中文名 | 半速汽輪機 | 外文名 | half speed turbine |
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學????科 | 核科學技術 | 領????域 | 核能發(fā)電領域 |
動????力 | 利用用蒸汽推動汽輪機來做功 | 特????點 | 性能改善,機組出力增加 |
低壓末級葉片排汽面積決定飽和蒸汽汽輪機的最大功率,而末級葉片排汽面積取決于葉片的高度。所以為了增大功率就必須采取增加低壓缸的數(shù)量或增加末級葉片的高度。
對于增加低壓缸的數(shù)量來說,由于受機組軸系長度、軸系穩(wěn)定性、轉子的臨界轉速等限制,一般最多采用四個低壓缸。此外隨著機組軸系的加長,汽輪機廠房的投資也會增加。
末級葉片的高度增加,受到葉片材料應力和強度的限制。對于全速汽輪機來說,由于其轉速是半速機的一倍,同樣長度的葉片工作時承受到的離心力是半速機的四倍。因此全速汽輪機不可能采用較長的葉片。采用半速機在同樣的末級葉片應力和強度的情況下,可使汽輪機的功率大約增加四倍。隨著機組功率的不斷增加,要求不斷增加排汽面積,而排汽面積的增加受末級葉高增加的限制,因為隨著葉高的增加,葉片的應力不斷增大,采用全速機可能超過葉片材料的許用應力。采用半速機在滿足末級葉高增加的同時,葉片的應力又不會超過葉片材料的許用應力,因此采用半速機組有利于提高單機的極限功率和機組效率,有利于降低葉片的設計難度。
采用半速機另外的原因是在同樣末級葉片情況下,由于葉頂速度降低,葉片的水蝕量減小,同時降低了轉動部件的應力。在給定功率的前提下,由于可以采用更長的末級葉片來增加排汽面積,因此可以減少排汽缸的數(shù)量,降低設備及廠房的投資。
1、基礎準備,二次埋件安裝
檢查基礎表面平整、無裂紋、孔洞、蜂窩、麻面和露筋基礎應滿足汽缸就位要求.將各縱橫鍵塊、導向鍵塊吊起,就位,對其進行調整,并根據軸系揚度,使其中心線、標高滿足要求根據墊鐵布置圖,利用絲”調整墊鐵組的標高及水平度,在進行標高調整時注意考慮機組軸系的揚度.
2、低壓外缸組合
清理低壓外缸下半(含垂直法蘭)側的垂直法蘭面,確保無毛刺、銹蝕、污垢、表面防腐層應清除干凈;低壓外下缸組合在運轉層平臺上(至4車由)進行,在運轉層平臺上均勻布置斜墊鐵組詳見視圖,用于外下缸的支撐及調整,現(xiàn)場可以在此基礎適當添加斜墊鐵組;將低壓外缸下半(含垂直法蘭)側吊裝就位在斜墊鐵組上,然后通過斜墊鐵組進行調整,確保水平中分面水平度0.05mm/m,復查垂直接配面的垂直度;調整完畢后點焊斜墊鐵組側面以及斜墊鐵組與低壓外下缸、斜墊鐵組與地面鋼板;將低壓外缸下半(配準余量側)吊裝就位在斜墊鐵組上,保證其與低壓外缸下半(含垂直法蘭)側有約1-5mm間隙,然后通過斜墊鐵進行調整,確保水平中分面水平度0.05mm/m;調整完畢后點焊1/3斜墊鐵組側面以及斜墊鐵組與鋼板;將低壓缸兩半垂直中分面拉緊,檢查低壓外缸下半及垂直接合面是否有間隙,如有則加裝墊片;制作兩個相同的水平壓板,壓板長為2000mm,寬度為低壓缸法蘭面,厚度為90mm,在壓板上鉸8個通孔,通孔中心的距離為對應低壓缸螺孔中心的距離;將水平壓板分別把合在低壓外下缸左右兩段水平中分面連接處,確保水平壓板與低壓外下缸左右兩段無間隙;將8個錐銷布置在低壓缸四角及中間,拉鋼卷尺檢查低壓外下缸上端、下端橫縱向中心線;利用大平尺及合像水平儀或精密水準儀對低壓外下缸水平接合面的平行度進行檢查,使其符合要求0.05mm/m,否則應進行調整低壓缸下半斜墊鐵組;低壓外缸焊接組合,在低壓水平中分面四角架四只百分表,監(jiān)測垂直方向百分表的變化,如果變化超過0.10mm則停止焊接在垂直中分面頂部左右側各架2只表檢測低壓缸中分面錯口變形,底部低壓進氣口每側架兩只表監(jiān)視低壓缸垂直方向以及左右方向變形.此處焊接變形超過0.10mm則停止焊接。
3、軸系找中心
3.1軸系初步找中心
