型（150#）机组为超高压、一次中间再热、单轴、两缸两排汽、单抽汽、凝汽式汽轮机，额定功率（纯凝）210兆瓦，额定可调整工业抽汽压力0.981（—0.196～＋0.294）兆帕，冷却水温度（额定／最高）为20℃／33℃。首台机组安装在河南省平顶山平东热电有限责任公司。
N210／C164－12.75／0.245型（150#—6）超高压、中间再热、两缸两排汽、抽汽凝汽式两用机组，额定功率（纯凝／抽汽）210兆瓦／164兆瓦，调整供暖抽汽压力为0.245～0.547兆帕，冷却水温度（额定／最高）为20℃／33℃ ，排汽压力（冷凝／抽汽）为0.00539兆帕。此机组的开发，为今后设计两缸两排汽凝汽机组铺平了道路。
N210／C170－13.24／535／535型（70#—6）机组为超高压中间再热单抽汽冷凝式，额定功率（纯凝／抽汽）为176.7兆瓦／210兆瓦，供暖抽汽压力为0.3923兆帕，新蒸汽参数（压力／温度）为13.24兆帕／535℃，背压（纯凝／抽汽）为0.0049兆帕／0.0041兆帕，冷却水温度20℃。该机组首台安装在河南省登封电厂。
（三）背压式和抽汽背压式汽轮机
背压式汽轮机是将排汽直接输送给工业用户或取暖用户，一般在小功率机组上采用，压力的大小根据用户所需负荷而定。抽汽背压式汽轮机其排汽方式与背压式机组相同，只是在中间某一级中加一道抽汽。
1987年开始哈汽轮机厂设计制造B12－8.83／4.02型（77#）12兆瓦高背压式汽轮机和B12－4.90／0.686型（103型）12兆瓦汽轮机。首台77#机组于1990年安装在广州石化总厂。
2000～2005年，应用户需要而开发的典型产品有：CB80—8.83／1.2／0.6／0.25型（147#）高压单缸抽汽背压式汽轮机，其额定功率80兆瓦，新汽压力／温度为8.83兆帕／535℃，中压抽汽压力为1.2兆帕，低压抽汽压力为0.6兆帕，排汽压力为0.25兆帕，该机安装在内蒙古自治区多伦电厂；CB30—9.12／3.82／1.1型（66#—3）高压单缸抽汽背压式汽轮机，额定功率30兆瓦，新汽压力／温度为9.12兆帕／535℃，工业抽汽压力为3.82兆帕，排汽压力为0.25兆帕，该机安装在北京燕山石化电厂。
五、燃气—蒸汽联合循环汽轮机与燃气轮机
燃气—蒸汽联合循环系统可以使能源利用率得到很大提高，因此越来越被广泛采用。哈汽轮机厂从1990年开始了燃气—蒸汽联合循环汽轮机的研制工作。1991年，哈汽轮机厂研制首台燃气—蒸汽联合循环用的N47－3.95／473型（106#）47兆瓦单压汽轮机。该汽轮机与GE5000型燃气轮机相配套，机组为冲动、单轴、单缸结构，通流部分有18级，末级动叶片高度为665毫米，节流调节，采用哈汽轮机厂传统的凸轮配汽机构，有4个调节阀，主油泵为传统的离心泵，转子为整锻加套装结构。N47－3.95／473型（106#）汽轮机出口到巴基斯坦2台，均一次启动成功，功率及热效率均达到设计保证值，为国家赢得了荣誉。
1993年和1996年，哈汽轮机公司分别为深圳南山电厂和武汉汉能有限公司设计制造N50－4.37／475型（118#）和N53.5－4.7／500型（116#）2台单压汽轮机，两种机型结构与N47－3.95／473（106#）型汽轮机相仿，均是为美国通用电器公司（GE）9E系列燃气轮机相配套。
自1998年开始，中国船舶工业总公司第七0三研究所（以下简称703研究所）历经7年的技术攻关，于2005年研制成功舰用燃气轮机。该项目通过工艺攻关，精心研制和试验，圆满完成了燃气发生器、动力涡轮制造、电子监控装置、箱装体和排气管的自行研制、机组的性能试验和耐久性试验，验证了发动机的可行性。该项目的研制成功填补中国大功率舰用燃气轮机的空白。
