[实用新型]一种汽轮机末级长叶片

说明书

技术领域

本实用新型涉及电站汽轮机，尤其涉及一种汽轮机末级长叶片。

背景技术

众所周知，空冷汽轮机与湿冷汽轮机相比具有节水环保的特点。“直接空冷”是“空冷”的实现方式之一，在我国，直接空冷技术在二十一世纪才开始得到较多的应用。汽轮机的末级动叶承载了机组约10％的功率输出，其离心力是所有叶片中最大的，还可能会遭受湿蒸汽的侵蚀，所以其气动效率以及强度安全都是机组设计的关键问题。而直接空冷汽轮机由于对气候影响较为敏感，其末级叶片的工作环境较其他类型的机组而言更加恶劣，故而成为汽轮机设计的难点。直接空冷抽汽式汽轮机的末级叶片必须根据其使用地点的四季气候特点以及电厂对于抽汽位置的特殊要求进行专门的优化设计才能够获得最佳的效率与安全性，否则将可能导致机组效率降低甚至叶片断裂。尤其，对于背压16kPa端负荷235.4t/h的200MW直接空冷抽汽式汽轮机，目前的电力市场上尚无完全符合其运行地点气候特点以及抽汽要求的配套末级长叶片。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型旨在提供一种适用于200MW等级直接空冷抽汽凝汽式汽轮发电机组的汽轮机末级长叶片，以满足气动性能和强度方面的设计要求。

本实用新型所述的一种汽轮机末级长叶片，其特征在于：它自上而下包括围带、与之一体成型的工作部、中间体和叶根，其中：工作部的型线为变截面扭叶片，即截面形状沿叶片高度的变化而变化，截面面积减小，且相邻两截面间有相对扭转；叶根为大圆角、低应力集中的枞树型结构。

在上述的汽轮机末级长叶片中，所述工作部的高度H为520mm。

在上述的汽轮机末级长叶片中，所述叶根的轴向宽度B为190mm。

在上述的汽轮机末级长叶片中，所述中间体上开设有定位螺纹孔。

由于采用了上述的技术解决方案，本实用新型中叶片的工作部型线通过三维设计成变截面扭叶片，在气动性能方面，具有更好的变工况运行性能。在强度性能方面，具有更好的强度性能来保证在恶劣强度环境下的安全性。叶根设计成枞树型结构，可大幅度地减少应力集中，降低叶根和轮槽的最大应力，提高抗低周疲劳及抗应力腐蚀的强度性能。

附图说明

图1是本实用新型一种汽轮机末级长叶片的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本实用新型一种汽轮机末级长叶片在工作转速下的结构俯视图；

图4是本实用新型一种汽轮机末级长叶片的工作部的型线积叠示意图；

图5是本实用新型一种汽轮机末级长叶片在工作转速下围带的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

请参见图1、图2、图3、图5，本实用新型，即一种汽轮机末级长叶片，它自上而下包括围带3、与之一体成型的工作部1、中间体4和叶根2，其中：工作部1的型线为变截面扭叶片，即截面形状沿叶片高度的变化而变化，截面面积减小，且相邻两截面间有相对扭转，可以满足气动性能和强度方面的设计要求，工作部1的高度H为520mm。

叶根2为在有限元应力场优化基础上开发的大圆角、低应力集中的枞树型结构，可大幅度地减少应力集中，降低叶根和轮槽的最大应力，提高抗低周疲劳及抗应力腐蚀的强度性能，其轴向宽度B为190mm。

中间体4上开设有定位螺纹孔5，装配时装入定位螺钉以避免叶片轴向窜动。

请参见图4，叶片的工作部1的几何数据如表1所示：

表1 各截面基本参数