发电用汽轮机配汽方式改造与试验

汽 轮 机 叶 片 在 工 作 状 态 中 承 受 着 汽 流 力 与 离 心
整个 汽 轮机压 力 降 的变 化 ，在 节 流 调 节 时 整 个 汽 轮 机 的压 力降 随流 量 而 减 小 ， 因此 汽 轮 机 的 总焓 降也
减小。
调节阀前压力 调节甥的压力降 调节阎的压力降
第３ ４卷 第 １ ０期
２ ２年 １ ０１ ０月
舰
船
科
学
技
术
Ｖｏ ． ４， Ｎｏ １ １３ ．０ Ｏｃ ．，２ ２ ｔ ０１
Ｓ Ｐ ＳＣＩ ＨＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨ Ｎ０ＬＯＧＹ
发 电用汽轮机 配汽方 式改造 与试验
冷 骏 陈 颖 高怡 秋 靳 军 ， ， ，
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图 １ 节 流 调 节 时 汽 轮 机 的 压 力 和 流 量
Ｆｉ．１ Ｐｒ ｓ ｕ ｅ ａ ｄ ｆｕ ｆ ｔｒ ｎｅ ｕ ｄｅ ｈ ｏ ｔｅ ｇ ｖ ｒ ｉ ｇ ｇ ｅ ｓ ｒ ｎ ｘ ｏ ｕ ｂｉ ｎ ｒ ｔｒ ｔｌ ｏ ｅｎ ｎ ｌ
振动 特性 及 调节 级在 部 分 进 汽 时 的 弯应 力 是 叶 片 强
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（ ． 军驻上 海 第七 。四研 究所 军代表 室 ， 海 ２ ０ ３ ； ． １海 上 ０ ０ １ ２ 海装 上海局 ， 海 ２ ０ ８ ； 上 ０ ０ ３ ３ 中 国船舶 重工 集 团公 司 第七 。四研 究所 ， 海 ２ ０ ３ ） ． 上 ０ ０ １
摘 要 ： 双列 调节级在低 负荷工况 下的汽 流弯应力 是 叶片 强度 振动 的重 要 因素之 一 。本 文分 析 了汽流 弯
度振 动 计算 的主要 问题 。 本 次研究 对 象 为 船舶 发 电用 汽 轮 机 ，通 流 部分
节 流配汽 方式 时 ，调 节 级 的通 流 面 积 （ 即喷 嘴
数 量 ） 维 持 恒 定 ， 因 此 调 节 级 的 初 压 和 终 压 均 与 蒸
汽 流量成 正 比例 关 系 变化 。此 时 调节 级 如 同一 个 中 间级 ，各 个工 况 下 的焓 降 均保 持 不 变 ，而调 节 汽 阀 则类 似 于一个 效率 为 ０的调 节级 。
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应 力 的 影 响 因 素 以 及 不 同 配 汽 方 式 对 汽 流 力 的 影 响 。 为 降 低 动 叶 的 汽 流 力 ， 出 对 发 电 用 汽 轮 机 配 汽 方 式 的 改 造 提
方 案 。在 第 ４ 第 ５组 阀 不 变 的情 况 下 ， 前 ３组 调 节 汽 阀 进 行 了 重 新 设 计 ， 到 了 改 造 后 的 流 量 特 性 。为 验 证 配 、 对 得 汽 方 式 的 改 造 效 果 ， 发 电用 汽 轮 机 进 行 了 不 同 负荷 下 的试 验 研 究 。 试 验 结 果 表 明 ， 节 汽 阀 流 量 特 性 、 嘴 前 压 对 调 喷
ｒｑ ｒｍｅ ｔ ｅ ｕｉｅ ｎ ．
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收 稿 日期 ： ０１ ２ ２—０ ２—１ ６；修 回 日期 ： ０１ ２ ２—０ ３—０ ６
作 者 简 介 ： 骏 （ ９６一） 男 ， 学 硕 士 ， 程 师 ， 要 从 事 船 舶 机 电工 程 方 面 的研 究 。 冷 １７ ， 工 工 主
・
６ ０・
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术
第３ ４卷
０ 引 言
１ ２ 汽 流 弯 应 力 的 影 响 因素 ．
由调 节 级和压 力 级 组 成 ，其 中调 节级 采 用 了大 焓 降
的双 列 复速级 结构 。在 对 汽轮机 叶 片强度 的核 算 中 ， 发现 在 部分 负荷 下 ，复速 级 第 二 列 动 叶所 承 受 的 汽 流 弯应 力偏 大 ，使 机组 存 在一定 的安 全 隐患 。 根 据汽 轮机 的实 际结 构 特 点 ，结 合 不 同配 汽 方