2000年8月，哈汽轮机公司为山东胜利油田孤北热电厂制造N56／C35－5.4／0.6／0.25／501／245型（132#）联合循环双压单抽汽轮机。该汽轮机与GE6B型燃气轮机相配套，机组形式为冲动、单缸、单轴、单抽凝汽式汽轮机，双压进汽，节流调节，通流部分有17级，末级动叶片采用自带围带的800毫米叶片，转子为整锻加套装结构，全部隔板为焊接隔板。
2001年，哈尔滨东安动力（集团）有限公司公司研制国内首台燃气轮机移动电站，燃机功率覆盖600千瓦～4000千瓦，填补应急发电机组的多项国内空白。2002年，“863”计划重大专项微型燃机研发项目经国家科技部评标，宣布哈尔滨东安动力（集团）有限公司、中国科学院工程物理研究所和西安交通大学联合中标，同年成立东安新能源科技发展公司。
2002年6月，哈汽轮机公司为海南省洋浦电厂制造LN82.6－8.00／0.65／530／250型（140#）82兆瓦联合循环双压凝汽式汽轮机。该机组与德国西门子公司V94.2型燃气轮机相配套。该机为冲动、单轴、单缸、凝汽式汽轮机，双压进汽，节流调节，通流部分有18级，末级动叶片高度855毫米，高压部分汽缸为双层缸结构，转子为整锻无中心孔转子，全部隔板为焊接隔板。7月，哈汽轮机公司为深圳南山热电有限公司设计制造LN60—5.6／0.56／527／255（138#）60兆瓦联合循环双压汽轮机。该型联合循环汽轮机与美国通用电气公司（GE）9E系列燃气轮机（PG917E型燃气轮机）相配套。该机组为冲动、单轴、单缸、凝汽式汽轮机。
2003年，哈尔滨动力设备股份公司（HPEC）与美国通用电气公司（GE）组成联合体，在中国共同发展9F级的联合循环汽轮机市场，GE公司向中方转让109FA的单轴联合循环机组的技术，并在随后的3捆项目中中标10个项目、23台燃机、21台汽机，其中由哈汽轮机公司制造的汽轮机为19台，全部为与燃机同轴的D10型汽轮机（功率等级为133兆瓦）。
2004年，哈尔滨电站设备集团公司引进美国GE公司设计制造技术制造400兆瓦级重型联合循环燃汽轮机，该机是世界最先进、容量最大的重型燃汽轮机，是中国能源结构调整的一个重要里程碑。
2005年，哈汽轮机公司借鉴以往成熟的经验，吸收国内外先进的技术，自主设计制造LN275／CC154－11.49／0.613／0.276／566／566型（152#）275兆瓦三压、再热、两缸两排汽、单轴、双抽凝汽式联合循环汽轮机，该机与美国GE公司的9FA系列燃气轮机相配套，两台燃气轮机拖1台汽轮机。
六、 辅机
1985年，703研究所自行研究设计中国首台300兆瓦秦山1核电站配套冷凝器，并由上海电站辅机厂生产试制。该所在成功研制舰船用核动力双管板冷凝器的基础上，针对核电站对冷凝器的特殊要求，开展了从原材料钛管的传热、胀接、焊接、振动、腐蚀、疲劳、海生物附着与防除等性能，到冷凝器的结构，如管板结构、管束排列形式、喉部膨胀节、喉部隔栅、扩容排放箱等进行了几十项试验研究，在取得各项试验成果后完成了该产品的设计。1990年秦山核电站建成，冷凝器经调试性能完全达到设计要求，机组投入商业运行。1996年该冷凝器获中国船舶总公司科技进步奖一等奖。该产品经多年的运行实践表明，其热力性能、特别是运行可靠性能优于从法国引进的大亚湾核电站和从俄罗斯引进的田湾核电站的相应冷凝器。秦山核电站全套技术装备，于1990年出口巴基斯坦2套，用于巴基斯坦恰其玛核电站。