軸系初找中的意義在于確定前中軸承箱、1#,2#和3#低壓內缸的縱橫向位置,從而為外部管道連接創(chuàng)造條件軸系初找中時頂軸油系統(tǒng)還沒有投用,此時禁止盤動轉子將轉子吊放在滾輪支架上,啟動滾輪支架的電源,盤動轉子約半個小時確保轉子的"0"位標記位于頂部將轉子吊裝就位,并按K值軸向定位檢查確保轉子軸頸揚度符合設計要求,否則應進行相應的調整使用內徑量表、量塊或塞尺測量聯(lián)軸器張口,使用深度千分尺測量聯(lián)軸器同軸度偏差根據測量數(shù)值進行計算,確定各個軸承的抬高量,從而通過調整前中軸承箱、1#,2#和3#低壓內缸底下的圓墊鐵組來抬高/降低軸承箱或內缸,以消除上下方向的張口和同軸度偏差對于左右方向的張口和同軸度偏差,可通過頂移低壓內缸來消除調整完畢后,重新進行軸系找中,確保張口和同軸度偏差符合設計要求:張口≤0.02mm,同軸度偏差≤0.02mm。
3.2軸系精找中心
軸系精找中時,頂軸油系統(tǒng)要可用,盤動轉子的專用工具(如防軸竄工具,兩個聯(lián)軸器的連接銷等)已經準備完畢在轉子上均分4個點并做好標記,然后安裝兩個聯(lián)軸器法蘭之間的連接銷然后啟動頂軸油泵,盤動轉子約60分鐘為了盡可能的消除轉子暫態(tài)彎曲,可在軸系找中前將轉子翻轉180°,并確保此時各轉子的“0”位標記位于頂部檢查確保轉子軸頸揚度符合設計要求,否則應進行相應的調整測量此時的張口和同軸度偏差啟動頂軸油泵,將兩條轉子盤轉90°,停止頂軸油泵,等待約20分鐘后,重新測量張口與同軸度偏差,避免由于油膜尚未散除而引起數(shù)據偏差重新啟動頂軸油泵,依次盤轉兩條轉子至180°,270°和360°,并記錄每一次的測量數(shù)據比較0°和360°的數(shù)據,應保持一致,否則應進行分析、糾正根據0°,90°,180°,270°四個位置的測量數(shù)值進行計算,確定各個軸承的抬高量,從而通過1#,2#低壓內缸底下的圓墊鐵組調整來抬高/降低軸承箱、內缸,從而消除上下方向的張口和同軸度偏差,確保張口和同軸度偏差符合設計要求張口≤0.02mm,同軸度偏差≤0.02mm。
4、各汽缸內部部件找中心
首先采用拉鋼絲的方式初步找中心,然后使用按轉子對中的方式找中心,最后在軸系中心與缸內部件找中心均已完成的情祝下安裝所有汽封體_進行通流部分間隙的測量調整。
1、頂軸油與潤滑油回路投用方案優(yōu)化
供應商安裝程序中要求必須在頂軸油投用的情祝下方可盤動轉子,因此,為配合軸系找中心、軸竄測量等工作,頂軸油回路需在汽輪機扣缸前可用按照正常的施工邏輯,頂軸油與潤滑油回路安裝結束后要經過3個月左右的油沖洗方可投用,若等到油系統(tǒng)沖洗完畢后再實施扣缸,將導致安裝關鍵路徑上直接損失近3個月的工期因此為
解決這一矛盾,決定采取臨時措施,將頂軸油回路的沖洗剝離出來,單獨進行。
設置臨時油箱,容積為10m3,放置在常規(guī)島廠房16m平臺油室附近,其高度可以保證頂軸油泵入口壓力為正首次啟動時,通過板式濾油機將新油注入臨時油箱,從頂軸油回路進入軸瓦后經回油母管回到主油箱當主油箱回油液位升到正常高度后,改為精密濾油機從主油箱吸油并過濾后注入臨時油箱,這樣,臨時油箱內一直有干凈的油,可以持續(xù)供給頂軸油回路。頂軸油回路的單獨沖洗保證了汽輪機安裝的正常進行,為汽輪機安裝提供了有力保障 。
2、高中壓缸負荷分配與管道安裝方案優(yōu)化
2.1按照供應商安裝程序的要求,高中壓缸需進行5次負荷分配
1)高中壓缸未與外部管道連接前,進行首次負荷分配;
2)高中壓缸與冷段下半管道連接完,且高中壓缸和低壓缸均與中排管道下半連接完后,進行第二次負荷分配;
3)高中壓缸與熱段下半管道連接完后,進行第三次負荷分配;
4)高中壓缸與導汽管下半、抽汽管下半分別連接完后,進行第四次負荷分配;
5)高中壓缸與所有上半管道連接完,且主汽門、中壓汽門支架及所有管道支吊架均調整完后,進行最后一次負荷分配.
