[发明专利]一种汽轮机节能方法及汽轮机叶片和节能汽轮机结构

权利要求书

1.一种汽轮机叶片，其特征在于：叶片是截面为月牙形的柱体，其压力面为凹圆弧线，其吸力面为凸圆弧线，所述叶片的吸力面设有通气缝，所述通气缝沿着径向延伸，所述通气缝位于、叶片的吸力面与喷嘴进、出口截面两个交点之间曲线长度的1/2处之后、叶片尾端之前；所述叶片内部设有内腔，所述内腔与所述通气缝连通，所述叶片沿着周向间隔分布。

2.根据权利要求1所述汽轮机叶片，其特征在于，所述通气缝有多段，且分别沿着径向交错分布在所述叶片上。

3.根据权利要求1、2所述的任意一项汽轮机叶片，其特征在于，所述叶片尾端还设有排气缝，所述排气缝与所述叶片内腔连通。

4.一种节能汽轮机结构，其特征在于，包括：

叶片，所述叶片是权利要求1所述的汽轮机叶片；

静叶栅，所述叶片沿着周向间隔分布在所述静叶栅上，且相邻叶片之间形成静叶喷嘴，所述静叶栅具有内轮毂和外轮毂，所述内轮毂与所述外轮毂均具有通流腔，所述通气缝通过所述内腔的两端分别与所述内轮毂通流腔和所述外轮毂通流腔连通；

动叶栅，所述叶片沿着周向间隔分布在在动叶栅上，动叶栅紧邻静叶栅之后布置，且相邻叶片之间形成动叶喷嘴，所述的一个动叶栅和紧邻其前的一个静叶栅组成一级做功组。

转子，所述动叶栅固定在所述转子上，所述转子连接有被驱动机构。

5.根据权利要求4所述的节能汽轮机结构，其特征在于，所述叶片内腔与汽轮机疏液口连通。

6.根据权利要求4所述的节能汽轮机结构，其特征在于，所述的做功组有多级，所述静叶栅和所述动叶栅有多个，所述上一级做功组的所述叶片内腔与下一级所述静叶栅前的汽轮机腔体连通。

7.如权利要求4所述的节能汽轮机结构，其特征在于，所述叶片内腔与汽轮机的抽气口连通。

8.根据权利要求4所述的节能汽轮机结构，其特征在于，动叶栅外侧设有收集腔，且沿着圆周分布，所述收集腔内设有收集沟槽。

9.根据权利要求4-8所述的任意一项节能汽轮机结构，其特征在于，所述的被驱动机构是发电机，所述的发电机的励磁电流为变频电流，所述的变频电流的频率与节能汽轮机的转子的转速、静叶栅出口处气流速度相关，且满足公式：

其中f₂为汽轮机调峰变速运行时发电机励磁的交流电流的频率，f₁为发电机定子输出电能的频率，p为电机的极对数，c₀为额定标准工况下静叶栅蒸汽出口流速，c₁为汽轮机调峰运行时静叶栅的出口气流速度，n₀为额定标准工况下汽轮机转速。

10.一种汽轮机节能方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：将气流通入权利要求4所述的节能汽轮机结构，气流通过叶片之间的喷嘴，产生的高强度的涡流旋转，涡流旋转对气流进行能量交换，喷嘴中叶片吸力面的气流把能量传递给喷嘴中叶片压力面的气流；

第二步，在叶片的吸力面的喷嘴出口截面交点之后，旋转流动、热交换结束；喷嘴中叶片吸力面的气流温度降至最低，并成为低能量的过冷气流；喷嘴中叶片压力面的气流温度升至最高，并成为高能量气流；

第三步：在叶片的吸力面与喷嘴进、出口截面两个交点之间曲线长度的1/2处之后、叶片尾端之前，把低能量气流通过通气缝到引至叶片内腔，实现高、低能量气流分离。

第四步：高能量的气流继续向前流动，在汽轮机内做功；

第五步：内腔中的低能量的过冷蒸汽，一部分凝结为水，释放凝结潜热，并把凝结潜热交换给内腔中的另一部分蒸汽，吸收了凝结潜热的蒸汽，温度上升；

第六步：把内腔中的凝结水引到汽轮机的输液口，排出汽轮机外；

第七步：把内腔中吸收了凝结潜热、温度上升的蒸汽引至汽轮机的动叶栅、静叶栅之间的腔体，且汇入高能量气流中。