1988年，哈汽轮机厂采用多项国外先进技术开发了300兆瓦、600兆瓦机组凝汽器和低压加热器，1990年，300兆瓦、600兆瓦凝汽器、除氧装置及水箱的研制获得国家重大技术装备成果奖一等奖。与早期引进的苏联200兆瓦以下机组的辅机相比，300兆瓦、600兆瓦火电机组辅机拥有全新的结构特点：300兆瓦机组的凝汽器为矩形壳体，单壳体、双流程、单背压，管束布置方式为向心型布置；600兆瓦机组的凝汽器为矩形壳体，双壳体、单流程、双背压，管束布置方式为山型布置；低压加热器采用卧式布置，内置虹吸式疏水冷却段，换热管为不锈钢管，疏水控制方式仍采用基地式调节。在经过大量的试验考证之后，1991年，哈汽轮机厂研制成功首台200兆瓦空冷机组的混合式凝汽器。
1991～2000年，哈汽轮机公司在保持辅机产品的优点的同时，对其结构进行了技术改进： 300兆瓦凝汽器前水室盖板强度一直是困扰着辅机设计的一个棘手的问题，国外的火电厂有通过采用圆弧形水室来提高强度的先例。为了解决水室盖板变形、泄露等实际运行问题，300兆瓦机组凝汽器前水室采用圆弧形水室，经过首台运行证明效果很理想，已普及到所有300兆瓦以上的机组和135兆瓦机组的凝汽器水室设计中。开发了不同形式的圆弧形水室，以适应各种类型的机组布置；哈汽轮机公司早期开发的300兆瓦、600兆瓦机组低压加热器的疏水冷却段为虹吸式。低压加热器疏水冷却段必须为全密封腔室，但在加工过程中，很难保证疏水冷却段的密封性，造成了低压加热器投运后产生不同程度的疏水不畅、水位高、换热性能下降等现象。早期的低压加热水室端盖为大盖板结构，由于大机组低压加热的水室设计压力较高，导致端部大盖板非常厚重，不仅不便于检修操作，也浪费材料。采用封头小人孔盖板结构来取代这部分结构，即提高了水室的强度又可以避免检修时拆卸沉重的盖板。这一新型结构在卧式低压加热上一直沿用至今；首台采用背包式疏水扩容器的机组（鲤鱼江电厂项目）设计中，在疏水扩容器的内部加强、膨胀箱的自由导向连接、水封管的接入等方面吸收了国外先进的技术经验和成熟的设计理念。这种新型的布置方式，在以后的大型机组设计中已经得到了普遍采用。
2002年，哈汽轮机公司开发了具有国际先进水平的300兆瓦空冷机组排汽装置，由哈汽轮机公司自行设计的完全内置式除氧的排汽装置已应用于山西武乡电厂600兆瓦空冷项目中，填补此项目的国内空白。
2003年8月26日，哈汽轮机公司与日本东芝公司签订凝汽器技术转让合同，全面引进东芝公司的辅机设计、制造技术，经过国产化设计，大型凝汽器在设计、制造工艺、检查等技术迈上新的台阶。采用引进的核心技术（AT型管束排列）生产的大型凝汽器已经在西柏坡、珞璜、鲤鱼江、阚山、营口、泰州等电厂多台600兆瓦以上等级机组上得到应用。管束采用高效AT型排列，换热效果比国际公认的HEI高5％；采用引进的AT型管束排列后，凝汽器在降低汽阻、改善回热除氧、提高管束换热性能等方面均取得较好的效果。
2005年，哈汽轮机公司设计开发了为600兆瓦超超临界机组配套的单壳体双流程、单壳体单流程凝汽器。单壳体凝汽器的开发，缩短了汽轮机组长度，降低了机组的造价，这是日本东芝公司技术国产化成功应用的一个范例。作为日本东芝公司技术引进工作的延伸，哈汽轮机公司辅机研发部门与哈尔滨工业大学共同合作，进行了凝汽器内部管束排列的流场分析软件的开发，通过应用STAR－CD程序对凝汽器汽侧流场分析，调整凝汽器冷却管的排列，使不凝结气体的分布、换热效果、蒸汽阻力等达到最佳值。通过该软件的开发，提高哈汽轮机公司辅机在管束排列上的自主开发能力，无论是对今后的新型管束排列的开发还是改造增容项目的研究均具重要意义。同年，哈汽轮机公司为秦山核电三期扩建工程开发、设计650兆瓦核电机组的辅机配套设备，其中单背压、三壳体、单流程凝汽器采用新型耐压水室、高效的管束排列，结构形式首次采用分块结构。在保证设备性能优、强度好的基础上，该核电机组的辅机在各方面均达到国内领先水平。同年11月7日，哈汽轮机公司与荷兰STORK公司签订空冷机组除氧装置合作协议。空冷机组采用联合设计的新型排汽装置，可使排汽装置凝结水的含氧量由150液体浓度降为40液体浓度，凝结水过冷度减少到2℃以下。该技术属国际领先水平，大大提高了哈汽轮机公司辅机产品的竞争力。新型完全内置式除氧的排汽装置，已在通辽电站600兆瓦空冷机组上首次采用，整个图纸的施工设计已经完成，并顺利通过荷兰STORK公司的专家鉴定，进入生产加工阶段。
