大型汽轮机超长末级动叶片的叶身结构.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CN105909316A(43)申请公布日2016.08.31(21)申请号201610221672.4(22)申请日2016.04.11(71)申请人东方电气集团东方汽轮机有限公司地址618000四川省德阳市高新技术产业园区金沙江西路666号(72)发明人周显丁方宇范小平钟刚云吴其林范志飞尹明艳王顺德杜晓琴陈铁宁蒲守武苟小平(74)专利代理机构成都蓉信三星专利事务所(普通合伙)51106代理人刘克勤(51)Int.Cl.F01D5/14(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称大型汽轮机超长末级动叶片的叶身结构(57)摘要本发明公开一种大型汽轮机超长末级动叶片的叶身结构，该叶片的叶身型线是由若干特征截面按一特定规律叠合而成的变截面扭曲型线，所述特征截面的轮廓型线是由内弧曲线和背弧曲线围成的封闭曲线，具有特征参数：安装角c1、弦长b1、最大厚度w1、轴向宽度Xa、截面积A；截面的叠合规律是，沿叶高方向自根端向顶端，各截面连续光滑过渡；叶高H的相对值由0.0单调增加到1.0；与之相对应，安装角的绝对值c1由81.692单调减小到5.875；从根截面到顶截面的弦长b1的相对值变化规律为：1.67≥b1≥1.0；从根截面到顶截面的最大厚度w1的相对值变化规律为：5.56≥w1≥1.0；从根截面到顶截面的轴向宽度Xa的相对值变化规律为：12.146≥Xa≥1.0；从根截面到顶截面的面积A的相对值变化规律为：13.538≥A≥1.0。CN105909316ACN105909316A权利要求书1/2页1.一种大型汽轮机超长末级动叶片的叶身结构，该叶片具有整体结构的叶身、叶根、围带、拉筋凸台，所述叶身的型线是由若干特征截面按一特定规律迭合而成的变截面扭曲型线，所述特征截面的轮廓型线是由内弧曲线和背弧曲线围成的封闭曲线，具有特征参数：安装角c1、弦长b1、最大厚度w1、轴向宽度Xa、截面积A；其特征在于，截面的迭合规律是，沿叶高方向自根端向顶端，各截面连续光滑过渡；叶高H的相对值由0.0单调增加到1.0；与之相对应，安装角的绝对值c1由81.692单调减小到5.875；从根截面到顶截面的弦长b1的相对值变化规律为：1.67≥b1≥1.0；从根截面到顶截面的最大厚度w1的相对值变化规律为：5.56≥w1≥1.0；从根截面到顶截面的轴向宽度Xa的相对值变化规律为：12.146≥Xa≥1.0；从根截面到顶截面的面积A的相对值变化规律为：13.538≥A≥1.0；相关变量定义：H—叶片的有效高度，即叶片的叶身部分的长度：叶身顶截面与叶身根截面之间的距离；b1—弦长：叶身截面进、出汽边的距离；c1—叶片安装角：弦长b1与Y向的夹角；Xa—轴向宽度：叶身根截面轴向宽度；w1—最大厚度：叶身截面切向宽度。2.如权利要求1所述的大型汽轮机超长末级动叶片的叶身结构，其特征在于，该叶片的叶身型线由42个特性截面叠合构成，其中有3个关键截面，即位于叶高4.12％处的B-B截面，位于叶高50.02％处的M-M截面，位于叶高95.71％处的Y-Y截面，这些关键截面控制点坐标如下：2CN105909316A权利要求书2/2页3.如权利要求1所述的大型汽轮机超长末级动叶片的叶身结构，其特征在于，该叶片的长度为55英寸。3CN105909316A说明书1/6页大型汽轮机超长末级动叶片的叶身结构技术领域[0001]本发明属于汽轮机通流技术领域，涉及湿冷汽轮机用末级动叶片型线，具体是一种湿冷汽轮机用超长末级动叶片，为1300MW湿冷汽轮机开发，同时适用于功率等级为4F-1200～1400MW湿冷汽轮机。背景技术[0002]随着国民经济持续高速增长，全国范围对用电的需求也快速增长，中等容量的发电机组已不能适应电力需求和环保节能的要求。因此发展高参数、大容量、高效、环保型燃煤电站是发电行业面临和急待解决的主要问题，限制机组大容量化主要因素之一就是末级叶片的长度。掌握高初参数及大容量燃煤电站技术的世界各国汽轮机制造商为数不多，由于受到汽轮机末级长叶片的制约，通常采用不同的排汽缸数和模块化设计可以设计从600MW～1300MW各型汽轮机。[0003]大型汽轮机的末级动叶片很长，也是汽轮机设计最主要的难点之一。目前，世界上各大汽轮机制造厂均有自己的长叶片系列。如：GE公司拥有的3600rpm长叶片系列中，最长的叶片为40英寸(Ti)，3000rpm长叶片系列中，最长的叶片为48英寸钢叶片。日立和东芝公司在GE公司的长叶片系列基础上，分别开发出了3000rpm的48英寸钢叶片。阿尔斯通公司的最长3000rpm的叶片为46英寸钢叶片。4F-1200～1400MW湿冷汽轮机是我国自主开发的机型，它