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亚临界300MW 汽轮机通流改造技术及性能收益
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2017 电力行业节能技术研讨会 362 级增加到 12 个压力级,优化调节级速比,适当提高 级后压力,不但提高了调节级效率,而且把焓降分 到效率高得多的压力级,从而提高高压缸的效率; 调节级动叶由铆接围带改为自带冠围带,叶顶采用 城墙汽封结构,增加汽封圈有效密封齿数,减少叶 顶漏汽;调节级后增设防旋档板,减少调节级出口 汽流不均匀产生的损失。 4.1.2 压力级采用高效后加载层流静叶叶型。 高压缸压力级静叶型线全部采用先进的层流静叶叶 型(SCH) ,这种叶型的附面层以层流为主,紊流转 换点靠后,不出现附面层分离,简称为“层流叶型” ; 且静叶型线属典型的后加载叶型,气流主要在叶型 后部加速,使横向二次流减小,附面层减薄;静叶 出汽边厚度为 0.38mm,以减小尾迹损失和动叶激振 力,使级效率大幅度提高,型损减少 25%(相对值) , 级效率可提高 1.0%。这些叶型已在东汽 300MW 等级 机组通流改造中和 300MW 机组优化中应用,获得显 著的收益。 4.1.3 静叶采用全三维设计。此项技术是当代 叶片设计领域中最先进的设计技术,这种叶片在根、 顶部沿周向不同的方向弯曲,在叶道内沿径向形成 “C”型压力分布,二次流由两侧向中间流动汇入主 流,从而减小了端部二次流损失。日立和东汽均已 经做过对比实验,证明这是一个提高级效率的有效 措施。采用三维叶片, 级效率可提高 0.5~2.0%。 4.1.4 动叶采用高负荷动叶型线(HV 叶型) 。高 负荷动叶型线(HV 叶型) ,该叶型相对于 BV 叶型级 效率提高 0.26%(试验值) 。 HV 叶型有以下优点:叶片负荷提高;通过叶型 修型改善了型面的气动布局特点,减小了攻角损失; 最低压力点向后移,减小了扩压区,型损下降;叶 面的后加载气动布局特性使端损减小。叶片数量减 少,运行后结垢对喉宽影响小,持久效率高。高负 荷动叶 HV 叶型与传统动叶型相比,单只叶片的气动 负荷高,可减少叶片只数。叶型的气动性能优良, 特别是在根部截面成功抑制了附面层的发展,使其 根部截面的能量损失系数不到传统叶型的一半。该 叶型已广泛应用于东汽现有机组,运行效果优良。 4.2 中压缸通流改造技术措施 4.2.1 采用高效后加载层流静叶叶型。中压缸 静叶型线全部采用先进的高效后加载层流静叶叶型, 以减小尾迹损失和动叶激振力,使级效率大幅度提 高,型损减少 23%(相对值) ,级效率可提高 1.0%。 4.2.2 中压动叶采用高负荷动叶型线 (HV 叶型) 。 高负荷动叶型线(HV 叶型) ,该叶型相对于 BV 叶型 级效率提高 0.8%。 4.2.3 叶顶多齿汽封。中压全部级次采用自带 冠动叶,叶顶汽封齿可增加到 4-5 齿,并改为城墙 齿汽封, 漏汽量减少可使中压缸效率提高 0.15%左右。 4.2.4 光滑子午流道。现代设计的汽轮机子午 流道均采用光滑的流道,大大减少附加的漩涡损失, 中压缸末几级采用外平内斜围带光滑子午通道。 4.2.5 优化中排型线,减少排汽损失。 4.3 低压缸通流改造技术措施方案 4.3.1 采用优化叶型技术和全三维设计方法; 动叶根部叶型采用先进的有利于减少二次流损失的 “K”型通道叶型,进汽角小、弯度大、刚性大,具 有较高的阻塞马赫数;顶部区域叶型采用先进的适 合跨音速流动的缩放叶型。叶型型损低处于世界领 先水平。 4.3.2 静叶采用后加载层流叶型。 4.3.3 隔板采用焊接隔板,隔板中分面增加密 封键。 4.3.4 末级动叶片采用大刚性设计原则,自带 冠结构、自带拉筋成圈阻尼联接。 4.3.5 动叶采用高负荷动叶型线, 叶片材料采用 性能优良材料。 4.3.6 动叶片加工采用模锻毛坯、数控加工的 制造工艺。 4.3.7 动叶片采用高频淬火防水蚀,并优化去 湿结构设计。 4.3.8 叶顶多齿汽封。低压动叶全部采用自带 冠动叶,前三级动叶顶部都设计成高、低齿汽封结 构,后面 3 级可增加汽封齿数以减少漏气损失,提

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