专利名称：：一种小功率汽轮机热力系统的改进结构的制作方法
技术领域：
：本实用新型系一种通用机械的改进结构，特别是涉及一种提高3謹W以下小功率汽轮机热力系统性能的改进结构。(二)
背景技术：
：汽轮机将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压縮机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。在汽轮机中，蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变为动能。高速汽流流经动叶片时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮旋转做功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。汽轮机主要由转动部分(转子)和固定部分(静体或静子)组成。转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套(或静叶持环)、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。为了保证汽轮机正常工作，需配置必要的附属设备，如管道、阀门、凝汽器等，汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备。来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机。由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力，蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动，其压力和温度逐渐降低，部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。总之，汽轮机设备是以汽轮机为核心，包括凝汽设备、回热加热设备、调节和保护装置及供油系统等附属设备在内的一系列动力设备组合。正是靠它们协调有序地工作，才得以完成能量转换的任务。抽汽凝汽式汽轮机C系列为单缸、单轴、抽汽凝汽式汽轮机，进汽参数从2.34Mpa、390。C到8.89Mpa、535。C,分为3MW、6MW、12MW、15MW、25MW、50MW6个类别19个基型。汽轮机转速为3000转/分，汽轮机与发电机为刚性直联。通过对现有技术单缸直联调整抽汽冷凝式汽轮机气动分析发觉30匿以下小功率汽轮机的结构尚有进一步提高高压段效率的需要和可能。该机机型高压段效率偏低的主要原因是叶片展弦比低、叶片次流损失过大、采用的叶片型线陈旧、调节级喷管、导叶以及压力级隔板所用的叶片型线流动效率偏低。
实用新型内容本实用新型的目的是，提供一种对30MW以下小功率的汽轮机结构进行改进，以提高其工作效率。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的-一种小功率汽轮机热力系统的改进结构，包括动叶片和静叶栅，其特征在于提高叶片展弦比，叶片的宽度a比高度b为4.8—5.6;调整叶片的反动度为零；采用后加载叶片型线；调节级喷管采用静叶栅子午收縮型线；采用分流叶片。本实用新型的优越性和有益效果是所述的提高叶片展弦比，叶片的宽度a比高度b为至4.8—5.6，较现有技术2.4—3.2有明显提高，降低了次流损失。所述的调整级的反动度，使叶片根部的反动度实际接近于零。所述的采用后加载叶片型线。后加载技术是使叶栅的最大气动负荷位置明显向下游移动，相对于弦长的6070%处，在叶片型线吸力面上的喉部前气流加速，而在喉部以后适当扩压。"后部加载"型载荷分布不仅可以推迟转捩的发生、降低其叶型损失，更重要的在于能够削弱三维通道的二次流损失，从而较大幅度地降低三维总损失，后加载型线可使叶栅的总损失下降2030%，同时在来流的攻角变化±20°范围内损失基本不变，其变工况性能良好。所述的调节级喷管采用静叶栅子午收縮型线，子午收縮调节级静叶栅主要是在流道曲率最大的地方减小横向压力梯度，从而减小叶栅的二次流损失；在斜切部分增加流道的收敛度，以减薄出汽边背弧的附面层厚度；把气流挤向叶片根部。本技术可降低静叶栅损失的2025%,提高级效率1.52%。所述的采用分流叶片，分流叶片由宽的主流叶片代替原来加强筋和窄的静叶片，并按一定规律排列组合成叶栅，既保证隔板的强度和刚度要求，又使流动损失大幅度降低，分流叶片使汽流在主流叶片后段连续加速，可大幅度地减薄边界层，使整个叶栅的二次流损失降低，使级的相对内效率提高4%以上。通过以上改进，可以大大提高该机型高压段相对内效率，降低汽耗和煤耗。如果大量推广，可以为国家节省大量电煤消耗。利用该种改造技术，对某热电公司1#机(C6-3.43/0.785型)进行了改造。改造前后的试验数据及分析如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>试验证明该机型高压级段的相对内效率相对改造前提高了14.63%，降低汽耗和煤耗。以减少生产成本的方法计算效益，年减少耗煤折合标准煤4500吨，该汽轮机改造项目的经济效益和社会效益十分显著。图1是现有技术小功率汽轮机热力系统动叶片轮的结构主视图2是现有技术小功率汽轮机热力系统动叶片的结构视图，显示了2.4—3.2的叶片展弦比；图3是本实用新型小功率汽轮机热力系统的改进结构叶片轮的结构主视图，使叶片根部的反动度实际接近于零；图4是本实用新型小功率汽轮机热力系统的改进结构叶片的结构视图，显示了4.8—5.6的叶片展弦比。图中，1.叶片，a.叶片宽度，b.叶片高度。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本实用新型作详细说明。所述的提高叶片1展弦比至4.8—5.6，较现有技术2.4—3.2有明显提高，降低了次流损失。所述的调整级的反动度，使叶片l根部的反动度实际接近于零。所述的采用后加载叶片型线。后加载技术是使叶栅的最大气动负荷位置明显向下游移动，相对于弦长的6070^处，在叶片型线吸力面上的喉部前气流加速，而在喉部以后适当扩压。"后部加载"型载荷分布不仅可以推迟转捩的发生、降低其叶型损失，更重要的在于能够削弱三维通道的二次流损失，从而较大幅度地降低三维总损失，后加载型线可使叶栅的总损失下降2030%，同时在来流的攻角变化±20°范围内损失基本不变，其变工况性能良好；所述的调节级喷管采用静叶栅子午收縮型线，子午收縮调节级静叶栅主要是在流道曲率最大的地方减小横向压力梯度，从而减小叶栅的二次流损失；在斜切部分增加流道的收敛度，以减薄出汽边背弧的附面层厚度；把气流挤向叶片1根部。本技术可降低静叶栅损失的2025%,提高级效率1.52%;所述的采用分流叶片1，分流叶片1由宽的主流叶片1代替原来加强筋和窄的静叶片，并按一定规律排列组合成叶栅，既保证隔板的强度和刚度要求，又使流动损失大幅度降低，分流叶片l使汽流在主流叶片l后段连续加速，可大幅度地减薄边界层，使整个叶栅的二次流损失降低，使级的相对内效率提高4%以上。权利要求1.一种小功率汽轮机热力系统的改进结构，包括动叶片(1)和静叶栅，其特征在于提高叶片(1)展弦比，叶片(1)的宽度(a)比高度(b)为4.8—5.6；调整叶片(1)的反动度为零；采用后加载叶片型线；调节级喷管采用静叶栅子午收缩型线；采用分流叶片(1)。专利摘要本实用新型系一种通用机械的改进结构，特别是涉及一种提高30MW以下小功率汽轮机热力系统性能的改进结构。一种小功率汽轮机热力系统的改进结构，包括动叶片(1)和静叶栅，其特征在于提高叶片(1)展弦比为4.8-5.6；调整叶片(1)的反动度为零；采用后加载叶片型线；调节级喷管采用静叶栅子午收缩型线；采用分流叶片(1)。通过以上改进，可以大大提高该机型高压段相对内效率，降低汽耗和煤耗。如果大量推广，可以节省大量电煤消耗。文档编号F01D5/14GK201206476SQ200820057448公开日2009年3月11日申请日期2008年4月18日优先权日2008年4月18日发明者刘曙光,周国盈,王凌峰,程代京,程伯鸿,阎新锋申请人:上海国源电力科技有限公司