350MW超臨界亞臨界比較專題報(bào)告

.PAGE.....華能XX熱電廠新建工程初步設(shè)計(jì)第四卷熱機(jī)部分專題報(bào)告超臨界供熱機(jī)組選型論證東北電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)證書(shū)070001-sj勘察證書(shū)070001-kj環(huán)評(píng)證書(shū)甲字1605質(zhì)量管理體系證書(shū)05004Q10052R020XX5月XX華能XX熱電廠新建工程初步設(shè)計(jì)第四卷熱機(jī)部分專題報(bào)告超臨界供熱機(jī)組選型論證批準(zhǔn)安力群審核李健校核裴育峰編寫(xiě)石志奎20XX5月XX目次TOC\o"1-1"\h\z\u1、概述12、國(guó)內(nèi)亞臨界、超臨界供熱機(jī)組的發(fā)展?fàn)顩r23、超臨界空冷機(jī)組與亞臨界供熱機(jī)組方案比較24．主機(jī)廠對(duì)350MW超臨界抽汽機(jī)組中壓末級(jí)葉片設(shè)計(jì)說(shuō)明65.葉根型式的選擇及安全性分析1061029mm末級(jí)動(dòng)葉片107、結(jié)論15..1、概述據(jù)有關(guān)預(yù)測(cè)表明,2020年要實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康目標(biāo),我國(guó)一次能源的需求將在25～33億噸標(biāo)準(zhǔn)煤之間。也就是說(shuō),按現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式,若要實(shí)現(xiàn)2020年GDP翻兩番的目標(biāo),我國(guó)能源需求在現(xiàn)有消費(fèi)量基礎(chǔ)上至少需翻一番,到2020年,人均能源消費(fèi)將由20XX的約1.0噸標(biāo)煤增加到2.0噸標(biāo)煤左右。目前,我國(guó)單位產(chǎn)品的能耗水平較高。能源加工、轉(zhuǎn)換、貯運(yùn)和終端利用的效率僅約33%,比發(fā)達(dá)國(guó)家低10個(gè)百分點(diǎn)；高耗能行業(yè)的單位產(chǎn)品能耗比世界先進(jìn)水平高20～50%,而這些行業(yè)的能源消費(fèi)占工業(yè)部門(mén)能源消費(fèi)總量的70%。因此,我國(guó)全面提高能源效率的任務(wù)十分艱巨。未來(lái)15～20年既是中國(guó)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期,也是能源、土地、環(huán)境等資源性瓶頸制約突出表現(xiàn)的時(shí)期。中國(guó)能源的資源總量和構(gòu)成、建設(shè)小康社會(huì)對(duì)能源的需求、當(dāng)前我國(guó)的能源利用效率水平等都決定了我國(guó)必須要大力推進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)型,建立節(jié)約型社會(huì),走適合中國(guó)特點(diǎn)的節(jié)能型發(fā)展道路。這是中國(guó)特色社會(huì)主義在能源利用方面的具體要求,也是樹(shù)立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的必然選擇。隨著全球范圍內(nèi)煤炭資源的日益緊張和發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步,發(fā)展超臨界技術(shù),提高火力發(fā)電的蒸汽參數(shù)、降低機(jī)組熱耗、節(jié)約燃料、降低發(fā)電成本、提高電廠熱效率,已成為當(dāng)今工業(yè)先進(jìn)國(guó)家火力發(fā)電技術(shù)的主要發(fā)展方向。為保證電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展,加快電力結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐,最現(xiàn)實(shí)、最可行的途徑就是加快建設(shè)高效率發(fā)電機(jī)組。超臨界和超超臨界機(jī)組的發(fā)展已日趨成熟,其可用率、可靠性、運(yùn)行靈活性和機(jī)組壽命等方面已接近亞臨界機(jī)組。超臨界機(jī)組是指主蒸汽壓力大于水的臨界壓力〔22.12MPa的機(jī)組。