[发明专利]一种全转速透平末级动叶片

说明书

本发明公开了一种全转速透平末级动叶片，尤其涉及一种全转速汽轮机用的875mm末级动叶片，属于汽轮机叶片领域。所述的全转速透平末级动叶片包括叶身、叶根、围带和凸台，所述的叶身的型线为变截面扭叶片，叶根位于叶身底部，为大承载、低应力集中的叶根；围带位于叶身顶部，凸台位于叶身中部，为圆台结构。处于工作状态时相邻围带互锁，相邻凸台互锁，使该叶片整圈耦合在一起，提高叶片的刚性，并降低动应力；本发明所述的末级动叶片具有气动效率高、强度振动性能好、排汽面积大、制造装配方便等优点，可广泛应用于全转速汽轮机中，尤其是低参数余热利用的工业汽轮机。

技术领域

本发明涉及汽轮机技术领域，具体涉及一种全转速汽轮机875mm末级动叶片。

背景技术

蒸汽轮机是火力发电厂三大主力设备之一，安装于汽轮机转轴上的动叶片是汽轮机中至关重要的部件，特别是末级动叶片的结构设计，因其涉及的技术面广、技术含量高而成为汽轮机的核心技术。汽轮机容量越大，发电密度就越高，要求其初参数就越高，排汽环形面积越大，因此需要的末级叶片就越长，对叶片材料强度的要求就越高，叶片的气动和振动设计就越难，因此，汽轮机末级叶片的开发成为世界上各大汽轮机制造商关注的重点。

例如，中国专利申请201810799000.0中公开了一种用于空冷汽轮机的1100mm末级动叶片，该发明涉及一种空冷汽轮机叶片本发明的目的是为了提供一种1100mm的末级动叶片，动叶沿叶高扭曲形成扭曲长叶片级，叶片顶部采用自带围带，1100mm的末级动叶片具有能减少损失，能减少漏气，能提高机组效率，切装配方便，运行安全可靠的动叶片，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，叶片工作部分的高度为1100mm，叶片工作部分的根部轴向宽度为289.33mm，叶片工作部分的根部直径为φ1879.6mm，叶片工作部分的排汽面积10.30m2，叶根为圆弧型枞树形叶根，叶根的轴向宽度为332.81mm，围带的厚度为9mm，围带工作面轴向距离为53.34mm。该发明只关注了叶片长度，对叶片的气动性和质量流量并没有关注。

再如，中国专利申请201110288623.X中公开了一种全转速汽轮机1300mm末级动叶片，它涉及一种用于全转速汽轮机上的末级动叶片，以解决现有全转速汽轮机末级动叶片长度小，排汽面积小，能源消耗大，不能达到更高的经济性要求的问题。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，叶片工作部分上部的进气侧贴有司太立合金片，叶片工作部分的高度为1300mm、根部轴向宽度为346.62mm、根部直径为1850mm、叶片工作部分的排汽面积12.86m²，叶根的轴向宽度为400mm，该发明用于功率在600MW～1000MW的全转速汽轮机组上。但是该发明同样只关注了叶片长度，对叶片的气动性和质量流量并没有关注。

随着电力市场对高效、节能设备的不断需求，更大容量的机组要求更大长度的叶片，以提高机组的工作效率及经济性，因此虽然叶片长度是汽轮机关注的重点，但是在光热、生物质、垃圾等再生能源领域和PTA等工业余热利用领域，需要不同容量的高效汽轮机，因此需要开发高效、高可靠性、大流量的全转速汽轮机末级动叶片。

本发明为适应可再生能源领域和工业余热利用等领域的汽轮机需要，开发了高效、高可靠性、大流量的全转速汽轮机末级动叶片。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术不足，设计了一种全转速汽轮机875mm末级动叶片，通过设计高效叶型，显著提高叶片效率；设计大承载力的根结构，显著降低了叶根所受离心应力；设计整圈自锁围带-凸台结构，显著降低了叶片的动应力。该叶片具有良好的强度振动性能，同时结构合理，装配方便。