采用自帶圍帶動(dòng)葉片有以下好處:
a.圍帶內(nèi)側(cè)可制成斜面,使子午面流道光滑,減少流動(dòng)損失。
b.圍帶外側(cè)可制成平面或城墻狀,可增加汽封齒,減少漏汽損失。新設(shè)計(jì)機(jī)組的圍帶汽封由2道增加到3道或4道。
c.動(dòng)葉取消拉筋,可減少流動(dòng)損失。
d.動(dòng)葉頂部形成整圈聯(lián)接,便于調(diào)頻和減少動(dòng)葉應(yīng)力,使運(yùn)行更加安全可靠。
2.6子午面流道光滑
國(guó)內(nèi)外機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,子午面型線對(duì)通流效率會(huì)產(chǎn)生很大影響。調(diào)整通流尺寸,采用光滑的子午面通道,可使汽缸效率提高2.5%,同時(shí)動(dòng)葉平均直徑適當(dāng)提高,使各級(jí)U/Co趨合理。
2.7增大動(dòng)靜軸向間隙
重新調(diào)整軸向間隙后,動(dòng)葉與隔板軸向間隙放大到4mm,使機(jī)組的快速啟停與調(diào)峰性能得到保證。
2.8采用徑向汽封
更換轉(zhuǎn)子,采用徑向汽封,能很好地解決漏汽量大及動(dòng)靜碰磨等問(wèn)題,并且對(duì)機(jī)組調(diào)峰時(shí)快速啟停非常有利。
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,葉片的強(qiáng)度、振動(dòng)特性好,氣動(dòng)效率高。葉片改造方案為: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°,準(zhǔn)確地計(jì)算出連接件的效應(yīng)后,使葉片出氣角與計(jì)算結(jié)果相一致。
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%,改進(jìn)后的末級(jí)效率比原末級(jí)效率提高5.16%,如表1所示。
表1末級(jí)葉片效率增益表
改造前結(jié)構(gòu) |
改造后結(jié)構(gòu) |
末級(jí)效率提高(%) |
等到流型 |
可控渦+彎曲靜葉流型 |
1.84 |
靜葉亞音速葉型 |
靜葉跨音速葉型 |
0.60 |
動(dòng)葉老葉型 |
動(dòng)葉新型跨音速葉型 |
1.72 |
功角大 |
攻角小 |
0.40 |
拱型圍帶漏汽 |
自帶圍帶封汽,紊流損失小 |
0.60 |
總計(jì) |
|
5.16 |
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,能夠保證機(jī)組長(zhǎng)期安全運(yùn)行。
a.“魚(yú)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,不脫流,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(guò)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、大的渦流和超高的激波強(qiáng)度,大大提高了機(jī)組對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)能力。
4 結(jié)束語(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。
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