習(xí)慣上又將超臨界機(jī)組分為2個(gè)層次：①常規(guī)超臨界參數(shù)機(jī)組,其主蒸汽壓力一般為24MPa左右,主蒸汽和再熱蒸汽溫度為540～560℃；②高效超臨界機(jī)組,通常也稱為超超臨界機(jī)組,其主蒸汽壓力為25～35MPa及以上,主蒸汽和再熱蒸汽溫度為580℃及以上。理論和實(shí)踐證明常規(guī)超臨界機(jī)組的效率可比亞臨界機(jī)組高2%左右。同時(shí),超臨界機(jī)組的部分負(fù)荷效率明顯高于相應(yīng)的亞臨界機(jī)組。在75%負(fù)荷條件下,超臨界機(jī)組的效率約降低2%；50%負(fù)荷條件下,超臨界機(jī)組的效率降低5.5-8%。而標(biāo)準(zhǔn)亞臨界機(jī)組在75%負(fù)荷條件下,效率相應(yīng)降低4%；50%負(fù)荷條件下,目前國(guó)內(nèi)三大動(dòng)力集團(tuán)已經(jīng)具備了600MW超臨界設(shè)備的制造能力,現(xiàn)又通過(guò)與歐美、日本等國(guó)家進(jìn)行技術(shù)合作、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方法具備了生產(chǎn)1000MW超超臨界機(jī)組的條件。華能XX熱電廠新建工程擬建2臺(tái)350MW供熱機(jī)組,為能夠既減少項(xiàng)目的初投資,又能降低煤耗,減少機(jī)組的運(yùn)行成本,按可研審查意見(jiàn)要求我院對(duì)本期工程機(jī)組選型做亞臨界供熱機(jī)組方案與超臨界供熱機(jī)組方案的比較。超臨界機(jī)組與亞臨界機(jī)組相比,具有提高火力發(fā)電的蒸汽參數(shù)、降低機(jī)組熱耗、節(jié)約燃料、降低發(fā)電成本、提高電廠熱效率等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)也引起投資的增加。而對(duì)華能XX熱電廠這類城市供熱電站,煤價(jià)相對(duì)較高,選用超臨界機(jī)型更具有一定優(yōu)勢(shì)。然而對(duì)于350MW超臨界供熱機(jī)組,國(guó)內(nèi)目前現(xiàn)狀尚無(wú)制造和運(yùn)行業(yè)績(jī)。因此,本報(bào)告重點(diǎn)針對(duì)350MW超臨界供熱機(jī)組和亞臨界供熱機(jī)組的選型比較進(jìn)行論述。2、國(guó)內(nèi)亞臨界、超臨界供熱機(jī)組的發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)的發(fā)電機(jī)組已進(jìn)入大容量、高參數(shù)的發(fā)展階段。"六五"期間我國(guó)引進(jìn)了300MW、600MW亞臨界機(jī)組的設(shè)計(jì)制造技術(shù)近10多年來(lái)是我國(guó)城市供熱發(fā)展的高峰期,已從單機(jī)容量50MW、100MW發(fā)展到200MW、300MW。但都是亞臨界機(jī)組,從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā)今后應(yīng)發(fā)展大容量高參數(shù)的超臨界攻破國(guó)內(nèi)供熱機(jī)組。目前,中國(guó)華能集團(tuán)公司XX熱電廠的2×350MW超臨界供熱機(jī)組正在建設(shè)當(dāng)中。超臨界機(jī)以上供熱機(jī)組將成為我國(guó)"十一?五"后的主要發(fā)展機(jī)型。3、超臨界空冷機(jī)組與亞臨界供熱機(jī)組方案比較3.1鍋爐a>亞臨界機(jī)組：鍋爐按煤粉爐,亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風(fēng)、強(qiáng)制循環(huán)直流鍋爐。三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。型式：亞臨界、一次中間再熱、自然循環(huán)鍋爐最XX續(xù)蒸發(fā)量： 1100t/h過(guò)熱蒸汽出口壓力： 17.45MPa<g>過(guò)熱蒸汽出口溫度： 541再熱蒸汽流量： 914t/h再熱蒸汽進(jìn)口壓力： 3.954Mpa<g>再熱蒸汽進(jìn)口溫度： 330再熱蒸汽出口壓力： 3.753MPa<g>再熱蒸汽出口溫度： 541省煤器入口給水溫度:：280排煙溫度<修正前>： 13鍋爐額定工況保證熱效率〔低位發(fā)熱量：>93%b>超臨界機(jī)組：鍋爐采用XX鍋爐廠生產(chǎn)的超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流爐,單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、緊身封閉、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。