到2005年，哈汽轮机公司已具备设计、制造6兆瓦～1 000兆瓦常规火电、空冷机组、核电机组、联合循环机组汽轮机辅机的能力和为国内其他汽轮机主机制造厂进行辅机配套的能力。同时与美国GE公司、日本东芝公司和日立公司、德国西门子公司、俄罗斯动力公司等国外大公司保持着良好的合作关系。
七、叶片设计
20世纪80年代初，哈汽轮机厂周克澄、任大康、金祥荣、扬其国、徐坤一等，为了把200兆瓦机组三排汽改造为两排汽，为高背压机组和低背压机组分别设计了710毫米末级叶片和800毫米末级叶片。两叶片采用相同的结构形式，即拱形围带加一道松拉筋。经过吹风试验和动调频试验，大量用于两缸两排汽200兆瓦机组中高效而安全地运行。装有710毫米叶片的210兆瓦（69#）机组为哈汽轮机公司首获国家科技进步奖二等奖。1994年800毫米叶片试验研究成果获得机械部科技进步奖二等奖。
20世纪80年代中期，哈汽轮机厂苏正华、任大康、周克澄、郭玲、白其五等在充分地分析研究美国西屋公司300兆瓦、600兆瓦机组叶片结构、性能的基础上，对其叶片进行改进，为300兆瓦机组设计900毫米叶片。采用拱形围带加一道松拉筋结构，后改为自带围带加一道松拉筋结构；为600兆瓦机组设计1 000毫米叶片，采用自带围带加一道松拉筋结构。1997年，1 000毫米叶片试验研究成果获得机械部科技进步奖一等奖。
20世纪80年代末，在优化引进的300兆瓦／600兆瓦汽轮机通流时，首先采用子午面收缩静叶设计方案，并做了一系列对比试验研究。哈汽轮机厂与哈尔滨工业大学在优化引进的300兆瓦、600兆瓦低压末级和次末级上首先采用弯扭静叶片。在优化引进的600兆瓦汽轮机组过程中，采用予扭设计方法设计1000毫米动叶片，并率先采用了自带围带加一道整松筋结构。
20世纪90年代初，哈汽轮机厂与北京全三维公司合作，在200兆瓦机组改造中首先使用“后加载”高效静叶型，使高中压缸效率提高2％以上，低压缸效率提高3.5％以上。采用全三维N－S议程CFD软件进行了流场分析和叶片设计。1998年底，购置世界最先进的旋转机械CFD产品CFX－TASCflow软件，在国内制造厂家中最早采用全三维N－S方程CFD软件进行流场分析和叶片设计。
20世纪90年代中期，国家调控限制新建火电机组，国内汽轮机市场萧条，汽轮机制造公司的主要任务是国内200兆瓦以下老机组通流部分现代化改造。哈汽轮机公司，在机组通流部分现代化改造设计中，广泛采用了汽轮机结构方面的许多新技术：动叶自带围带整圈连接、新一代“后加载”高效静叶型、弯扭联合全三维成型叶片、通流子午面光顺、调节级子午面收缩静叶栅、高压隔板分流静叶片、长叶片约束予扭成型等。在200兆瓦机组通流部分现代化改造中，开发了668毫米末级动叶片。该叶片是哈汽轮机厂自行设计的新一代末级叶片。在设计中，应用最新的三元流技术进行流场设计，静叶采用复合弯扭叶片，动叶采用沿叶高反扭改善参数沿叶高的分布，大幅度减少径向中、横向和端部二次流损失，型线速度分布合理，没有分离现象、激波损失，可使级效率提高约5％，末级根部反动度显著提高，利于变工况运行，提高了低负荷运行能力和安全性，改善了机组调峰性能。采用跨音速叶型，变工况性能好，型线损失较小；采用自带围带整圈连接结构，叶片按扭转恢复予扭成型，强度振动性能好。通过多年的运行考验，表明668毫米动叶片是性能优良的末级长叶片。1998年，哈汽轮机公司引进TASC flow等软件，通过实际应用，大量的对比计算，积累了大量经验，逐步建立哈汽轮机公司的汽轮机通流全三维设计体系，已应用于生产、工程设计和科研开发中。