其中,中排管下半指高中壓缸與兩個低壓缸間的整條下半管線,包含34道焊口(影響高中壓缸負荷分配的有28道),且管段直徑都在1800mm~2600mm之間,將如此大的工程量都列為第三次負荷分配的先決條件,很可能耽擱后續(xù)管線與高中壓缸的連接工作,從而拉長施工周期此外,考慮現(xiàn)場實際情祝與中排管安裝工藝的要求,中排下半的第一段(下部Y型管)安裝期間,高中壓缸兩側的基礎上必須為其保留吊掛鋼梁,而鋼梁勢必將阻礙熱段下半管道與高中壓缸的對口連接_即中排管與熱段下半的安裝無法并行,明顯不利于節(jié)省工期.
2.2考慮到負荷分配的目的在于把握引起高中壓缸各貓爪承受載荷不均勻的原因,其執(zhí)行的本質在于每組管道連接前后都需穿插一次負荷分配,而管道的分組及其連接的順序并不是重點,因此,在征得供應商同意后,現(xiàn)場對高中壓缸負荷分配與管道連接的方案進行了優(yōu)化:
1)高中壓缸未與外部管道連接前,進行首次負荷分配;
2)高排下半管道連接完,且支吊架調整完后,進行第二次負荷分酉己;
3)高導下半、高中壓缸抽汽管下半連接完,且其支吊架調整完后,進行第三次負荷分配
4)中排下半連接完,且其支吊架調整完后,進行第四次負荷分配;
5)中導下半連接完,且其支吊架調整完后,進行第五次負荷分配
6)全部管道連接完,且主汽閥、中壓蝶閥支架和全部管道的支吊架均調整完后,進行最后一次負荷分配
上述調整雖然增加了一次負荷分配,但其在正常情祝下半天或一天即可完成,而作為各次負荷分配先決條件的管道安裝分組更加靈活更加合理,優(yōu)化了汽較機扣缸后主線安裝工作的整體工期。 2100433B
1.熱效率比較
在機組入口參數(shù)(主蒸汽壓力、溫度、濕度、流量)確定的情況下,汽輪機的效率主要取決于通流部分效率和排汽損失等。
(1)通流部分效率
在現(xiàn)代汽輪機設計中,由于使用現(xiàn)代流體力學計算技術和采用三維優(yōu)化設計,減小了各項損失,使汽輪機通流部分效率有明顯的提高。無論是全速汽輪機還是半速汽輪機,對通流部分效率的提高已經接近了開發(fā)極限。相比而言,由于葉片較長、級數(shù)減少等結構特點,半速汽輪機通流部分效率比全速汽輪機高一些。
(2)排汽損失
在蒸汽流量一定情況下,排汽面積越大,余速越低,余速損失越小。所以要減少余速損失,就需要較長的汽輪機末級葉片,以增大排汽面積。半速汽輪機由于末級葉片可以設計得比較長,能夠提供較大的排汽面積,從而減少了排汽損失,提高了汽輪機的熱效率。分析結果表明,排汽余速損失約為40 kJ/kg,機組的熱力循環(huán)效率最好。另外轉速降低,減少了濕蒸汽對葉片的侵蝕,改善了蒸汽的流動特性,從而也提高了熱效率。
2.百萬千瓦級核電汽輪機熱效率
根據世界上各大核電汽輪機制造商的介紹情況,百萬千瓦級核電半速汽輪機熱效率比全速汽輪機高,平均高出2%最多的高出3.3%。如果反應堆熱輸出功率為2 905 MW,即相當于出力提高9.6%。
1.應力水平
