[发明专利]一种汽轮机、水膜主动吹扫式汽轮机静叶片及其吹扫控制方法

权利要求书

1.一种汽轮机，其特征在于，包括：储气罐、控制阀(2)、末级静叶片(3)、末级动叶片(4)和汽轮机转子(5)；

所述末级静叶片(3)包括：叶片本体(31)；

所述叶片本体(31)内设置有空腔(35)；所述叶片本体(31)的吸力面设置有若干吸力面通孔，所述叶片本体(31)的压力面设置有若干压力面通孔(34)；

所述若干吸力面通孔及所述若干压力面通孔(34)均与所述空腔(35)相连通；

所述空腔(35)设置有进气口(36)，用于与外部吹扫气源相连通；

所述吸力面通孔的方向与所述叶片本体(31)的吸力面表面工质流向不同；所述压力面通孔(34)的方向与所述叶片本体(31)的压力面表面工质流向不同；

其中，所述吸力面通孔的方向及所述压力面通孔(34)的方向均为由所述空腔(35)指向流体域的方向；

所述吸力面通孔的方向与所述叶片本体(31)的吸力面表面工质流向逆向；所述压力面通孔(34)的方向与所述叶片本体(31)的压力面表面工质流向逆向；

所述若干吸力面通孔沿所述叶片本体(31)的外弧布置，所述若干压力面通孔(34)沿所述叶片本体(31)的内弧布置；

所述末级静叶片(3)还包括：输气管道；所述输气管道安装于所述叶片本体(31)的进气口(36)；所述叶片本体(31)的进气口(36)通过输气管道与所述储气罐的出气口相连通，所述输气管道上安装有控制阀(2)，所述控制阀(2)通过调整阀门开度能够控制吹扫流量；

所述末级静叶片(3)的吹扫控制方法，包括：

安装末级静叶片(3)的汽轮机处于设计工况时：向空腔(35)通入气体，并维持空腔(35)内压力与叶片本体(31)表面压力平衡，使得压力面通孔(34)和吸力面通孔不会泄露工质；

安装末级静叶片(3)的汽轮机处于变工况时：向空腔(35)通入气体，使空腔(35)内压力高于叶片本体(31)表面压力，通过压力面通孔(34)和吸力面通孔实现叶片本体(31)表面的液滴吹扫。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机，其特征在于，还包括：

温度传感器，用于测量所述叶片本体(31)的外表面工质温度；

压力传感器，用于测量所述叶片本体(31)的外表面工质压力；

处理器，用于根据测量的外表面工质温度和外表面工质压力，得出控制指令，根据控制指令调节控制阀(2)的阀门开度，控制吹扫流量；

得出指令的具体步骤包括：

根据外表面工质温度和外表面工质压力，计算获得汽轮机在变工况下的流量；然后确定末级叶片工作区域所处的工质特性，若已穿越饱和线，则开启控制阀(2)进行主动吹扫；控制阀(2)的阀门开度根据计算获得的汽轮机变工况流量确定。

3.根据权利要求2所述的一种汽轮机，其特征在于，所述温度传感器和所述压力传感器均为探头式传感器。

4.根据权利要求1所述的一种汽轮机，其特征在于，

当安装水膜主动吹扫式汽轮机静叶片的汽轮机处于变工况时，输入汽轮机的温度、压力分别为：T_{in_off}、P_{in_off}；

汽轮机变工况效率的计算公式为：

汽轮机变工况流量的计算公式为：

式中：

式中，η—效率；m—质量流量；ρ—工质密度；下标off—变工况下的数据；下标d—设计工况下的数据；下标in—进口数据参数；

根据汽轮机变工况效率及汽轮机变工况流量计算出汽轮机排汽的温度及压力为：T_{out_off}、P_{out_off}；其中，排气压力未变；

确定末级叶片工作区域所处的工质特性，若已穿越饱和线，则开启控制阀(2)进行主动吹扫；控制阀(2)的阀门开度根据计算获得的汽轮机变工况流量确定。