三分倉(cāng)容克式空氣預(yù)熱器。鍋爐采用全鋼構(gòu)架,懸吊結(jié)構(gòu),鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)層以上緊身封閉。型式：HG-1110/25.4-HM最XX續(xù)蒸發(fā)量：1110t/h過(guò)熱蒸汽出口壓力：25.4MPa〔g過(guò)熱蒸汽出口溫度：571再熱蒸汽流量：921.35t/h再熱蒸汽進(jìn)口壓力：4.565MPa<g>再熱蒸汽進(jìn)口溫度：325.1再熱蒸汽出口壓力：4.099MPa<g>再熱蒸汽出口溫度：5省煤器入口給水壓力〔包括靜壓頭：28.87MPa省煤器入口給水溫度：284.7空氣預(yù)熱器型式：三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器進(jìn)風(fēng)溫度：26/23℃<一次/二次>一次風(fēng)/二次風(fēng)熱風(fēng)溫度：401.7℃/爐膛出口過(guò)?？諝庀禂?shù) 1.2省煤器出口空氣過(guò)剩系數(shù)1 1.2空氣預(yù)熱器出口煙氣修正前溫度 1空氣預(yù)熱器出口煙氣修正后溫度 13.2汽輪機(jī)a>亞臨界機(jī)組：型式：?jiǎn)屋S、雙缸、雙排汽、亞臨界抽汽凝汽式汽輪機(jī)純凝工況額定功率： 330MW主汽門(mén)進(jìn)口蒸汽壓力： 16.67MPa主汽門(mén)進(jìn)口蒸汽溫度： 538再熱蒸汽門(mén)進(jìn)口蒸汽溫度： 538工業(yè)抽汽壓力： 1.624Mpa工業(yè)抽汽溫度： 4額定工業(yè)抽汽流量： 85t/h最大工業(yè)抽汽流量： 100t/h采暖抽汽壓力： 0.4Mpa采暖抽汽溫度： 2采暖平均工況抽汽流量： 420t/h采暖最大抽汽流量： 480t/h額定冷卻水溫度： 20額定背壓： 4.9kPa額定轉(zhuǎn)速： 3000r/minb>超臨界機(jī)組：型式：超臨界參數(shù)、一次中間再熱、單軸雙排汽、抽汽凝汽式機(jī)組。額定純凝工況主蒸汽流量：997.27t/h純凝工況額定功率：350MW最大出力〔VWO工況：380.161MW平均熱負(fù)荷工況出力：336.595MW主汽門(mén)進(jìn)口蒸汽壓力：24.2MPa主汽門(mén)進(jìn)口蒸汽溫度：5再熱蒸汽流量：879t/h再熱蒸汽進(jìn)口蒸汽溫度：5再熱蒸汽進(jìn)口蒸汽壓力：4.368Mpa工業(yè)抽汽壓力〔平均工況：2.0MPa〔非調(diào)節(jié)工業(yè)抽汽溫度〔平均工況：467℃〔非工業(yè)最大工況抽汽流量：100t/h〔最大負(fù)荷工況工業(yè)平均工況抽汽流量：50t/h〔暫定采暖抽汽壓力〔平均工況：0.4MPa〔可調(diào)節(jié)采暖抽汽溫度〔平均工況：255采暖最大工況抽汽流量：600t/h〔最大負(fù)荷工況采暖平均工況抽汽流量：480t/h〔暫定額定冷卻水溫度：20額定背壓：4.9kPa額定轉(zhuǎn)速：3000r/min旋轉(zhuǎn)方向:從汽輪機(jī)向發(fā)電機(jī)方向看為順時(shí)針?lè)较蜃畲笤试S系統(tǒng)周波擺動(dòng) 48.5～50.5Hz3.3主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)于300MW等級(jí)供熱機(jī)組,有300MW亞臨界,330MW亞臨界及350MW超臨界機(jī)組可供選擇。當(dāng)3種機(jī)組對(duì)外供熱量基本相同時(shí),其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比如下：300MW等級(jí)供熱機(jī)組主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表名稱單位2×300MW國(guó)產(chǎn)亞臨界供熱機(jī)組2×330MW國(guó)產(chǎn)亞臨界供熱機(jī)組2×350MW國(guó)產(chǎn)超臨界供熱機(jī)組汽機(jī)保證熱耗kJ/kW.h7820.778157645鍋爐保證效率%91.5591.5591.55采暖抽汽壓力MPa0.2450.4000.400發