一般來講,全速汽輪機與半速汽輪機靜子部件的應力水平大致相當,但對于轉動部件來說兩者的應力水平差別就比較大。由離心力引起動葉片的拉伸應力的公式:δ=MRω2(式中:M-動葉片的質量;R-動葉片的平均旋轉半徑;ω-角速度)。可看出:應力是與轉速的平方成正比。如果1 500 r/min和3 000 r/min的汽輪機使用相同的動葉片(即M相等),那么全速與半速應力之比就是4: 1,這是理論上的比較。實際情況是全轉速汽輪機轉子應力比半轉速高1.3 ~2倍。對于大功率機組,全速汽輪機轉動部件的應力水平往往用到許用應力的極限,所以,從這一角度比較,對于大功率汽輪機,半速機組的安全裕量更大些。
2.汽缸的穩(wěn)定性
在功率等級相同條件下,半速汽輪機尺寸和重量比全速機大,因而承受外界對機組產生的力和力矩的能力比全速汽輪機強,其穩(wěn)定性優(yōu)于全速機。
3.抗侵蝕、腐蝕能力
核電汽輪機大約2/3的作功在低壓缸內完成,雖然核電汽輪機低壓缸的進汽參數(shù)核火電差不多,但由于核電汽輪機在低壓缸內的焙降較火電多,因此核電汽輪機低壓缸的排汽濕度較大,一般高達12%-14%。發(fā)生侵蝕、腐蝕的部件,除動葉片外大部分與轉速無關。由于末級及次末級長葉片長時間在濕蒸汽區(qū)工作,因此受侵蝕腐蝕情況比火電機組要嚴重得多。如果不作防水蝕處理,葉片運行一段時間后會因水滴沖擊產生水蝕,在葉片頂部背弧進汽邊處會出現(xiàn)蜂窩狀的凹坑或被沖擊成鋸齒形。葉片的水蝕,不但使葉片熱力性能降低,還可能造成葉片斷裂等事故。
在現(xiàn)代汽輪機設計中,控制葉片侵蝕常用的幾種方法是:1. 增加去濕,去除動葉片由于離心力的作用而被甩到并聚集在隔板外緣延伸環(huán)上的水分。2. 增加動、靜葉片之間的軸向間隙。3. 在葉片進汽邊頂部進行防水蝕處,如焊接司太立合金片等。在高壓和低壓末級動葉片頂部進汽邊開設徑向導流槽。
4.運行的靈活性
半速汽輪機由于轉子直徑大、重量重,高壓缸的汽缸壁較厚,導致熱應力增大,在快速起動和變負荷適應性方面比全速汽輪機稍微差些,但由于核電機組大部分為帶基本負荷運行,起、停、變負荷次數(shù)較少,加上核電的進汽參數(shù)比較低,因此熱應力的影響不是太大。
5.機組的振動特性
半速汽輪機由于轉速較全速低、轉子重量重、轉動慣量大,因此其對激振力的敏感程度比全速機低,抗振性能比全速機優(yōu)。
1.材料消耗
一般在相同功率等級的情況下,半速汽輪機組由于體積大,單個部件的重量要比全速機重得多,因此半速汽輪機的材料消耗量要比全轉速汽輪機多。采用半速機后由于末級通流面積增加,低壓缸的數(shù)量比全速機減少,因此對于整臺機組來說半速汽輪機組的重量是全轉速機組的1.2-2.4倍。
2.制造、起吊、運輸、土建、安裝等方面的成本
由于半速汽輪機的尺寸和重量比全速汽輪機大,使得半速汽輪機的制造、起吊和運輸?shù)确矫娴碾y度增加,從而增大了一系列的投資。
半速汽輪機與全速汽輪機在尺寸和重量上的差別較大的部件在低壓模塊。半速汽輪機低壓內外缸體較大,末級葉片長,轉子直徑大。如低壓轉子裝配后的重量接近200噸。這樣就要求起吊吊車的噸位增大,低壓內外缸加工機床、葉片加工機床、轉子加工機床等加工設備都要相應增大。因而,制造廠在加工設備、起吊設備等方面需作適當?shù)母脑旌透?,增加一定的投資,使制造成本相應提高。
