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静叶片上汽超超临界机组叶片的设计特点

2022/07/16237 作者:佚名
导读:1.高、中压第一级斜置静叶 在高、中压汽缸两个径向进汽通道向轴向叶片级折转过程中配置了一种独特的斜置静叶,如图3所示。其主要特点如下。 (1)第1级为低反动度叶片级(反动度约为20%),静叶有较大的焓降,可以降低转子的工作温度。 (2)采用切向进汽的第1级斜置静叶结构,结构合理紧凑,漏汽损失小,效率高。 (3)全周进汽模式对动叶片无任何附加激振力。 (4)采用滑压运行方式,大幅度提高超超临界机组带

1.高、中压第一级斜置静叶

图3高、中压第1级斜置静叶 在高、中压汽缸两个径向进汽通道向轴向叶片级折转过程中配置了一种独特的斜置静叶,如图3所示。其主要特点如下。

(1)第1级为低反动度叶片级(反动度约为20%),静叶有较大的焓降,可以降低转子的工作温度。

(2)采用切向进汽的第1级斜置静叶结构,结构合理紧凑,漏汽损失小,效率高。

(3)全周进汽模式对动叶片无任何附加激振力。

(4)采用滑压运行方式,大幅度提高超超临界机组带部分负荷时的经济性。

(5)动、静叶片问的距离加大,有利于避免硬质颗粒冲蚀。

(6)滑压运行及全周进汽使第l级动、静叶片的最大载荷大幅度下降,从根本上解决了采用单流程的第1叶片级强度设计问题。

2.反动级叶片的全三维气动设计技术

反动式叶片与冲动式叶片相比较,除了叶片及平衡活塞的漏汽损失稍大外,在其他方面要强于冲动式叶片:反动级叶片凶其折转角较小,可减少二次流损失;叶片面积大,可减少高压端叶片的端部损失;动叶片大进汽

角下的冲角损失小等。因此,反动式叶片级的效率要高于冲动式叶片级。

上汽汽轮机HMN模块通流部分反动式叶片级中采取了一系列先进的气动及结构技术以进一步提高效率:

(1)所有的高、中、低叶片级(除了最末3级外)均采用弯扭的马刀型动、静叶片,如图4所示。该叶片具有新一代形损小、有宽广冲角适应范罔的型线;采用全三维一弯扭的叶片成型技术,以减少二次流损失。

图4弯扭的马刀形动、静叶片 (2)采用变反动度设计原则:整个通流部分按最佳气流特性决定各级的反动度。反动度的变化范围为30%~50%,使整个叶片级的总效率达到最佳。

(3)所有的高、中压叶片以及除末级之外的低压缸叶片全部采用带T形叶根的整体围带结构形式,全切削加工。叶片采用预扭安装技术,使单个叶片成为整圈连接,强度高,大幅度降低动应力,抗高温蠕变性能好.安全可靠性高。

采用了上述技术后,汽轮机效率可提高约2%。

3.叶片进汽边激光硬化技术

以往各种提高动叶片抗水蚀能力的技术,如镶硬质合金、高频淬硬、火焰淬硬等都伴随着牺牲叶片部分疲劳强度性能。1997年后发展的特大型长叶片,钢制叶片的最大圆周速度已提高到650m/s以上,叶片的应力水平更高,常规提高动叶片抗水蚀能力技术已难以满足需求。上汽1000MW机组末级叶片采用了一种新的激光硬化专利技术。该项技术的两大突破为:将局部表面硬化技术扩大应用到17-4PH钢;在提高抗水蚀能力的同时,材料的韧性不变,而叶片的表面应力状况及疲劳强度、抗应力腐蚀能力还有所提高。

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