，
ｉ ｄ ｃ ｔ ｄ ｔｅ ｎ ｉ ａｅ ｈ ｍｅ ｈ ｄ ｆ ｃ ｌｕｌｔｏ ｉ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅ ｎ ａ ｃ ｒ ｔ ｔ ｏ ｏ ａｃ ａｉｎ ｓ ｒ ａ ｏ ａ ｌ ａ ｄ ｃ ｕ ａｅ．Ｔ ｒ ｕｇ ｔ ｅ ｘ ｅ ｉ ｎ ｏ ｐ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｈ ｏ ｈ ｈ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｆ ｓ ｅ ｄ ｏ ｔｏ
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要求 。
关 键 词 ： 节 流 配 汽 ； 流 弯 应 力 ； 负荷 工 况 ； 节 阀 ； 量 特 性 ； 速 性 能 汽 低 调 流 调 中图分 类号 ： Ｔ ２ ２ Ｋ ６ 文 献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ： ｌ７ ７ ４ （ ０ ２ １ ６ ２— ６ ９ ２ １ ） ０—０ ５ ０ ｄ ｉ１ ．４ ４ ｊｉ ｎ １７ ０ ９— ５ ｏ ：０ ３ ０ ／．ｓ ． ６ ２—７ ４ ．０ ２ １ ． １ ｓ ６ ９ ２ １． ０ ０ ２
Ｃｈａ ｇ ｆ ｓｅ ｍ ｓ ｒｂｕ ｉ ｎ ｍ ｏ ｓａ ｘ ｒｍ ｅ ａ ｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ｅ ｏ ｔ ａ ｄｉｔ ｉ ｔｏ ｄｅ ｎｄ ｅ ｐｅ ｉ ｎｔ ｌｒ ｓ ａ ｃ
ｏ ｔ ａ ｕ ｂｉ ｎ ｐｏ ｅ ｌ ｎｔ ｆｓ ｅ ｍ ｔ ｒ ｎｅ ｉ ｗ ｒ ｐ ａ
力 等参 数 的 试 验 值 与 计 算 结 果 一 致 性 较 好 ， 明 计 算 方 法 是 合 理 准 确 的 。通 过 对 汽 轮 机 调 速 性 能 的 试 验 研 究 ， 说 得
到 了改 造 前 后 凋 速 性 能 的差 异 ， 果 表 明 配 汽 方 式 的 改 造 不 会 对 汽 轮 机 调 速 控 制 系 统 带 来 明 显 影 响 ， 满 足 设 计 结 可
ｏ ｉ ｅ ｅ ｔｓｅ ｍ ｉｔｉ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｏ ｔ ｅ ｓｅ ｍ ｏ ｃ ． ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｓｅ ｍ ｏ ｃ ｆｔ ｅ ｒ ｔ ｒｂａ ｅ ， ｆｄｆ ｒ ｎ ｔａ ｄ ｓｒｂｕ ｉ ｄ ｓｔ ｈ ｔａ ｆ ｒ ｅ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｄ ｃ ｅ ｓ ｔ ａ ｆｒ ｅ ｏ ｈ ｏｏ ｌｄ ｓ ｆ ｏ
拉应 力 ，除 此之 外 ，还 将 受 到 因汽 流不 均 匀 产 生 的 激振 力 的作 用 。 同压 力 级 相 比 ，调 节级 在 部 分 进 汽 时 ，由于承担 更 大 的焓 降及 部分 进 汽激振 力 的作用 ， 叶片工 作条 件更 加 恶 劣 。 在 部分 进 汽 状 态 下 ，动 叶将 承 受 比全周 进汽 时大 ２～ ５倍 的非 定常 力 。同 时部 分 进汽 激振 力 的不 平 衡 扰 动 作 用将 对 机 组 的振 动特 性 产生 一 定 的 影 响 ，如 对 轴 承 瓦温 、瓦振 和 转 子轴 心 位置 的影 响 。调 节 级 动 叶 的 动应 力 与 静 态 下 的汽 流弯 应 力 直 接相 关 ，因此 在 设 计 时 ，叶 片 的
２． ｖ ｕ ｐ ｎ ｒ ａ ｔＳ ａ ｇ ｉ Ｓｈ ｎｇ ａ ０ ０８ Ｎａ ｙ Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔＢｕ ｅ ｕ ａ ｈ ｎ ｈａ ， ａ ｈ ｉ２ ０ ３，Ｃｈｉａ； ｎ
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