由于半速汽輪機尺寸和重量的增大,相應的汽輪機基礎的支承負荷也應加大。從而使汽輪機基礎的支承梁的厚度增加、支承基礎尺寸增大,在汽輪機運行平臺上要求予留的檢修面積增大。這就有可能使得廠房面積增加。使電廠廠房、汽輪機基礎建設方面投資相應加大。
運輸方面,由于半速機重量和尺寸的增大,使得運輸難度增大,運輸噸位增加,相應的運輸成本也會提高。
安裝方面,由于半速汽輪機的重量和尺寸都大于全速汽輪機,這就要求安裝現(xiàn)場的行車等大型起吊設施的起吊能力要增大,從而增加了起吊設備的投資。對于安裝來說,安裝費用包括人工費、材料費用、機械臺班使用費。由于半速機的結構和全速機組相比除尺寸大、重量重外基本一樣,安裝方面也沒有什么特殊要求,且半速機低壓缸的數(shù)量相對全速機減少,因而安裝的人工費、材料費應和全速機相差不大。但由于國內安裝承包商缺乏安裝半速機的經驗,會遇到一些新的問題影響安裝進度,需要外方提供更多的技術支持,這就有可能使安裝費用增加。
總之,在投資成本方面,半速汽輪機比全速汽輪機的投資成本相應要高些。根據有關供貨商介紹,設備造價和安裝土建費,半速機比全速機高20%一30%(對整個常規(guī)島相當于高7%左右)。但對于不同的供應商,結果是不同的,如日立公司提供的信息表明,對于半速機,如考慮低壓缸、輔機(如MSR,凝汽器、除氧器、各類加熱器等)的數(shù)量相對全速機減少,其整個核電廠常規(guī)島部分的造價與全速機相當。
1.極限功率
由于核電站選址要求嚴格而又不太容易,且投資成本比較高,為了降低單位千瓦(KW)造價,在同樣的廠址面積范圍內增大單機的功率是降低造價的發(fā)展趨勢。核電汽輪機功率一般為百萬千瓦級,世界上最大的核電單機功率高達1 700 MW。末級葉片的通流能力是決定單機所能達到最大功率的主要因素。這樣就要求不斷增大汽輪機低壓缸的排汽面積。為了增加排汽面積,要么增加低壓缸數(shù)量,要么采用更長的末級葉片。
增加低壓缸數(shù)量:運行的核電機組一般不超過3只低壓缸,極少數(shù)采用4只低壓缸。缸數(shù)的增加將使結構復雜、設計困難,尤其會給軸系的設計帶來一些難以解決的問題。
采用更長的末級葉片:末級葉片的加長由于受到應力水平和材料的限制,全速機不可能采用很長的末級葉片,半速機的末級葉片可以適當加長。如ALSTOM的半速機末級葉片可達到1 450 mm,且已有幾年的運行經驗。末級葉片的加長,使得排汽面積增大,功率增大。從而使半速汽輪機的極限功率可以比全速汽輪機高。
一般分析認為,全速汽輪機適合用于1 200 MW以下,否則機組的安全可靠性不容易得到保證,而半速汽輪機則可達到1700 MW甚至更高。
2.發(fā)展趨勢
從我國持續(xù)發(fā)展核電工業(yè)的政策出發(fā),我國核電的本地化制造,不僅是百萬千瓦級核電機組,而且要向1 200 MW, 1 300 MW, 1 500 MW, 1 700 MW甚至更高等系列發(fā)展。從這一方面來講,半速汽輪機有更好的適應性,機組的安全可靠性更容易得到保證,有利于核電機組向大功率化不斷發(fā)展。
樓上說的小機都是正確的,就是小汽輪機(汽泵)。我以我們單位100萬機組的小機講解,使你有個大概的概念。 我公司小輪機采用杭州汽輪機廠(日本三菱技術支持)生產的HMS500D 型汽輪機,小機設計工況為主...