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)h550055005500年發(fā)電量kW.h3.300×1093.630×1093.85×109年供熱量kJ1.00×10131.04×10131.07×1013年平均發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率kg/kw.h0.2700.2690.263供熱電率kw.h/GJ5.735.735.73供熱廠用電率％1.951.681.78發(fā)電廠用電率％5.245.105.10綜合廠用電率％7.196.786.88年供電量kW.h3.06×1093.38×1093.59×109年平均供熱標(biāo)準(zhǔn)煤耗率kg/GJ39.3939.3938.94年耗標(biāo)準(zhǔn)煤量t126574013712141412565年平均供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率kg/kw.h0.2850.2840.277年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量t659177707386773781年平均全廠熱效率%56.8%56.2%57.2%年平均熱電比%90.7%85.3%83.1%全年耗熱量kJ3.71×10134.01×10134.14×1013注：表中廠用電率系參考值從三種裝機(jī)方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表中可以看出,由于最大抽汽量的限制,2x300MW機(jī)組比2x350MW機(jī)組對(duì)外供熱量及發(fā)電量要小些。在對(duì)外供熱量相等的條件下,2x350MW超臨界方案的汽機(jī)保證熱耗、機(jī)組發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗、年平均發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、年平均供熱標(biāo)準(zhǔn)煤耗率等指標(biāo),優(yōu)于2x330MW亞臨界方案；2x330MW亞臨界方案與2x300MW亞臨界方案各指標(biāo)大致相當(dāng)。即2x350MW超臨界方案在三個(gè)方案中最優(yōu),尤其是汽機(jī)保證熱耗比2X330MW亞臨界機(jī)組低170kJ/kW.h,比2x300MW亞臨界方案低175.3kJ/kW.h,發(fā)電標(biāo)煤耗比2x330MW亞臨界機(jī)組低6g/kW.h。4．主機(jī)廠對(duì)350MW超臨界抽汽機(jī)組中壓末級(jí)葉片設(shè)計(jì)說(shuō)明XX汽輪機(jī)廠設(shè)計(jì)制造的350MW超臨界抽汽機(jī)組由于采用中壓級(jí)后抽汽,對(duì)中壓缸葉片強(qiáng)度提出了更嚴(yán)格的要求,因此需要對(duì)中壓缸葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行很大的調(diào)整。為了滿足抽汽工況的要求,在進(jìn)口流量與350MW超臨界冷凝機(jī)組相近的情況下,中壓缸末級(jí)葉片焓降由冷凝機(jī)組的52.95KJ/Kg增加到122KJ/Kg,級(jí)后壓力由冷凝機(jī)組的1.06Mpa降低到0.4Mpa。為此在中壓缸葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),首先要保證葉片的強(qiáng)度滿足安全準(zhǔn)則的要求,在綜合考慮熱力計(jì)算、通流結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行安全等情況,先后做出四種設(shè)計(jì)方案,優(yōu)中選優(yōu),最后確定采用中壓缸11級(jí)葉片的結(jié)構(gòu),以達(dá)到最佳的流量、焓降分配,各級(jí)的壓差和焓降更趨于均勻。在中壓末級(jí)葉片的設(shè)計(jì)過(guò)程中,由于抽汽的需要,級(jí)后壓力的降低,以及焓降的增加,增大了中壓末級(jí)葉片承受的動(dòng)應(yīng)力,必須增加葉片自身的強(qiáng)度以保證葉片的安全運(yùn)行。為此我們應(yīng)用全三維氣動(dòng)計(jì)算程序,通過(guò)流場(chǎng)計(jì)算,新設(shè)計(jì)葉片型線,從氣體動(dòng)力學(xué)方面保證葉片結(jié)構(gòu)的合理性；在保證一定通流面積的基礎(chǔ)上,合理選擇葉片只數(shù)和葉根型線,滿足葉片工作部分、葉根、輪緣的強(qiáng)度要求。