林在山

（哈電集團(tuán)哈爾濱哈汽實(shí)業(yè)開發(fā)總公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

1 關(guān)于其當(dāng)前的狀態(tài)

現(xiàn)在個(gè)別電廠仍舊用100MW汽輪機(jī)，它是幾十年之前設(shè)計(jì)的，其主機(jī)的裝置開始變差。其不利現(xiàn)象有：a.機(jī)組設(shè)計(jì)熱耗為9252.8kJ/(kW·h)，但是具體的數(shù)值并非如此。它的熱損較之于全新的設(shè)備要高很多，而且它的經(jīng)濟(jì)性不高。高、低壓缸效率分別為85%和80%，其效率也比較的差。b.機(jī)組為純冷凝機(jī)組，不能熱電聯(lián)供。c.機(jī)組使用雙列調(diào)節(jié)級(jí)，焓降大，葉片展選弦比小，二次流損失大，調(diào)節(jié)級(jí)效率低。d.葉片型線是40~50年代蘇聯(lián)老型線，不具有較好的氣動(dòng)性特征，而且有嚴(yán)重的葉型損失。e.高、低壓缸前后汽封、隔板汽封都是老式汽封，其構(gòu)造不好，不僅齒數(shù)不多，而且非常的容易漏氣。其豎向的間隙不大，非常的便于運(yùn)行和停止，容易導(dǎo)致摩擦。f.動(dòng)葉根部采用軸向汽封，如果設(shè)備的運(yùn)作脹差很高的話，其會(huì)顯著地出現(xiàn)漏汽現(xiàn)象。g.高壓缸后部及低壓缸內(nèi)外流道都是階梯狀，此時(shí)上方的張角就相對(duì)的要大很多，而且不利于通流，由于蒸汽猛然的在通道里變大而導(dǎo)致脫流現(xiàn)象出現(xiàn)，導(dǎo)致流動(dòng)的損失變多。h.低壓缸動(dòng)葉拉筋比較多，低壓第三級(jí)313mm長(zhǎng)葉片有兩道拉筋；低壓第四級(jí)長(zhǎng)432mm葉片有一道拉筋，末級(jí)長(zhǎng)665mm葉片也有一道拉筋。對(duì)于通道來(lái)講，因?yàn)橛欣?，?dāng)汽流出現(xiàn)繞流等現(xiàn)象的話，此時(shí)它的損失就變多了。i.動(dòng)靜葉軸向間隙過小，對(duì)于設(shè)備的開啟和停運(yùn)有著較多的弊端。

2關(guān)于其通流體系的創(chuàng)新

對(duì)于如上存在的這些不利現(xiàn)象，使用許多高超的工藝對(duì)其流通要素開展了創(chuàng)新活動(dòng)，上述的技術(shù)均是在別的設(shè)備上有效的開展并且獲取優(yōu)秀成就的。

2.1 調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴采用子午面收縮葉柵

通過測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)，恰當(dāng)?shù)氖湛s比以及子午面型線，能夠顯著的減少葉柵的不利現(xiàn)象。使用全新的葉柵之后，它的效率得到了顯著的提升。為了保證其加工的精確性好，對(duì)于噴嘴區(qū)域使用焊接模式來(lái)處理。

2.2 壓力級(jí)采用高效后加載“魚頭”葉型

新設(shè)計(jì)的高壓缸壓力級(jí)均采用后加載的“魚頭”靜葉柵。和過去的形式比對(duì)來(lái)看，后加載靜葉柵的最大氣動(dòng)力負(fù)荷位置明顯移往下游方向，通過測(cè)試，我們得知其具有如下的一些優(yōu)勢(shì)特征：因?yàn)橥ǖ狼昂蟮膲毫^(qū)和吸力去的壓力差不是非常的高，此時(shí)其中的二次流的性能就相應(yīng)的減弱了，導(dǎo)致其損失變多。這種全新的形式不但具有優(yōu)秀的功效，同時(shí)其葉型具有很好的剛度，它的攻角的適用領(lǐng)域比較的寬，此舉可以顯著提設(shè)備的變工況特征。

2.3 動(dòng)葉片采用紅旗葉型

在全新的設(shè)計(jì)中，高壓缸各級(jí)直葉片采用公認(rèn)高效的紅旗葉型，其余采用變截面葉片。它的型線是通過許多的氣動(dòng)測(cè)試之后才明確的，其有著優(yōu)秀的氣動(dòng)特點(diǎn)。

2.4 彎扭靜葉柵

高壓缸靜葉全部采用彎扭造型設(shè)計(jì)，通過理論的探索以及相關(guān)的測(cè)試，我們得知適用這種全新的設(shè)計(jì)，它的損耗能夠降低四分之一還要多。它使用的鑄造技藝非常成熟，其葉身和兩側(cè)的圍帶構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的模式，這樣能夠提升隔板自身的剛度特征。