結構部件由轉動部分和靜止部分兩個方面組成。轉子包括主軸、葉輪、動葉片和聯(lián)軸器等。靜子包括進汽部分、汽缸、隔板和靜葉柵、汽封及軸承等。汽缸汽缸是汽輪機的外殼,其作用是將汽輪機的通流部分與大氣隔開,形成封...
汽輪機的一般保護有:磁力斷路器油門,軸向位移遮斷器,危急遮斷器油門連同主汽門由高壓油串聯(lián)起來。
半速汽輪機的高中壓合缸為低合金鑄造汽缸,通流部分為前流高壓段九級、后流中壓段四級新蒸汽經主汽/調節(jié)聯(lián)合閥配汽進入高壓段,高壓做功后的排汽經汽水分離再熱器再熱后進入中壓段,中壓做功后的排汽直接進入三個相同的雙流低壓缸汽輪機低壓缸分為前流、后流各五級,汽缸采用雙層缸結構,其內、外汽缸均為焊接結構;每個低壓缸外缸下半、外缸上半均由兩段拼合而成,外缸下半直接坐落在凝汽器殼體(喉部)上并與其焊接形成剛性連接;低壓缸內缸上、下半組合件均由半內缸和兩端的排汽缸(含擴散段一軸承室)三段獨立部件通過螺栓連接而成,低壓缸內缸通過兩端軸承室的支承結構單獨的支撐在汽輪機平臺上,使其不承受與凝汽器真空變化和水位變化有關的荷載作用,減少了由于汽缸荷載變化對動靜間隙的影響,也保證了良好的軸系對中和軸承的穩(wěn)定性低壓缸內外缸之間采用0型密封環(huán)密封,是典型的‘阿爾貝拉”結構,既可保證蒸汽不會外泄又允許內、外缸相對運動。
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評分: 4.4
汽輪機啟動 4.1 汽輪機啟動的有關規(guī)定 4.1.1 啟動方式劃分 4.1.1.1 DEH在每次掛閘時,自動根據汽輪機啟動前高壓內缸調節(jié)級處內上壁金屬溫度來 劃分機組的啟動狀態(tài),若內上壁金屬溫度測點壞,自動由該處下壁金屬溫度信號來代替: 1)冷態(tài)啟動 T:<150℃ 2)溫態(tài)啟動 T:150℃~ 300℃ 3)熱態(tài)啟動 T:300℃~ 400℃ 4)極熱態(tài)啟動 T:≥ 400℃ 4.1.1.2 按啟動時汽缸的進汽方式劃分: 1)高、中壓缸聯(lián)合啟動 2)中壓缸啟動 4.1.2 啟動參考時間:見下表(單位 min) 表 4.1 啟動狀態(tài) 沖轉方式 沖轉至額定轉速 時間( min) 并網至額定負荷 時間( min) 沖轉至額定負荷 時間( min) 冷態(tài) 高、中壓缸沖轉 ~ 125 ~320 ~445 溫態(tài) 高、中壓缸沖轉 ~25 ~115 ~140 熱態(tài) 高、中壓缸沖轉 ~17
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評分: 4.5
編號: Q3001B 中國長江動力公司 (集團 ) 2008 年 3 月 26 日 大修作業(yè)指導書 產品型號及名稱 汽輪機 文 件 編 號 Q3001B 文 件 名 稱 作業(yè)指導書 編 制 單 位 汽機工藝部 編 制 審 核 會 簽 標 準 化 審 查 審 定 批 準 2008年 3月 26日 中國長江動力公司 (集團 ) 作業(yè)指導書 文件代號 共 12張 第 1 張 1.工程概況 本機為中冶紙業(yè)銀河有限公司委托中國長江動力公司(集團)武汽發(fā)實業(yè)分公司大修的一臺 B12-4.9/0.981 型背壓汽輪機常規(guī)大修內容 2.驗收要求 B12-4.9/0.981 型汽輪機按照下列標準執(zhí)行: 2.1 GB/T5578-1985 《固定式發(fā)電用汽輪機技術條件》 2.2 GB/T13399-1992 《汽輪機安全監(jiān)視裝置技術條件》 2.