在增加級(jí)數(shù)后,為了保證輪緣的強(qiáng)度,增加了末三級(jí)葉輪的軸向?qū)挾?。全三維氣動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)熱電聯(lián)供汽輪機(jī),在氣動(dòng)方面,要保證在常用工況〔純凝和抽汽下都有較高經(jīng)濟(jì)性和氣動(dòng)安全性。葉片型線全部采用新設(shè)計(jì)的氣動(dòng)性能好的變截面扭曲葉片,葉型加厚了,在有抽汽和有加高的級(jí),適當(dāng)選擇了寬葉片。因末級(jí)焓降、葉高都增加,且為抽汽級(jí),所以新設(shè)計(jì)型線。采取了優(yōu)化氣動(dòng)參數(shù)沿葉高分布,增加葉型面積和剛性的方法,使之在滿足強(qiáng)度和振動(dòng)要求時(shí),在常用工況下綜合經(jīng)濟(jì)性高。末級(jí)流場(chǎng)氣動(dòng)計(jì)算結(jié)果如下：圖1S1流面壓力分布圖2葉型表面壓力分布5.葉根型式的選擇及安全性分析哈汽廠在設(shè)計(jì)350MW超臨界抽汽機(jī)組時(shí),中壓葉根由"R"型改為"P"型,"P"型和"R"型葉根的結(jié)構(gòu)尺寸不同,"P"型的載荷分布比"R"型更合理,"P"型的承載能力比"R"型更強(qiáng),"P"型加工裝配要求比"R"型更為嚴(yán)格,動(dòng)葉末葉片定位形式由定位銷結(jié)構(gòu)改為鎖緊鍵結(jié)構(gòu),在本機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)同樣采用"P"葉根型線,以充分保證葉根和輪緣的強(qiáng)度。兩個(gè)典型方案下末級(jí)葉片強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果比較如下表所示：名稱方案1〔共9級(jí)方案4〔共11級(jí)級(jí)別991011蒸汽彎應(yīng)力73.848.253.964.2總應(yīng)力153127.29143.51155.04L·B·U葉型根截面1.13葉型根截面1.397葉型根截面1.458葉型根截面1.173葉根D-D截面0.72葉根D-D截面1.33葉根D-D截面1.334葉根D-D截面1.368輪緣4－4截面0.326輪緣4－4截面0.767輪緣4－4截面0.841輪緣4－4截面0.612備注葉根、輪緣強(qiáng)度不合格合格合格合格哈汽廠對(duì)350MW機(jī)組動(dòng)葉片的動(dòng)強(qiáng)度安全性考核采用西屋公司標(biāo)準(zhǔn),即考核動(dòng)應(yīng)力系數(shù)L·B·U值。綜上所述,為達(dá)到動(dòng)應(yīng)力考核要求：我們?cè)谥袎喝~片結(jié)構(gòu)上,采用中壓十一級(jí)葉片,比350MW超臨界冷凝機(jī)組中壓缸多二級(jí)；中壓末級(jí)葉片采用新葉片型線；增加末級(jí)輪緣的軸向?qū)挾?。保證了中壓缸的強(qiáng)度要求。61029mm末級(jí)動(dòng)葉片哈汽公司具備國(guó)內(nèi)最強(qiáng)大的末級(jí)長(zhǎng)葉片設(shè)計(jì)加工能力,五十年來(lái),先后設(shè)計(jì)生產(chǎn)了高度260mm～1200mm的二十多只各類末級(jí)長(zhǎng)葉片,形成了全面的長(zhǎng)葉片體系。這些末級(jí)長(zhǎng)葉片廣泛應(yīng)用于12MW～600MW亞臨界機(jī)組、50MW～660MW空冷機(jī)組、650MW核電機(jī)組、350MW～1000MW超臨界、超超臨界機(jī)組中,經(jīng)多年運(yùn)行實(shí)踐證明,這些葉片都是安全高效的。1029mm動(dòng)葉片是哈汽引進(jìn)三菱公司設(shè)計(jì)的適用于300MW～660MW機(jī)組末級(jí)葉片,該葉片設(shè)計(jì)中應(yīng)用最新的三元流技術(shù)進(jìn)行流場(chǎng)設(shè)計(jì),靜葉采用后加載葉型,復(fù)合彎扭葉片,動(dòng)葉采用先進(jìn)的跨音速葉型。動(dòng)葉沿葉高反扭,改善參數(shù)沿葉高的分布,大幅度地減少?gòu)较蚝投瞬慷瘟鲹p失,型線速度分布合理,沒(méi)有分離現(xiàn)象,激波損失很小,使末級(jí)根部反動(dòng)度提高到32%,利于變工況運(yùn)行,提高了低負(fù)荷運(yùn)行能力和安全性,改善了機(jī)組調(diào)峰性能,同時(shí)可以降低導(dǎo)葉汽封的漏汽損失。