速核電汽輪機(jī)末葉片的開發(fā)張秋鴻

1、132半轉(zhuǎn)速半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級(jí)核電汽輪機(jī)末級(jí)1800mm1800mm葉片的開發(fā)葉片的開發(fā)張秋鴻，李宇峰，管繼偉（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱150046）摘要摘要:本文簡(jiǎn)要介紹了哈汽公司開發(fā)的半轉(zhuǎn)速核電1800mm葉片的基本情況。著重介紹1800mm葉片在氣動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和頻率特性等方面的設(shè)計(jì)思路和分析方法。特別介紹了哈汽公司在核電汽輪機(jī)長(zhǎng)葉片安全性試驗(yàn)驗(yàn)證方面所開展的卓有成效的工作。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:核電汽輪機(jī)；1800mm葉片

2、；安全性試驗(yàn)驗(yàn)證1前言前言國(guó)家重大科技專項(xiàng)示范項(xiàng)目CAP1400核電站，將于2013年在山東榮成石島灣核電基地開工建設(shè)，CAP1400核電站是在消化吸收我國(guó)引進(jìn)的三代核電技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)自主創(chuàng)新形成的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型核電技術(shù)品牌。末級(jí)長(zhǎng)葉片是CAP1400核電站常規(guī)島汽輪機(jī)部分的關(guān)鍵部件，它的成功開發(fā)對(duì)于保證CAP1400核電汽輪機(jī)的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有決定性意義。圖111800mm1800mm葉片的余速損失曲線葉片的余速損失曲線

3、圖1給出了用于CAP1400的1800mm葉片以及用于AP1000的54英寸葉片的余速損失曲線的對(duì)比。從圖中可以看出開發(fā)1800mm葉片的重要意義。首先，對(duì)于AP1000等級(jí)的核電汽輪機(jī)（以三門項(xiàng)目為例），如果采用1800mm末級(jí)葉片可以將低壓排汽口的數(shù)目由6個(gè)減少到4個(gè)，即減少了一個(gè)低壓缸。在保證機(jī)組經(jīng)濟(jì)性基本不變的前提下，大幅度降低制造廠制造成本和用戶的基建投資。其次，如果采用1800mm末級(jí)葉片，3個(gè)低壓缸6個(gè)排氣口，則可以使機(jī)組

4、的容量提升到1400MW1700MW。表1給出了哈汽1800mm葉片的一些基本設(shè)計(jì)參數(shù)。這些基本設(shè)計(jì)參數(shù)的確定是根據(jù)目標(biāo)項(xiàng)目在機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和安全性方面的具體要求，經(jīng)過(guò)充分地論證確定下來(lái)的。134圖3中部S1S1流面上的馬赫數(shù)等值線分布流面上的馬赫數(shù)等值線分布圖44頂部頂部S1S1流面上的馬赫數(shù)等值線分布流面上的馬赫數(shù)等值線分布圖2至4給出了1800mm末級(jí)葉片根、中、頂S1流面上的馬赫數(shù)等值線分布?？梢钥吹?，3個(gè)徑向高度上S1流面上的氣動(dòng)

5、參數(shù)的變化是均勻的，沒(méi)有出現(xiàn)氣動(dòng)參數(shù)的大梯度變化。葉片表面的壓力分布曲線也很光滑，說(shuō)明蒸汽工質(zhì)在靜、動(dòng)葉柵槽道中的流動(dòng)是穩(wěn)定和順暢的。圖5給出了靜葉進(jìn)口、靜葉和動(dòng)葉間隙中以及動(dòng)葉出口處?kù)o壓沿徑向的分布情況?？梢钥吹?，末級(jí)進(jìn)、出口的靜壓沿徑向分布得很均勻，說(shuō)明蒸汽在末級(jí)中的膨脹沿徑向是均勻的，也就是說(shuō)，沿著徑向末級(jí)葉片的做功量基本是不變的。末級(jí)靜葉采用彎扭葉片來(lái)控制級(jí)間壓力沿徑向的分布，通過(guò)減小級(jí)間徑向的壓力梯度來(lái)提高根部反動(dòng)度，降低頂部