2.5 采用自帶圍帶動(dòng)葉片

適用這種模式有如下的一些優(yōu)勢(shì)特征：

a.可以把圍帶的里側(cè)設(shè)置成斜面的形式，此時(shí)的子午面的流道就變得很平順，而且流通的損失就相應(yīng)的要少很多。b.其外面使用的是平面形式，能夠使得汽封齒變多，降低漏汽反映，全新的汽封是三道的形式。c.此時(shí)動(dòng)葉不需要拉筋，能夠降低流動(dòng)的不利現(xiàn)象。d.動(dòng)葉頂部形成整圈聯(lián)接，方便調(diào)頻，同時(shí)還能夠降低其應(yīng)力，確保運(yùn)作更加的穩(wěn)定。

2.6 子午面流道光滑

通過分析許多的機(jī)組運(yùn)作要素，我們得知型線會(huì)對(duì)通流的特征產(chǎn)生非常大的干擾。只有適當(dāng)?shù)膶⑵涑叽缱兏铮褂闷巾樀男问?，才可提升其效率，而且?dòng)葉的尺寸也合理的增加了。

2.7 增大動(dòng)靜軸向間隙

再次調(diào)節(jié)軸向的間隙，動(dòng)葉與隔板軸向間隙放大到4mm，此時(shí)設(shè)備能夠及時(shí)的運(yùn)行以及閉合。

2.8 采用徑向汽封

換新轉(zhuǎn)子，使用徑向的汽封，能夠有效的處理漏氣情況較嚴(yán)重的現(xiàn)象，同時(shí)還能夠保證調(diào)峰的時(shí)候，設(shè)備能夠及時(shí)的運(yùn)行以及閉合。

2.9 性能優(yōu)良的末級(jí)葉片

末級(jí)668mm長(zhǎng)葉片是新一代產(chǎn)品，它的強(qiáng)度非常優(yōu)秀，而且自身的振動(dòng)性很合理，其功效非常高。其革新的方案如下：靜葉出氣角沿葉高反扭4°，下部相對(duì)徑向彎曲，上部為徑向，中部略有彎曲。動(dòng)葉片出氣角沿葉高反扭7°，合理的分析連接區(qū)的特征，進(jìn)而可以得知出氣角和運(yùn)算的信息是相同的。

復(fù)合彎扭長(zhǎng)葉片級(jí)的優(yōu)越性還在于可以提高根部反動(dòng)度，從而更加有效地提高級(jí)效率。根據(jù)全三維分析和多種彎曲靜葉柵的吹風(fēng)試驗(yàn)結(jié)果，采用這一匹配將使末級(jí)效率提高1.8%，處理之后的功效較之于之前有了顯著的提升，具體如表1。

表1末級(jí)葉片效率增益表

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3機(jī)組改造后安全性校核及負(fù)荷適應(yīng)性分析

對(duì)各級(jí)動(dòng)靜部分的強(qiáng)度進(jìn)行詳細(xì)的校核計(jì)算，結(jié)果表明，機(jī)組改造后的高低壓缸強(qiáng)度安全可靠。a.“魚頭”葉型對(duì)進(jìn)汽攻角的敏感性差，汽流進(jìn)汽角范圍廣，在很大負(fù)荷范圍內(nèi)葉型損失不增加，流動(dòng)穩(wěn)定，不增加激波強(qiáng)度，有利于機(jī)組安全運(yùn)行。b.動(dòng)、靜葉片軸向間隙的增加，使機(jī)組的快速啟停與調(diào)峰得到了保證。c.668mm新葉片采用可控渦設(shè)計(jì)，在頂部反動(dòng)度不超過70%的情況下，可將根部反動(dòng)度提高到20%以上，不僅大大減小了端部損失，而且在變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)根部不出現(xiàn)負(fù)反動(dòng)度，大大提高了機(jī)組對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)能力。

結(jié)語(yǔ)

采用當(dāng)代汽輪機(jī)先進(jìn)技術(shù)對(duì)老式機(jī)組通流部分進(jìn)行改造，可大幅度增容降耗，延長(zhǎng)機(jī)組壽命。對(duì)熱電聯(lián)供的電廠，結(jié)合通流改造，將機(jī)組改造成抽氣式機(jī)組，可做到少投入，增容降耗，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供，延長(zhǎng)機(jī)組壽命，提高機(jī)組運(yùn)行可靠性和負(fù)荷適應(yīng)性。

[1]劉蓮，李傲霜.關(guān)于100MW汽輪機(jī)通流部分的技術(shù)改造[J].黑龍江電力，2001.