一种适用于汽轮机深度调峰的900mm末级叶片的制作方法

1.本实用新型涉及汽轮机900mm末级叶片，具体涉及一种适用于汽轮机深度调峰的900mm末级叶片。


背景技术：

2.随着电力市场新形势的到来，火电机组灵活性改造日益受到市场青睐。首先，目前我国是可再生能源消纳量最大的国家，随着“双碳”目标的提出，风电、光电等可再生能源比重必将进一步提高，火电机组灵活性改造是消纳新能源的的重要手段；其次，随着我国能源消费结构变化，用电峰谷差进一步拉大，机组调峰运行势在必行；再次，对于热电矛盾的地区，火电灵活性改造，可以有效缓解热电矛盾。
3.汽轮机作为电站主要设备之一，自身灵活性至关重要，而其中尤以末级长叶片最关键。末级长叶片，应力最大，运行工况最恶劣，直接与凝汽器相连接，最易收到背压和负荷变化的影响，在机组灵活性运行工况，易引起水蚀、动应力增大等问题，危及设备安全。根据市场灵活性对需求较大的300mw和600mw电汽轮机组开发末级动叶片。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种适用于汽轮机深度调峰的900mm末级叶片，满足300mw和600mw发电汽轮机在灵活性运行工况下保证叶片经济性和安全性。
5.高转速生物质发电机组安全性，提高末级叶片的气动性能，更好地适应高转速生物质发电汽轮机，提升机组的经济性。
6.它包括叶片工作部分、叶根、围带和凸台拉筋；围带、叶片工作部分、凸台拉筋和叶根由上至下制成一体，叶片工作部分的型线为变截面扭叶片，叶片工作部分由根部至顶部逐渐减小，叶片工作部分的高度为900mm，叶片工作部分的根部轴向宽度为185.49mm，叶片工作部分的根部直径为φ1700mm，叶片工作部分的排汽面积7.35m2，叶根为圆弧型枞树形叶根，叶根的轴向宽度为250mm，围带的厚度为12mm，围带工作面轴向距离为40.39mm,叶根装入锁紧片,叶片的叶顶带有冠阻尼围带。
7.本实用新型的优点是：
8.1、本专利900mm长叶片充分考虑了机组的实际运行情况，没有采用的传统的4.9kpa背压为设计点，而是根据机组的全年实际运行情况，优化了背压，选择了最合适的排汽面积，机组全年加权经济性最佳。
9.2、本专利依托核电末级叶片开发而来，并采用了经过试验修正的计算方法进行了考核，母型叶片进行了模型透平试验，并且在联合循环机组上运行超过15年，经历了灵活性运行的严苛考验，安全性高。保证动叶片安全的前提下，对于与之匹配的静叶片进行了全三维cfd优化，借鉴了大型汽轮机末级叶片开的的经验，效率达到了当下先进水平。
10.3、汽轮机末级叶轮上一圈有94只动叶片，在经济性，强度振动特性、静强度及保证机组的安全可靠性方面均达到了先进水平。
附图说明
11.图1是本专利的整体结构示意图，图2是围带3的俯视图，图3是叶片工作部分1各截面断层叠合示意图，图4是凸台拉筋4的俯视图，图5是叶片工作部分1典型横截面示意图，图6是图5的ⅱ局部放大图，图7是图5的ⅰ局部放大图。
具体实施方式
12.具体实施方式一：结合图1～图7说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于汽轮机深度调峰的900mm末级叶片，它包括叶片工作部分1、叶根2、围带3和凸台拉筋4；围带3、叶片工作部分1、凸台拉筋4和叶根2由上至下制成一体，叶片工作部分1的型线为变截面扭叶片，叶片工作部分1由根部至顶部逐渐减小，叶片工作部分1的高度l为900mm，叶片工作部分1的根部轴向宽度v为185.49mm，叶片工作部分1的根部直径为φ1700mm，叶片工作部分1的排汽面积7.35m2，叶根2为圆弧型枞树形叶根，叶根2的轴向宽度w为250mm，围带3的厚度h为12mm，围带3工作面轴向距离b1为40.39mm,叶根2装入锁紧片,避免叶片轴向窜动，叶片的叶顶带有冠阻尼围带。整个叶片松装配，松装配就是指相邻叶片的围带和围带之间不接触，运行时通过扭转恢复，相邻叶片的围带和围带接触，使动叶片形成整圈连接。
13.具体实施方式二：结合图1～图4说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于汽轮机深度调峰的900mm末级叶片，叶片工作部分1的根部轴向宽度v至叶片工作部分1的顶部轴向宽度v1的变化范围为185.49mm～38.57mm、弦长b的变化范围为188.03mm～134.56mm、安装角βy的变化范围为81.00
°
～14.83
°
、型线最大厚度t的变化范围为21.21mm～6.68mm、进口角α的变化范围为44.867
°
～158.13
°
，出口角θ的变化范围为37.136
°
～23.49
°
