專利名稱：：1000mw汽輪機高、中、低壓扭曲馬刀葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及1000MW汽輪機高、中、低壓缸靜葉片，尤其是扭曲形馬刀結(jié)構(gòu)的葉片。二
背景技術(shù)：
：目前，火電機組已向大容量、高參數(shù)、高效率的超超臨界機組發(fā)展。1000MW超超臨界機組被看作是世界火電制造技術(shù)的頂峰,是近年來國際電力市場最新崛起的高端產(chǎn)品，是我國電力工業(yè)升級換代，縮小與發(fā)達國家技術(shù)與裝備的新一代技術(shù)。其額定功率之高前所未有，在效率、環(huán)保、節(jié)能等多項指標上有著一般火電機組無可比擬的優(yōu)點。超超臨界機組與超臨界機組相比，熱效率如提高1.2%，一年就可節(jié)約6000噸優(yōu)質(zhì)煤。對一臺IOOOMW超超臨界機組來說，帶來的不僅是巨大的電能，更是節(jié)約了大量煤炭資源，也大大減少了火力發(fā)電對環(huán)境的污染。亞臨界、超臨界、超超臨界機組經(jīng)濟性對比如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>發(fā)展大功率汽輪機是火力發(fā)電節(jié)約能源、改善環(huán)保和提高發(fā)電效率、降低發(fā)電成本的必然趨勢，其中高、中、低壓缸的氣動效率又將直接影響整機的性能。高中壓缸靜葉片是做功的主要部件，為保證葉片有較高的效率，一般情況下，高中壓缸靜葉片都是葉根和圍帶由型鋼整體加工而成；或靜葉片由合金材料加工制成并焊入隔板，將靜葉片與隔板內(nèi)環(huán)和外環(huán)焊接在一起后，再完成隔板的精加工。動、靜葉片一般做成變截面葉片?，F(xiàn)有的高、中、低壓缸靜葉片多是采用直葉片、扭葉片，其二次流損失比較大。低壓缸靜葉也有采用高負荷靜葉型線(CUC)型的。三、
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種IOOOMW超超臨界汽輪機高、中、低壓缸扭曲馬刀形靜葉片，該高、中、低壓缸扭曲馬刀形靜葉片能有效減少葉片端部二次流損失，提高高、中、低壓缸氣動效率。本實用新型是這樣實現(xiàn)的此1000MW超超臨界汽輪機高、中、低壓缸扭曲馬刀形靜葉片，包括葉根、葉型、圍帶，其特征是葉片(葉型)為變截面扭曲馬刀形，其周向彎曲，葉根的沿長度方向的截面為T形(高、中壓)或L形(低壓)葉根，葉頂為整體圍帶結(jié)構(gòu)形式。因此葉片構(gòu)成扭曲馬刀形靜葉片。上述的1000MW超超臨界汽輪機高、中、低壓缸扭曲馬刀形靜葉片，其周向彎曲為頂部大約彎16。，根部大約彎12。。葉型寬度為高壓葉片4666mm，中壓葉片4169mm,低壓葉片3293mm。葉片的汽道長度為高壓葉片58137mm，中壓葉片91265mm，低壓葉片113292mm;各截面安裝角45°~55°。因葉片在工作中承受著高溫、高壓和蒸汽的交變應(yīng)力，為了保證葉片在使用中的安全性，此系列葉片的材料采用X12CrMoWVNbN10-l-l-5、X19CrMoNbVNll隱l-5、X20Crl3-5、X22CrMoV12-l-5等。汽輪機效率的高低，不僅取決于葉片型面的設(shè)計水平，也取決于葉片型面的制造水平。葉片汽道部分(通流部分)是一個光滑的空間曲面，其精度要求高，加工難度大。傳統(tǒng)的仿形銑、普通的三軸數(shù)控銑、四軸數(shù)控銑都不能滿足加工工藝要求。目前，本公司均采用五軸聯(lián)動機床加工，能夠?qū)崿F(xiàn)一次裝夾，完成型面、葉根過渡圓角、圍帶過渡圓角及葉根槽的精加工。此種加工手段不僅加工質(zhì)量穩(wěn)定、工藝流程合理、生產(chǎn)組織方便，更在很大程度上降低了葉片型損。本汽輪機高中壓靜葉片的型線采用高效的厚加載層流葉型(AVN)，這種扭曲變截面靜葉片的毛坯一般采用環(huán)形鍛件或精鑄件，鑄件成形后，其型面在數(shù)控銑床銑制而成，具有較好的空氣動力特性，較高的效率。汽輪機高壓缸一般設(shè)立單獨的噴嘴汽室，采用這樣的結(jié)構(gòu)主要考慮的因素是將汽缸與最高參數(shù)的蒸汽相接觸的部分限制在最小的范圍內(nèi)，可以使汽輪機轉(zhuǎn)子以及除進汽室第一級噴組以外的缸體等靜止件僅與作功后的蒸汽相接觸，降低汽缸的整體機械應(yīng)力，有利于汽輪機的安全，使得汽缸結(jié)構(gòu)簡單，缸體較薄，提高機組的適應(yīng)性。另外由于整體噴嘴汽室的結(jié)構(gòu)降低了軸端漏汽，可以簡化軸端汽封的結(jié)構(gòu)，提高了機組的整體效率。