《半轉速核電汽輪機用的末級葉片》提供一種自主研發(fā)的半轉速核電汽輪機用的末級葉片,該葉片為72英寸葉片,適合用于額定轉速為1500轉/分的核電蒸汽輪機,尤其是適用于背壓為3~6千帕、功率為1000~1700兆瓦、轉速為1500轉/分的核電汽輪機。
一種半轉速核電汽輪機用的末級葉片,具有葉根和葉身,所述葉身頂部設有圍帶,腰部設有凸臺拉筋,葉根、葉身、凸臺拉筋和圍帶是整體結構;所述葉身是由若干特征截面按一特定規(guī)律迭合而成的異形體;所述特征截面的輪廓型線是由內弧曲線和背弧曲線圍成的封閉曲線,具有特征參數(shù)安裝角c1、弦長b1、最大厚度W1、軸向寬度Xa、截面積A;截面的迭合規(guī)律是沿葉高方向自根端向頂端各截面連續(xù)光滑過渡;所述葉身的有效高度為H、根徑為Dr;葉高H的相對值由0.0單調增加到1.0;與之相對應,安裝角c1的絕對值由80.99°單調減小到10.8°;從根截面到頂截面的截面積A的相對值變化規(guī)律為:5.564≥A≥1.0;從根截面到頂截面的軸向寬度Xa的相對值變化規(guī)律為:8.437≥Xa≥1.0;從根截面到頂截面的弦長b1的相對值變化規(guī)律為:1.556≥b1≥1.0;從根截面到頂截面的最大厚度W1的相對值變化規(guī)律為:3.131≥W1≥1.0。
所述圍帶具有背弧工作面S1和內弧工作面P1,S1和P1是相互平行的平面,在轉速N1轉/分時,圍帶背弧工作面S1與相鄰葉片圍帶內弧工作面P1接觸,產生壓應力F1,A1為工作面S1、P1間的距離,T1為工作面S1、P1幾何中心間的距離;
所述圍帶厚度H1滿足關系式:10<H1<25毫米;
所述內弧工作面P1與汽輪機轉子中軸線X軸的夾角B1滿足關系式:A1=T1*COSB1,300≤B1≤500;
所述相鄰葉片的圍帶接觸轉速N1滿足關系式:0≤N1≤1000轉/分;
所述工作面的壓應力F1滿足關系式:0.01<F1≤0.05倍材料的強度極限。
所述凸臺拉筋截面為橢圓形,凸臺拉筋在葉身上形成背弧工作面S2和內弧工作面P2,S2和P2是相互平行的平面,A2為工作面S2、P2間的距離,T2為工作面S2、P2幾何中心間的距離;
所述凸臺拉筋的高度Lj滿足關系式:0.55<Lj/H<0.7;
所述凸臺拉筋的厚度W2和寬度V2分別滿足關系式:15毫米≤W2≤35毫米;40毫米≤V2≤60毫米;
所述凸臺拉筋輪廓中軸線與水平面的夾角X2滿足關系式:12°≤X2≤28°;
所述凸臺拉筋內弧工作面P2與汽輪機轉子中軸線X軸的夾角B2滿足關系式:A2=T2*COSB2,25°≤B2≤55°;
所述凸臺拉筋背弧工作面S2與相鄰面的拔模角度C2滿足關系式:3°≤C2≤9°。
所述葉根為樅樹型葉根。
所述葉根為斜置式四齒斜齒形樅樹型葉根;
所述葉根中心線與汽輪機轉子中軸線X軸的水平夾角D2滿足關系式:60°≤D2≤140°;
所述葉根的軸向寬度B滿足關系式:450≤B≤650毫米。
《半轉速核電汽輪機用的末級葉片》上述結構的末級葉片自主研發(fā)而成,具有良好的動態(tài)性能,氣動性好,動應力小,剛性和阻尼特性好,強度高,安全可靠,能夠滿足葉片的安全性要求;葉根為斜置式斜齒形樅樹型葉根設計,能使葉片與轉子結合牢固、穩(wěn)定;它填補了中國在核電汽輪機用末級長葉片技術方面的空白,滿足了市場對大容量核電汽輪機的需要,使中國葉片的技術水平達到世界先進水平,具有較高的經濟性和可靠性,提高了中國核電汽輪機在國際市場的競爭力,也擺脫了中國核電汽輪機長期受制于人的局面,利國利民。