表11029mm動(dòng)葉片基本參數(shù)葉片高度1029mm根部直徑1728mm葉片只數(shù)80排汽面積8.91M葉根寬度239.22拉筋高度525.8額定工作背壓4.9Kpa葉根形式斜三齒樅樹(shù)型拉筋形式整體凸臺(tái)拉筋圍帶形式整體圍帶葉片材料0Cr17Ni4Cu4Nb/9006.1末級(jí)葉片安全性分析1029mm動(dòng)葉片采用自帶圍帶、凸臺(tái)拉金連接結(jié)構(gòu),葉片通過(guò)扭轉(zhuǎn)恢復(fù)形成整圈連接,強(qiáng)度振動(dòng)性能好,可通過(guò)圍帶之間、凸臺(tái)拉金之間的摩擦阻力來(lái)減少葉片的動(dòng)應(yīng)力。并可通過(guò)自帶圍帶的厚度進(jìn)行調(diào)頻。為了保證1029mm葉片的安全性,設(shè)計(jì)人員分別采用平均應(yīng)力法和有限元法對(duì)1029mm葉片靜強(qiáng)度和振動(dòng)特性進(jìn)行了分析。設(shè)計(jì)中采用了國(guó)際上最先進(jìn)的非線性有限元分析軟件,先進(jìn)的分析軟件和哈汽設(shè)計(jì)工程師多年來(lái)深厚的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)保證了計(jì)算分析結(jié)果的可靠性。靜強(qiáng)度和振動(dòng)特性的分析結(jié)果見(jiàn)表2和圖1～2,由分析結(jié)果可見(jiàn),該葉片的應(yīng)力和頻率都符合安全準(zhǔn)則,這表明該葉片是安全可靠的。為了進(jìn)一步確保末級(jí)及次末級(jí)葉片頻率符合安全要求,葉片在出廠前必須作動(dòng)調(diào)頻試驗(yàn),合格后方可出廠。表21029mm動(dòng)葉片各部分應(yīng)力及許用應(yīng)力葉片材料0Cr17Ni4Cu4Nb/900型線根部靜應(yīng)力393.0許用靜應(yīng)力448.2型線根部振動(dòng)應(yīng)力34.8許用振動(dòng)應(yīng)力269.3葉根齒靜應(yīng)力252許用靜應(yīng)力448.2轉(zhuǎn)子材料30Cr2Ni4MoV/830最大輪緣齒應(yīng)力312.0許用最大應(yīng)力344.8圖1新型1029mm長(zhǎng)葉片應(yīng)力分布圖2新型1029mm長(zhǎng)葉片坎貝爾圖6.2末級(jí)葉片經(jīng)濟(jì)性分析在保證的安全性基礎(chǔ)上,對(duì)該機(jī)組的低壓通流采用先進(jìn)的全三維流動(dòng)數(shù)值模擬軟件CFX-tascflow對(duì)低壓葉片進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析,提高通流效率,分析結(jié)果見(jiàn)后圖,靜葉中的流動(dòng)具有很強(qiáng)的后加載性,因此葉型損失和二次流損失都很小,動(dòng)葉中流場(chǎng)穩(wěn)定,沒(méi)有明顯的分離流動(dòng),安全高效〔見(jiàn)圖3～4。葉型損失的主要部分產(chǎn)生在吸力面,而且是在出口部分的逆壓梯度段。由圖3～4可見(jiàn),在末級(jí)葉片吸力面上的邊界層在大部分軸向弦長(zhǎng)的漫長(zhǎng)距離內(nèi)都是在較大順壓梯度的作用下流動(dòng),邊界層厚度增長(zhǎng)很慢,直至順壓梯度段末端,亦即加速段末端,才開(kāi)始轉(zhuǎn)捩,等到邊界層轉(zhuǎn)變成湍流已從尾緣流出。因此,末級(jí)葉片葉型損失必然相當(dāng)小。由圖3～4可見(jiàn)葉片的表面最大氣動(dòng)負(fù)荷在葉柵流道的后部,前部?jī)?nèi)、背弧橫向壓力梯度相對(duì)較小,由于端部二次流的產(chǎn)生與葉型內(nèi)、背弧壓差息息相關(guān),采用這種具有后部加載特性葉型,使末級(jí)葉片的上下端壁表面存在的端壁二次流較弱。圖3末級(jí)靜葉中部表面壓力分布圖4末級(jí)動(dòng)葉中部表面壓力分布6.3低壓葉片防侵蝕措施對(duì)于大容量機(jī)組的末級(jí)葉片而言,由于葉頂圓周速度很高,因此濕蒸汽對(duì)末級(jí)葉片的沖蝕更嚴(yán)重。為保證葉片安全,同時(shí)降低通流的濕氣損失,必須采取了一些去濕和防侵蝕設(shè)計(jì)措施。本次設(shè)計(jì)中采取了以下措施：在低壓末級(jí)采用槽內(nèi)去濕比較有效,這種方法是通過(guò)