2001年和2003年，哈汽轮机公司，采用全三维气动热力计算分析方法和弯扭联合成型全三维叶片分别完成第三代300兆瓦、600兆瓦汽轮机改造。效率比第二代提高了1.5％～2％。2003年开始，研究和跟踪世界最先进的优化设计平台—isight软件的工程应用及应用成果，建立哈汽轮机公司的叶片优化设计体系。2004年，开发反动式大焓降系列叶片，使国内自行设计的600兆瓦汽轮机组首次实现高、中压合缸。2005年初，购买isight软件，完善和建立哈汽轮机公司的叶片优化设计体系，并开展了叶片优化设计工作。
2001～2005年，哈汽轮机公司研制国内最长的全转速汽轮机1 200毫米钢制末级长叶片，其排汽面积达11.31平方米，它可用作1 000兆瓦等级超超临界汽轮机的末级叶片，也可用作两排汽600兆瓦汽轮机的末级叶片。在此叶片的设计中，使用了世界最先进的设计理念和全三维计算技术，如用CFX、TASC flow软件对末三级流场进行全三维计算分析，取得各气动参数沿轴向、径向的最佳分布；用NASTRAN软件计算自带围带加凸台拉筋整圈连接叶片的频谱；用ABQUS软件计算叶根与轮缘的非线性接触问题，以及计算叶片的扭转恢复。该叶片的研制成功标志着中国汽轮机叶片研发设计水平已达到国际先进水平。
八、汽轮机调节与保护
（一）调节技术
1.汽轮机调节系统动态模拟试验台
1983年，哈汽轮机厂为巴基斯坦210兆瓦机组研制功能完善、自动化水平高的控制系统。“八五”期间，建成国家重大科研项目—汽轮机调节系统动态模拟试验台。该试验台为出口巴基斯坦200兆瓦机组电液调节系统进行了动态试验，使机组顺利投入运行，并获得巴基斯坦的认可。该试验台填补国内在汽轮机调节系统动态模拟试验技术领域的空白，并参加了国家“八五”期间重大科研成果展览会。
2.间接空气冷却系统
1990年，哈汽轮机厂完成中国首台全部国产化的内蒙古自治区丰镇电厂200兆瓦机组间接空气冷却系统（海勒空冷系统）的设计、设备成套的任务。从此，哈汽轮机厂占据了国内空冷汽轮机的生产和空冷控制技术的领先地位。
3.高压抗燃油系统
为了满足大批量调节系统试验的要求，“八五”期间，哈汽轮机公司建成高压燃油调节系统（EH系统）试验台。该试验台除了汽轮机对象由仿真机模拟外，其控制装置、液压油源、执行机构、危急遮断及OPC电磁阀组均为实物。在该试验台上，可进行调节系统静态和动态联动试验。此后每台汽轮机调节系统均通过联动试验后出厂。
4.自启停控制系统
实现机组自启停的先决条件是汽轮机转子热应力计算，它是根据转子表面与中心孔的温差转换而实现的。哈汽轮机公司引进日本日立公司转子应力计算方法，并应用到汽轮机自启中。2002年和2003年，哈汽轮机公司以伊敏电厂苏联500兆瓦超临界机组和鲤鱼江电厂300兆瓦亚临界机组控制系统为依托，自主开发自启动控制系统（DEH系统）控制软件，将控制系统的硬件配置和软件编程融为一体，大大地降低了控制装置的成本。
5.集散控制系统
集散控制系统（DCS系统）是利用计算机技术，对汽轮机发电机组的生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型的综合控制系统。哈汽轮机公司经过DCS系统的组态、编程和调试，实现整个电厂的启动运行。该DCS系统应用了哈汽轮机公司自行研制生产的SG2000TSI系统和相配套的DEH系统，强化了电厂的综合利用，降低了电厂对控制系统的投资成本，提高了DCS系统的利用率；采用一种新型的通道测试方法，即哈汽轮机公司自行开发的SG2000 CS－1多功能测试仪，对整套DCS系统通道做了全面模拟测试。该DCS系统在山西省阳泉煤矸石电厂煤业集团3台135兆瓦直接空冷汽轮机发电机组上投入运行。DCS系统的开发，标志着哈汽轮机公司已从单纯对汽轮机组控制发展到了对机、炉、电全厂整套系统综合控制。