《大功率半轉速汽輪機組低壓模塊落地結構》的目的在于:提供一種內、外缸相對獨立的大功率半轉速汽輪機組低壓模塊的落地布置結構。
《大功率半轉速汽輪機組低壓模塊落地結構》所采用的技術方案是:
一種大功率半轉速汽輪機組低壓模塊落地結構,所述低壓模塊靜子部件包括低壓外缸、低壓內缸和低壓軸承座,所述低壓內缸通過一對對稱設置在低壓內缸的橫向兩側的支撐裝置剛性連接、并獨立支撐于汽機運行平臺基礎上,所述支撐裝置一端固定連接低壓內缸側壁,另一端穿過低壓外缸側壁上對應設置的安裝孔、固定連接汽機運行平臺基礎;所述低壓外缸底部的排汽口與凝汽器喉部剛性連接。
所述支撐裝置包括相互連接的連接塊和曲臂兩部分,連接塊固定連接在低壓內缸外壁上,曲臂的一端固定在汽機運行平臺基礎的上,另一端穿過低壓外缸側壁上對應設置的安裝孔、與連接塊固定連接。
所述曲臂的彎曲角度為90°-150°。
所述低壓內缸汽機側橫向兩側相向的兩個曲臂與連接塊的連接處分別設置有橫向導向鍵;低壓內缸底部汽機側及電機側分別反向延伸出一段連接桿,該連接桿對應軸向中心線,汽機運行平臺基礎預埋件上裝焊有限位桿,連接桿和限位桿槽塊配合構成軸向導向鍵,軸向導向鍵連線與橫向導向鍵連線的交點即為低壓內缸的死點。
所述低壓內缸外表面、支撐裝置的安裝面上裝焊有加強箍筋。
所述支撐裝置與低壓外缸上安裝孔的結合部內設置有膨脹節(jié)。
所述低壓軸承座直接坐落在汽機運行平臺基礎上。
《大功率半轉速汽輪機組低壓模塊落地結構》所產生的有益效果是:
整個低壓模塊軸向較短,橫向較長,控制了汽輪發(fā)電機組總長;一方面通過優(yōu)化低壓內缸筒體、隔板、導流環(huán)結構控制其整體重量,另一方面根據有限元分析軟件計算結果,設置低壓內缸加強箍筋,優(yōu)化支撐裝置結構,增加低壓內缸剛性,將低壓內缸天地方向變形量控制在有效范圍內,便于隔板汽封、葉頂汽封徑向間隙的設計和現(xiàn)場機組動靜部件的安裝;低壓軸承座單獨落地,轉子標高不受汽機運行工況的改變而發(fā)生改變,保證了機組徑向間隙,增加機組穩(wěn)定性和安全性;低壓內缸穿過低壓外缸,橫向獨立支撐于汽機運行平臺的低壓模塊結構方案,使低壓內缸和汽機運行平臺基礎免受真空載荷,便于機組軸系的對中、徑向間隙的調整和設計院汽機運行平臺基礎的設計?!洞蠊β拾朕D速汽輪機組低壓模塊落地結構》通過布置于低壓模塊汽機側的低壓內缸死點,控制低壓內缸熱膨脹方向,保證機組動靜間隙,提高機組運行可靠性、安全性。
《大功率半轉速汽輪機組低壓模塊落地結構》在基本不改變內、外缸的結構的情況下,使得內、外缸相對獨立,在低壓內缸的支撐剛性能夠得到保證的情況下,使低壓內缸和汽機運行平臺基礎免受真空載荷,便于機組軸系的對中、徑向間隙的調整和設計院汽機運行平臺基礎的設計,提高機組運行安全性。
《半轉速核電汽輪機用的末級葉片》涉及汽輪機葉片,具體是一種半轉速核電汽輪機用的末級葉片。它適合用于額定轉速為1500轉/分的核電蒸汽輪機,尤其是適用于背壓為3~6千帕、功率為1000~1700兆瓦、轉速為1500轉/分的核電汽輪機。