一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107489461A(43)申请公布日2017.12.19(21)申请号201710833510.0(22)申请日2017.09.15(71)申请人哈尔滨汽轮机厂有限责任公司地址150046黑龙江省哈尔滨市香坊区三大动力路345号(72)发明人郭魁俊王健李宇峰刘云锋管继伟祝海义马天吟赵洪羽王丽华付丽鹏(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人牟永林(51)Int.Cl.F01D5/14(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图4页(54)发明名称一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型(57)摘要一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型，它涉及一种高效宽负荷叶型，具体涉及一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型。本发明为了解决汽轮机组在变负荷工况运行时，机组效率变化较大的问题。本发明由进汽边、背弧、内弧和出汽边首尾依次连接组成。本发明属于汽轮机领域。CN107489461ACN107489461A权利要求书1/1页1.一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型，其特征在于：所述一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型由进汽边(1)、背弧(2)、内弧(3)和出汽边(4)首尾依次连接组成。2.根据权利要求1所述一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型，其特征在于：叶型的安装角(β)为65°～28°。3.根据权利要求1所述一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型，其特征在于：叶型的几何进汽角(α)为66°～135°。2CN107489461A说明书1/2页一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型技术领域[0001]本发明涉及一种高效宽负荷叶型，具体涉及一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型，属于汽轮机领域。背景技术[0002]目前，我国的电力消费领域呈现由高耗能产业向新兴产业、服务业和居民生活用电的转换，对电厂机组的调峰能力提出了更高的要求，机组在变负荷状态运行已经成为了一种新常态。所以提高机组在变负荷运行时的经济性，减少污染物排放，对电厂意义重大。汽轮机作为火力发电厂的关键部件，直接影响电厂效益，叶型是决定汽轮机效率的关键部件之一。高效宽负荷叶型在额定负荷工况下效率较高，而在变负荷工况下运行时，效率变化幅度较小。因此，目前急需开发一种高效宽负荷叶型。发明内容[0003]本发明为解决汽轮机组在变负荷工况运行时，机组效率变化较大的问题，进而提出一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型。[0004]本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明由进汽边、背弧、内弧和出汽边首尾依次连接组成。[0005]进一步的，叶型的安装角为65°～28°。[0006]进一步的，叶型的几何进汽角为66°～135°。[0007]本发明的有益效果是：一、本发明高效宽负荷叶型，解决了汽轮机组在变负荷工况运行时，效率降低，损失增加的问题。二、本发明高效宽负荷叶型，结合全三维设计技术，以一维/准三维/全三维气动、热力分析计算为基础，叶型在攻角变化±30°范围内，损失系数变化不超过0.2％,普通叶型的损失系数变化范围是1％。三、本发明高效宽负荷叶型的马赫数适应性非常好，马赫数从0.2增加到0.6过程中，叶型损失的变化范围不超过0.1％，且随着马赫数增加，损失略有减小。四、本发明高效宽负荷叶型进行了平面叶栅气动性能试验，证明了其在变负荷工况运行方面的有效性。附图说明[0008]图1是本发明叶型的流道结构示意图；[0009]图2是叶型安装角、几何进汽角示意图；[0010]图3是图2中I处放大图；[0011]图4是叶型损失系数随攻角的变化曲线；[0012]图5是叶型损失系数随出口马赫数的变化曲线。具体实施方式[0013]具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于汽轮3CN107489461A说明书2/2页机叶片的高效宽负荷叶型由进汽边1、背弧2、内弧3和出汽边4首尾依次连接组成。背弧2、内弧3在靠近进汽边1侧较为平直并且向外凸起，在其余位置向出汽边4缓慢收缩。通过背弧2和内弧3在进汽边1处的较为平直部位，当蒸汽流的角度变化范围较大时，可以保证叶型具有较好的攻角适应性，叶型损失比较小。通过背弧2和内弧3各个位置曲率的控制，使喉部尺寸平滑过渡，合理控制了喉部前后的流动，降低马赫数变化带来的附面层的变化，减小叶型损失。[0014]具体实施方式二：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型的叶型的安装角β为65°～28°。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。[0015]具体实施方式三：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于汽轮机叶片的高效宽负荷叶型的叶型的几何进汽角α为66°～135°。叶型进汽侧曲率变化较小，内背弧平直，适应了叶片气动参数三维流动，在保证叶型