[发明专利]一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片

说明书

技术领域

本发明涉及一种900mm末级动叶片，具体涉及一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片。

背景技术

联合循环发电机组以其高效、环保、运行灵活等特点，成为目前电力行业发展的一个大方向。随着联合循环机组单机功率增大，迫切需要更长的末级动叶片。同时，与常规冷凝汽轮相比，联合循环机组背压高、启停频繁，对末级动叶片的强度振动和安全性能要求更为苛刻，叶片要求更长、安全性更高，使得联合循环汽轮机长叶片设计难度远高于常规冷凝汽轮机的长叶片设计。

发明内容

本发明为解决现有联合循环汽轮机末级动叶片较短，而借用常规冷凝汽轮机末级动叶片安全性不足的问题，进而提出一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括叶片工作部分、叶根、围带、凸台拉筋和司太立合金片，围带、叶片工作部分和叶根由上至下模锻成一体，凸台拉筋位于叶片工作部分的中部，且与叶片工作部分制成一体，叶片工作部分的型线为变截面扭叶片，叶片工作部分从根部至顶部的截面面积逐渐减小，叶片工作部分上部的进气侧贴有司太立合金片，其特征在于：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186mm，叶片工作部分的根部直径为1375mm，叶片工作部分的排气面积为6.43m²，叶根为斜齿纵树形叶根，叶根的轴向宽度为205mm，围带的厚度(h)为25mm，围带工作面轴向距离为42.47m。

本发明的有益效果是：一、本发明900mm长叶片以一维/准三维/全三维气动、热力分析计算为基础，采用了弯扭联合成型全三维设计，动叶沿叶高扭曲形成扭曲长叶片级，其叶片排汽面积大，可适应大功率联合循环汽轮机的需求，叶片顶部采用自带围带，减少损失，顶部可装配多片气封齿，减少漏气，提高机组效率；装配方便，通过予扭装配使动叶片形成整圈连接，有利于调频，运行安全可靠。二、本发明900mm长叶片采用全三维非定常气动计算方法，在更宽泛的背压范围内，都可以保持较高的气动效率，变工况性能优良。三、本发明采用流体动力和结构强度综合优化，解决了气动/结构一体化设计优化问题，使900mm叶片的流动效率和强度振动特性都达到了最优。四、该发明完全可替代常规冷凝汽轮机的同等长度等级的动叶片，而且安全性更高，无论是在经济性，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先进水平。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是围带的俯视图，图3是叶片工作部分各截面断层叠合示意图，图4是凸台拉筋的俯视图，图中X′表示凸台拉筋X轴方向，Y′表示凸台拉筋Y轴方向，图5是叶片工作部分典型横截面示意图，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

具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片包括叶片工作部分1、叶根2、围带3、凸台拉筋4和司太立合金片5，围带3、叶片工作部分1和叶根2由上至下模锻成一体，凸台拉筋4位于叶片工作部分1的中部，且与叶片工作部分1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从根部至顶部的截面面积逐渐减小，叶片工作部分1上部的进气侧贴有司太立合金片5，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186mm，叶片工作部分1的根部直径为1375mm，叶片工作部分1的排气面积为6.43m²，叶根2为斜齿纵树形叶根，叶根2的轴向宽度W为205mm，围带3的厚度h为25mm，围带3工作面轴向距离B1为42.47mm。

本实施方式中在装配整个叶片时，叶根处装入锁紧片避免叶片轴向蹿动；叶顶为自带冠阻尼围带；整个叶片松装配(松装配就是相邻叶片的围带和围带、拉筋和拉筋之间不接触)，运行时通过扭转恢复，相邻叶片的围带和围带接触、拉筋和拉筋接触，使动叶片形成整圈连接。

具体实施方式二：结合图1、图5、图6和图7说明本实施方式，本实施方式所述一种用于联合循环汽轮机上的900mm末级动叶片的叶片工作部分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186mm～40.14mm，弦长b的变化范围为188.09mm～144.57mm、安装角β_y的变化范围为82°～15.82°、型线最大厚度T的变化范围为20.88mm～6.68mm、进口角α的变化范围为61.46°～147.37°，出口角θ的变化范围为39.74°～32.91°。