用于半速大容量核电汽轮机的次次末级动叶片的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于半速大容量核电汽轮机的次次末级动叶片。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展，人类活动范围的扩大，人类对能源的诉求已不仅仅局限于扩大 规模，而更多的考虑环境保护。核电W其功率大、效率高、环境污染可控，和碳排放极低的特 性，赢得了各国的青睐。可W预见，核电在中国有着巨大的市场，受到国内外电站制造业的 密切关注。作为大容量核电汽轮机的关键部件，低压长叶片性能的优劣在很大程度上决定 了核电汽轮机的功率等级和效率。通常，汽轮机长叶片所指代的是低压末Η级叶片，其设计 开发称为汽轮机长叶片开发。每个低压末级长叶片和与其匹配的次末级、次次末级动叶片 称为一个长叶片系列。
[0003] 目前市场上用于百万等级核电汽轮机组的低压次次末级动叶片主要有：为匹配排 汽面积约20nf的低压末级长叶片而设计的600mm高度等级的次次末级动叶片，和为匹配排 汽面积约25nf的低压末级长叶片而设计的700mm高度等级的次次末级动叶片。由于第Η 代反应堆机组容量比目前1000MW等级的机组容量增加了 20% -80%，加上沿海和中、北部 地区低冷却水温的要求，原有的600mm、700mm高度等级的次次末级长叶片排汽面积偏小， 已不能满足现有需求。对于CAP1400/CAP1700(QiinaAdvanced化ssive-简称CAP,表示中 国先进非能动核电技术）等不同背压、机组等级的核电汽轮机的容量，亟需一种适用于单 侧排汽面积为30m2的低压缸的专用次末级长叶片。
【发明内容】
[0004] 鉴于W上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种适用于第 Η代反应堆机组的容量，设计合理、安全可靠的用于半速大容量核电汽轮机的次次末级动 叶片。
[0005] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于半速大容量核电汽轮机的 次次末级动叶片，包括：围带、叶片工作部、中间体和叶根；所述叶片工作部的型线为变截 面扭叶片型线，所述叶片工作部的截面面积随叶片截面高度的升高逐渐减小，所述叶片工 作部相邻两截面的型线之间有相对扭转；
[0006]所述叶片工作部的高度为905mm，将所述叶片工作部十等分取截面，截面号为1-1 至11-11，各截面基本参数如下表：
[0007]
[0008] 所述围带位于叶片工作部的顶部；所述叶根位于所述叶片工作部的底部；所述中 间体位于所述叶片工作部与所述叶根之间；所述围带、叶片工作部、中间体和叶根一体成 型；静态时，相邻的两个所述围带的工作面之间的间隙为零；工作转速下，相邻的所述围带 相互禪合使所述次次末级动叶片整圈联接成组。
[0009] 优选地，所述叶根为侧装、大圆角、低应力集中的秋树型叶根。
[0010] 优选地，所述叶根的轴向宽度为224mm。
[00川优选地，所述中间体与所述叶根的轴向宽度相同。
[0012] 优选地，所述叶根底部的两侧开有定位凹槽。
[0013] 如上所述，本发明提供的用于半速大容量核电汽轮机的次次末级动叶片，具有W 下有益效果：整个次次末级动叶片一体成型，避免应力集中，增加了整体刚度，安全可靠性 提高；叶片工作部的高度即汽道高度达905mm，增加了次次末级动叶片的面积，使排气损失 得到有效的降低；叶片采用先进的自带围带整圈自锁结构形式，相邻两个次次末级动叶片 的围带的工作面之间的间隙在静止时和工作转速下均为零，提高了叶片的刚性，大幅度降 低动应力水平，使叶片具有较小的调频阶数，频率稳定性好，抗颤振性能好，能够在恶劣强 度环境下工作，且更有利于装配调整。因此本发明提供的用于半速大容量核电汽轮机的次 次末级动叶片可适用于AP1000 (Advanced化ssive-简称AP，表示先进非能动核电技术）及 今后CAP1400/CAP1700等不同背压、机组等级的核电汽轮发电机组，可W很好地满足半速 大容量核电汽轮机在气动性能和强度方面的设计要求。
【附图说明】
[0014] 图1显示为本发明的半速大容量核电汽轮机的次次末级动叶片的主视图。
[0015] 图2显示为本发明的半速大容量核电汽轮机的次次末级动叶片的侧视图。
[0016] 图3显示为本发明的半速大容量核电汽轮机的次次末级动叶片的俯视图。
[0017] 图4显示为本发明的半速大容量核电汽轮机的次次末级动叶片的型线积叠示意 图。
[0018] 图5显示为本发明的半速大容量核电汽轮机的次次末级动叶片的型线尺寸示意 图。
[0019] 元件标号说明
[0020] 1 叶片工作部
[0021] 2 叶根
[002引 3 围带
[0023] 4 中间体
[0024] 5 定位凹槽
【具体实施方式】
[00巧]W下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所掲露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可W通过另外不同的具体实 施方式加W实施或应用，本说明书中的各项细节也可W基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0026] 请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅W示意方式说明 本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数 目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其 组件布局型态也可能更为复杂。
[0027] 图1至图3显示为本发明提供的用于半速大容量核电汽轮机的次次末级动叶片的 结构示意图，如图1至图3所示，该用于半速大容量核电汽轮机的次次末级动叶片（W下简 称次次末级动叶片）包括；围带3、叶片工作部1、中间体4和叶根2,整个次次末级动叶片 一体成型，采用同一种高强度性能的合金钢整体锻造而成，避免了焊接等成型技术带来的 应力集中的缺点，增强了次次末级动叶片的整体刚度，提高了安全可靠性。
[0028] 叶片工作部1的型线为变截面扭叶片，截面形状沿截面高度的变化而变化，随次 次末级动叶片截面高度的升高其截面面积逐渐减小，而且相邻两截面间有相对扭转，在气 动性能方面具有更好的变工况运行性能。由于动叶片流道中的流动特性复杂，沿径向存在 从亚音速-跨音速-超音速流动变化。本发明中，采用全Η维反动式叶片的设计方法，W气 动性能最佳为设计目标进行叶片工作部1的型线设计，并采用大型全Η维粘性流场软件进 行流场优化，在保证安全可靠性的前提下，大大降低了次次末级动叶片的气动损失，使该次 次末级动叶片具有良好的气动特性。同时还对静叶进行了全Η维优化设计，W