6.调节系统新技术
哈汽轮机厂对不同类型汽轮机调节系统进行改造，在国内率先开发了以微机控制同步器实现汽轮机自启停的汽轮机微机控制系统（TMC），1986年用于哈尔滨热电厂100兆瓦冷凝式机组；设计数字电液跟踪切换系统，1995年7月用于长春第二热电厂200兆瓦抽汽机组；采用透平油纯电调方案，实现双抽汽轮机组的牵连调节控制，1997年6月用于杭州热电厂25兆瓦双抽机组；开发高压抗燃油功频调节技术，2000年5月用于阜新电厂200兆瓦双抽机组；改造500兆瓦超临界机组（伊敏电厂）的DEH控制系统，2002年10月投入运行；改造800兆瓦超临界机组（绥中电厂）的DEH控制系统，2004年7月投入运行；改造国内首台600兆瓦超临界机组DEH控制系统，2004年11月在沁北电厂完成168小时试运并投入运行。
（二）汽轮机安全保护技术
1.SG－600监测系统
20世纪90年代初，哈汽轮机厂利用非电量电测技术、现代模拟电子技术和现代数字技术等，研制温漂小、稳定性高、抗干扰能力强的具有国内领先技术水平的SG—600系列集成电路模拟保护监视装置。该产品满足了国内市场对旋转机械监测系统的需求。SG－600系列仪表在不同类型机组上得得广泛的应用，已投产上百台套，该系列仪表的技术、性能均达到20世纪90年代国际同类产品的先进水平，填补中国在该技术领域的空白。该产品于1998年获得黑龙江省机械工业科技进步奖一等奖。
2.SG－200监测系统
SG－600仪表局限于小容量机组和改造机组上使用。随着机组容量的增加和自动化水平的提高，电厂对监控设备的要求也越来越高，“十五”期间，哈汽轮机公司开发了SG－200数字式汽轮机安全监视装置。该装置为采用单片机技术的全数字化系统，具有数据通讯功能、良好的人机界面；硬件的通用性强，采用电气隔离、冗余电源等安全措施。其功能及测量精度可满足对大中容量汽轮机安全监视和保护的要求，达到国际同类最高产品的水平，具有自主知识产权，已有20台套被采用。
3.HTR2000汽轮机组振动实时分析与事故追忆系统
“十五”期间，哈汽轮机公司开发了汽轮机振动实时分析与事故追忆系统（TVAR）。该系统实现了数据的完整获取、大量数据的存储、准确数据的网络传送、B／S方式动态刷新问题、数据库的高速访问和存储技术、完善的数据分析功能、事故的黑匣子功能。
4.机组远程技术服务支持系统
为了做好分布在世界各地产品的监测，快捷、准确地解决机组运行生产中的技术难题，“十五”期间，哈汽轮机公司利用网络技术建立机组远程技术服务支持系统。通过远程监视分析机组的运行情况，全面掌握机组全寿命周期信息，利用先进的生产技术和管理手段为机组优化运行和故障诊断提供建议和方案，从而全面提高机组的生产、运行、检修和诊断水平，为电厂提供更加完善和全方位的技术服务支持。服务项目有机组监测预警、振动分析诊断、调节系统分析诊断、机组性能评估、机组寿命管理、机组大修建议指导方案、机组长周期趋势分析、机组状态定期报表。该系统已于2005年底投入实机运行。
（三）汽轮机危急遮断技术
汽轮机危急遮断功能是当汽轮机运行参数已达到危及机组安全运行时，通过危急遮断装置强制机组停机，以防设备损坏。20世纪80年代初，哈汽轮机厂在引进美国西屋公司的汽轮机控制技术的同时，引进了汽轮机危急遮断技术。通过优化和改进，不仅提高了控制系统的可靠性，并为操作维护和功能扩展创造了条件。危急遮断系统的硬件通常与DCS组建一体化，为电厂的维护带来了方便。