，叶片工作部分1的截面面积变化范围为3049.74～568.36mm2。采用上述结构参数，在保证叶片的外形结构尺寸满足设计要求的同时，还可使叶片容易装配。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
14.具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于汽轮机深度调峰的900mm末级叶片，叶片工作部分1的高度l分别为0mm、45mm、90mm、135mm、180mm、225mm、270mm、315mm、360mm、405mm、450mm、495mm、540mm、585mm、630mm、675mm、720mm、765mm、810mm、855mm、900mm处所对应的叶片工作部分1的轴向宽度v依次分别为：185.49mm、173.99mm、163.61mm、154.42mm、146.22mm、138.78mm、131.85mm、125.20mm、118.61mm、111.72mm、104.36mm、96.35mm、87.94mm、79.31mm、70.31mm、61.33mm、53.04mm、46.30mm、41.67mm、39.37mm、38.57mm，对应的弦长b依次分别为：188.03mm、176.59mm、166.55mm、158.06mm、151.01mm、145.30mm、140.85mm、137.61mm、135.53mm、134.56mm、134.62mm、135.64mm、137.55mm、140.07mm、142.73mm、144.92mm、146.12mm、146.46mm、146.26mm、145.73mm、144.57mm，对应的安装角βy依次分别为：81.00
°
、80.55
°
、79.59
°
、78.05
°
、75.89
°
、73.10
°
、69.70
°
、65.74
°
、61.26
°
、56.25
°
、50.87
°
、45.22
°
、39.62
°
、34.31
°
、29.26
°
、24.62
°
、20.69
°
、17.65
°
、15.65
°
、14.89
°
、14.83
°
，对应的型线最大厚度t依次分别为：20.88mm、20.93mm、20.97mm、21.14mm、21.21mm、20.86mm、19.93mm、18.45mm、16.92mm、15.85mm、14.77mm、13.73mm、12.65mm、11.32mm、10.03mm、8.92mm、7.84mm、7.05mm、6.86mm、6.75mm、6.68mm，所对应的进口角α依次分别为：58.02
°
、52.97
°
、48.99
°
、46.25
°
、44.87
°
、44.96
°
、47.99
°
、50.77
°
、54.84
°
、61.46
°
、71.31
°
、82.63
°
、96.69
°
、111.00
°
、125.55
°
、
136.39
°
、142.95
°
、149.54
°
、154.16
°
、156.84
°
、158.13
°
，所对应的出口角θ依次分别为：37.06
°
、37.14
°
、36.81
°
、36.22
°
、35.07
°
、33.74
°
、33.02
°
、33.16
°
、32.30
°
、30.15
°
、27.48
°
、26.97
°
、26.14
°
、26.00
°
、26.51
°
、26.93
°
、25.37
°
、24.07
°
、23.66
°
、23.63
°
、23.49
°
，所对应叶片工作部分1的截面面积分别为3049.74mm2、2799.69mm2、2582.02mm2、2400.58mm2、2229.90mm2、2044.13mm2、1848.36mm2、1650.59mm2、1478.19mm2、1334.27mm2、1218.69mm2、1097.92mm2、1005.30mm2、915.92mm2、832.67mm2、754.13mm2、675.03mm2、627.55mm2、618.59mm2、599.64mm2、568.36mm2。采用上述结构参数，在保证叶片的外形结构尺寸满足设计要求的同时，还可使叶片容易装配。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
15.具体实施方式四：结合图1～图4说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于汽轮机深度调峰的900mm末级叶片，叶根2的总高度k为67.23mm。这种结构使叶片能牢固地装入轮缘，装配稳定、安全可靠。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
16.各截面具体参数如下表：
17.