本實用新型特點是采用全新的彎扭聯(lián)合成型技術(shù)及加工技術(shù)，在保證較低葉片型損的基礎(chǔ)上，通過葉片在葉根、葉頂處沿周向彎曲，使汽流在通過此部位時略有加速，減少汽流向葉根、葉頂端面的流動，有效的減少葉片端部二次流損失，該系列扭曲馬刀形靜葉片的應(yīng)用將能夠有效的提高1000MW超超臨界汽輪機高、中、低壓缸效率，降低整機熱耗。四以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。圖1為高、中、低壓扭曲馬刀形靜葉片葉型三維圖圖2為高、中、低壓扭曲馬刀形靜葉片型線積疊圖，給出不同位置的靜葉片型線；圖3為高、中壓扭曲馬刀形靜葉片正視圖圖4為高、中壓扭曲馬刀形靜葉片左視圖圖5為低壓扭曲馬刀形靜葉片葉根圖圖6為高、中、低壓扭曲馬刀形靜葉片俯視圖圖7為典型的葉片截面圖，圖中給出典型的喉部積疊點座標圖中l(wèi)為葉根，2為葉型，3為圍帶、4喉部積疊點五具體實施方式此種1000MW超超臨界汽輪機高、中、低壓缸扭曲馬刀形靜葉片，其形式由葉根l、葉型2、圍帶3三部分組成(參見圖3、圖4、圖5)。參見圖l、圖2、圖4，此種靜葉葉型2在原來變截面扭葉片的基礎(chǔ)上，進行一定的周向彎曲，其形狀為頂部大約彎16°，根部大約彎12°，具體見表1中的喉部積疊點坐標在Y方向的變化。葉片成型時，可以根據(jù)原來直葉片或扭葉片各截面型線在相應(yīng)葉高上沿周向作平移即可。從圖1、圖4中可以清楚的看到葉片沿周向的彎曲規(guī)律，通過葉片的彎曲規(guī)律，使汽流在通過此部位時略有加速，減少汽流向葉根、葉頂端面的流動，有效的減少葉片端部二次流損失。從圖l、圖2、圖4中可以看到葉片彎扭聯(lián)合成型的特征。圖7中的標注點就是喉部積疊點位置。具體安裝角、幾何進汽角、幾何出汽角、喉部積疊點坐標，參見表l。參見圖3、圖4、圖6，此種高、中、低壓缸扭曲馬刀形靜葉片葉型寬度為高壓葉片4666mm，中壓葉片4169mm，低壓葉片3293mm。汽道長度為高壓葉片58137mm，中壓葉片91265mm，低壓葉片113292mm。各截面安裝角45°55°。參見圖3、圖5，葉根為T形(高、中壓)、L形(低壓)葉根。參見圖3、圖4，葉頂為整體圍帶形式，可以增加葉片整體強度，整圈葉片裝配完畢后，可將圍帶整圈精車與汽封片配合成迷宮式汽封，減少級間漏汽損失。本實用新型1000MW超超臨界汽輪機高、中、低壓缸扭曲馬刀形靜葉片具有良好的葉柵通道流動性能，可大幅減弱徑向二次流及端壁橫向二次流，并可消除設(shè)計工況下的脫流和回流流動，能有效降低整機熱耗，提高整機發(fā)電效率。下表以196中壓第6級靜葉片(左)為例<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、1000MW汽輪機高、中、低壓扭曲馬刀葉片，包括葉根、葉型、圍帶構(gòu)成，其特征是葉片為變截面扭曲馬刀形，其周向彎曲，其中高、中壓缸靜葉片的葉根的沿長度方向的截面為T形，低壓缸靜葉片的葉根的沿長度方向的截面為L形，葉頂為整體圍帶結(jié)構(gòu)形式。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的1000MW汽輪機高、中、低壓扭曲馬刀葉片，其特征是葉片周向彎曲度為葉頂部彎曲16。，葉根部彎曲12°。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的1000MW汽輪機高、中、低壓扭曲馬刀葉片，其特征是葉片寬度為高壓葉片4666mm，中壓葉片4169mm，低壓葉片3293mm;葉片的汽道長度為高壓葉片58137mm，中壓葉片91~265mm，低壓葉片113292mm。專利摘要1000MW超超臨界汽輪機高、中、低壓缸扭曲馬刀形靜葉片，包括葉根、葉型、圍帶構(gòu)成，葉片為變截面扭曲馬刀形，其周向彎曲，其中高、中壓缸靜葉片的葉根的沿長度方向的截面為T形，低壓缸靜葉片的葉根的沿長度方向的截面為L形，葉頂為整體圍帶結(jié)構(gòu)形式。本實用新型采用全新的彎扭聯(lián)合成型技術(shù)及加工技術(shù)，在保證較低葉片型損的基礎(chǔ)上，通過葉片在葉根、葉頂處沿周向彎曲，使汽流在通過此部位時略有加速，減少汽流向葉根、葉頂端面的流動。文檔編號F01D9/02GK201225168SQ20082003602公開日2009年4月22日申請日期2008年5月23日優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日發(fā)明者唐志軍,王思慧,竇愛國申請人:無錫潤和葉片制造有限公司