[发明专利]空冷给水泵汽轮机末级动叶片

说明书

技术领域：

本发明涉及汽轮机的动叶片，具体是一种空冷给水泵汽轮机的末级动叶 片。它特别适合用于功率1000MW超超临界机组的空冷汽轮机。

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关键部件，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。汽轮机的容量越大、 发电密度越高，要求其初参数越高，排汽环形面积越大，需要的末级叶片就 越长，末级叶片越长，对叶片材料强度要求就越高，叶片的气动和振动设计 就越难，因此，汽轮机末级长叶片的开发成为世界上各大汽轮机制造商关注 的重点，也是其设计制造的难点，其水平代表了开发者的综合实力。

汽轮机作为一种动力装置，用作各种负载的驱动器，由于负载的恒速或 调速运行状态不同，对汽轮机的性能要求也就不同，特别是叶片，运转速度 变化时，所受的激振力不同，叶片的动应力须满足调速范围内的使用要求。

空冷汽轮机是一种特殊的蒸汽轮机，特殊性表现在：它经常处于高背压 小容积流量工况运行，且背压变化范围大、变化频繁，这些运行条件极大地 限制了末级叶片的设计。且空冷汽轮机的经济性与安全性在很大程度上与低 压末级的热力、气动、强度、振动设计密切相关，其中尤以低压末级设计难 度最大，必须统筹兼顾，进行繁杂的多因素约束条件下的方案优选，才能设 计出高性能的末级叶片。目前，用于空冷1000MW超超临界火力发电机组上的 给水泵汽轮机，我国尚不能生产，都是从国外引进，原因是我国尚未自主开 发出空冷给水泵汽轮机的末级动叶片。

空冷给水泵汽轮机的运行工况是相当恶劣的，特别是末级动叶片不但要 满足给水泵大范围的变转速运行特性要求，还要满足空冷汽轮机大范围变背 压的工作特性要求。这些都对给水泵的末级动叶片设计提出了苛刻要求，因 此末级动叶片的设计难度非常大，技术含量很高，目前有能力自行研制此类 末级动叶片的厂商不多。

国外的给水泵汽轮机，其规格也有限，目前只有亚临界300MW等级、亚临 界600MW等级和超临界600MW等级发电机组配套的给水泵汽轮机，为更高等级 发电机组配套的给水泵汽轮机，仍然还是空白，见表1。

表1现有给水泵汽轮机及其末级动叶片对比