专利名称：联合循环汽轮机高、中、低压静叶片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及140丽联合循环(燃气-蒸汽)汽轮机高、中、低压缸静叶片。
二背景技术：
联合循环汽轮机因具有发电效率高、投资费用少、建设周期短、环境保护好、用地用水少、运行方式灵活、运行可靠性高等优点，而在国际能源市场上广受青睐。在我国，随着"西气东输"工程的逐步实施，天燃气的开采与利用程度将大大提高，因此燃气轮机及其联合循环面临极大的发展机遇。 联合循环电站中汽轮机实际上是利用余热发电，即燃气轮机的排烟通过余热锅炉把凝结水加热加压成汽机运行所需参数的蒸汽，进入汽轮机做功通过发电机转化为电能。在联合循环中汽轮机的出力直接影响到整个循环的效率，其中高、中、低压缸静叶片是汽轮机做功的主要部件，其气动效率又将直接影响整机的性能。 我国汽轮机行业广泛使用的静叶叶型的共同特点是叶片表面最大气动负荷，出现在相对弦长为20 30%处的叶型前半部分。该前加载叶型在进口平面附近产生较大的横向压力梯度，该压力梯度作用于很厚的进口边界层，其通道涡强度很高，相应的二次流损失也就很大。了一种主要用于各类冲动式涡轮机，特别是冲动式汽轮机亚音速级静叶栅的后加载静叶片，其主要技术特征是，将汽流作用于叶片表面所生成的气动负荷的最大值分布在静叶片的后半部。由本实用新型静叶片构成的静叶栅，气动热力学总损失可比以往的传统叶栅大幅度下降，变工况性能也有明显改善。 宋彦萍等提出的"采用后部加载叶型的国产200丽汽轮机高压级弯曲叶片的壁面静压场"http:〃www. enpinfo. com/Turbine/Tech/Learning/200705/12473_2. html给出了后加载静叶片，该后加载静叶片的叶型由一个吸力面、一个压力面、一个头部和一个尾部四段曲线光滑连接而成。但未有联合循环(燃气-蒸汽)汽轮机高、中、低压缸静叶片使用相同结构叶片的设计。
三
发明内容本实用新型的目的在于提供一种140丽联合循环(燃气-蒸汽)汽轮机高、中、低压缸静叶片，该高、中、低压缸静叶片能有效减少叶片二次流损失，提高高、中、低压缸气动效率。 本实用新型是这样实现的联合循环(燃气_蒸汽循环)汽轮机高、中、低压缸静叶片，包括叶根、叶型、围带，其特征是叶根沿长度方向的截面为L形，叶型为新型高效后加载叶型，叶顶为整体围带结构形式。 上述的联合循环(燃气-蒸汽)汽轮机高、中、低压缸静叶片，叶型宽度为高压叶片22 25mm，中压叶片23 48mm，低压叶片40 55mm。叶片的汽道长度为高压叶片31 84mm，中压叶片71 197mm，低压叶片152 200mm。叶型各截面安装角34° 55° 。
3[0009] 因叶片是在高温、高压或一定的温差、压力差作用下长期工作的，只要有一片叶片打断就会造成事故，为了保证叶片在使用中的安全性，此系列叶片的材料采用了耐高温的X20Crl3-5、2Crl2MoV-5材料。叶片表面最大气动负荷移到了叶型后半部分(为相对弦长的60 70%处)，其较大的压力梯度产生在喉部以后，作用的新生边界层很薄，其通道涡强度很低。 本实用新型特点是高、中、低压静叶片全部采用新型高效后加载叶型，将叶片表面最大气动负荷移到了叶型后半部分，其较大的压力梯度产生在喉部以后，作用的新生边界层很薄，因此其通道涡比前加载叶型的强度低很多，相应的二次流损失也就更小。该系列后加载叶型的联合循环汽轮机高、中、低压静叶片的研制，对提高叶栅效率有显著作用。
四
图1为高、中、低压静叶片新型高效后加载叶型三维图[0012] 图2为高、中、低压静叶片正视图[0013] 图3为高、中、低压静叶片左视图[0014] 图4为高、中、低压静叶片俯视图[0015] 图中:1为叶根，2为叶型，3为围带
五具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。 本实用新型是联合循环(燃气-蒸汽)汽轮机高、中、低压缸静叶片(168型)，其形式由叶根1、叶型2、围带3三部分组成(参见图2、图3)。 参见图1、图4，此种静叶叶型2全部采用新型高效后加载叶型，其特点如下①叶片表面最大气动负荷在叶栅流道后部。②吸力面、压力面均由高阶连续光滑曲线而不是圆弧构成。③叶片前缘小圆半径较小，且具有更好的流线形状，在来流方向(攻角)大范围变化时，仍可保持叶栅低损失特性。④叶片尾缘小圆半径较小，减少尾缘损失。⑤叶型最大厚度较大，增强了叶片刚性。此新型高效后加载叶型由于将叶片表面最大气动负荷移到了叶型后半部分(为相对弦长的60 70%处)，其较大的压力梯度产生在喉部以后，作用的新生边界层很薄，因此其通道涡比前加载叶型的强度低很多，相应的二次流损失也就更小。[0019] 参见图2、图3、图4，此种高、中、低压缸静叶片叶型宽度为高压叶片22 25mm，中压叶片23 48mm，低压叶片40 55mm。汽道长度为高压叶片31 84mm，中压叶片71 197mm，低压叶片152 200mm。叶型各截面安装角34° 55° 。[0020] 参见图2、图3，叶根为L形叶根。 参见图2、图3，叶顶为整体围带形式，可以增加叶片整体强度，整圈叶片装配完毕
后，可将围带整圈精车与汽封片配合形成迷宫式汽封，减少级间漏汽损失。 本实用新型联合循环(燃气-蒸汽)汽轮机高、中、低压缸静叶片具有良好的叶栅
通道流动性能，可大幅减弱二次流损失，对提高叶栅效率有显著作用。
权利要求联合循环汽轮机高、中、低压静叶片，包括叶根、叶型、围带构成，其特征是叶根沿长度方向的截面为L形，叶型为后加载叶型，叶顶为整体围带结构形式。
2. 根据权利要求1所述的联合循环汽轮机高、中、低压静叶片，其特征是叶型宽度为高压叶片22 25mm，中压叶片23 48mm，低压叶片40 55mm。叶片的汽道长度为高 压叶片31 84mm，中压叶片71 197mm，低压叶片152 200mm ;叶型各截面安装角 34° 55° 。
专利摘要联合循环汽轮机高、中、低压静叶片，包括叶根、叶型、围带构成，叶根沿长度方向的截面为L形，叶型为后加载叶型，叶顶为整体围带结构形式。本实用新型采用高效后加载叶型，将叶片表面最大气动负荷移到了叶型后半部分(为相对弦长的60～70％处)，其较大的压力梯度产生在喉部以后，作用的新生边界层很薄，因此其通道涡比前加载叶型的强度低很多，相应的二次流损失也就更小，对提高叶栅效率有显著作用。
文档编号F01D9/02GK201502408SQ20092023507
公开日2010年6月9日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者周建伟, 窦爱国 申请人:无锡润和叶片制造有限公司