[发明专利]一种用于高转速生物质发电汽轮机的302.24mm次末级动叶片

说明书

一种用于高转速生物质发电汽轮机的302.24mm次末级动叶片。具体涉及一种用于高转速生物质发电汽轮机的302.24mm次末级动叶片。本发明为克服现有技术无法实现高转速生物质发电机组安全性，存在次末级叶片的气动性能低，无法适应高转速生物质发电汽轮机的问题。它包括叶片工作部分、叶根和围带；叶片工作部分、叶根和围带由上至下模锻成一体，叶片工作部分的型线为变截面扭叶片，相邻截面间有相对扭转，叶片工作部分从根部至顶部的截面面积逐渐减小，叶片工作部分的高度L为302.24mm，叶片工作部分的根部轴向宽度V为47.15mm，叶片工作部分的根部直径为φ960.14mm，叶片工作部分的排气面积1.20m²，叶根为斜齿枞树型叶根，叶根的轴向宽度W为64.12mm。用于汽轮机动叶片领域。

技术领域

本发明涉及汽轮机动叶片领域，特别涉及一种用于高转速生物质发电汽轮机的302.24mm次末级动叶片。

背景技术

生物质能发电技术是以生物质及其加工转化成的物质为燃料的热力发电技术。与传统化石燃料相比，生物质发电利用当地生物质能资源就地发电，无需外运燃料，另外所用能源为可再生能源，污染小、低碳清洁，有利于环境保护。目前，在发达国家，生物质燃烧发电占可再生能源发电量的70％。我国生物质发电现已具有一定规模，而生物质发电项目的重中之重就是高转速长叶片。

综上所述现有技术无法实现高转速生物质发电机组安全性，存在次末级叶片的气动性能低，无法适应高转速生物质发电汽轮机的问题。

发明内容

本发明为克服现有技术无法实现高转速生物质发电机组安全性，存在次末级叶片的气动性能低，无法适应高转速生物质发电汽轮机的问题，提供一种用于高转速生物质发电汽轮机的302.24mm次末级动叶片。

本发明的技术方案是：

一种用于高转速生物质发电汽轮机的302.24mm次末级动叶片，它包括叶片工作部分、叶根和围带；

叶片工作部分、叶根和围带由上至下模锻成一体，叶片工作部分的型线为变截面扭叶片，相邻截面间有相对扭转，叶片工作部分从根部至顶部的截面面积逐渐减小，叶片工作部分的高度L为302.24mm，叶片工作部分的根部轴向宽度V为47.15mm，叶片工作部分的根部直径为φ960.14mm，叶片工作部分的排气面积1.20m²，叶根为斜齿枞树型叶根，叶根的轴向宽度W为64.12mm。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明满足高转速生物质发电机组安全性的同时，提高次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。302.24mm次末级动叶片采用自带冠围带设计，斜齿枞树型叶根一体化成型。在叶型、围带、叶根的设计上更精细，保证机组的安全、高效运行。

2、本发明302.24mm次末级动叶片以一维/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，大幅度地减少径向和端部二次流损失，型线速度分布合理。

3、本发明302.24mm次末级动叶片采用斜齿枞树型叶根装配方便，运行安全可靠，叶片顶部采用自带围带，减少了漏气损失，提高机组效率。本发明应用在高转速生物质发电小型汽轮机上，可以满足不同地区，不同用户对高转速生物质发电汽轮机的需求，大大增强了市场竞争力。生物质能发电技术清洁环保，随着后续进一步的发展，将大幅降低对化石燃料的依赖，从而为实现“碳达峰”、“碳中和”中长期目标作出贡献。

4、本发明的302.24mm次末级动叶片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302.24mm叶片的流动效率和强度振动特性都达到了最优。

5、本发明汽轮机次末级叶轮上一圈有80只动叶片，可满足40MW等级高转速生物质发电汽轮机所需的次末级动叶片，在气动经济性、强度振动特性等方面均达到了先进水平。