速核電汽輪機末葉片的開發(fā)張秋鴻

1、132半轉(zhuǎn)速半轉(zhuǎn)速核電汽輪機末級核電汽輪機末級1800mm1800mm葉片的開發(fā)葉片的開發(fā)張秋鴻，李宇峰，管繼偉（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱150046）摘要摘要:本文簡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葉片在氣動設計、結(jié)構(gòu)強度和頻率特性等方面的設計思路和分析方法。特別介紹了哈汽公司在核電汽輪機長葉片安全性試驗驗證方面所開展的卓有成效的工作。關鍵詞關鍵詞:核電汽輪機；1800mm葉片

2、；安全性試驗驗證1前言前言國家重大科技專項示范項目CAP1400核電站，將于2013年在山東榮成石島灣核電基地開工建設，CAP1400核電站是在消化吸收我國引進的三代核電技術(shù)的基礎上，通過自主創(chuàng)新形成的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型核電技術(shù)品牌。末級長葉片是CAP1400核電站常規(guī)島汽輪機部分的關鍵部件，它的成功開發(fā)對于保證CAP1400核電汽輪機的安全性和經(jīng)濟性具有決定性意義。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比。從圖中可以看出開發(fā)1800mm葉片的重要意義。首先，對于AP1000等級的核電汽輪機（以三門項目為例），如果采用1800mm末級葉片可以將低壓排汽口的數(shù)目由6個減少到4個，即減少了一個低壓缸。在保證機組經(jīng)濟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末級葉片，3個低壓缸6個排氣口，則可以使機組

4、的容量提升到1400MW1700MW。表1給出了哈汽1800mm葉片的一些基本設計參數(shù)。這些基本設計參數(shù)的確定是根據(jù)目標項目在機組經(jīng)濟性和安全性方面的具體要求，經(jīng)過充分地論證確定下來的。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末級葉片根、中、頂S1流面上的馬赫數(shù)等值線分布?？梢钥吹剑?個徑向高度上S1流面上的氣動

5、參數(shù)的變化是均勻的，沒有出現(xiàn)氣動參數(shù)的大梯度變化。葉片表面的壓力分布曲線也很光滑，說明蒸汽工質(zhì)在靜、動葉柵槽道中的流動是穩(wěn)定和順暢的。圖5給出了靜葉進口、靜葉和動葉間隙中以及動葉出口處靜壓沿徑向的分布情況。可以看到，末級進、出口的靜壓沿徑向分布得很均勻，說明蒸汽在末級中的膨脹沿徑向是均勻的，也就是說，沿著徑向末級葉片的做功量基本是不變的。末級靜葉采用彎扭葉片來控制級間壓力沿徑向的分布，通過減小級間徑向的壓力梯度來提高根部反動度，降低頂部