用于半速大容量核電汽輪機的次次末級動葉片的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于半速大容量核電汽輪機的次次末級動葉片。
【背景技術】
[0002] 隨著社會的發展，人類活動范圍的擴大，人類對能源的訴求已不僅僅局限于擴大 規模，而更多的考慮環境保護。核電W其功率大、效率高、環境污染可控，和碳排放極低的特 性，贏得了各國的青睞。可W預見，核電在中國有著巨大的市場，受到國內外電站制造業的 密切關注。作為大容量核電汽輪機的關鍵部件，低壓長葉片性能的優劣在很大程度上決定 了核電汽輪機的功率等級和效率。通常，汽輪機長葉片所指代的是低壓末Η級葉片，其設計 開發稱為汽輪機長葉片開發。每個低壓末級長葉片和與其匹配的次末級、次次末級動葉片 稱為一個長葉片系列。
[0003] 目前市場上用于百萬等級核電汽輪機組的低壓次次末級動葉片主要有：為匹配排 汽面積約20nf的低壓末級長葉片而設計的600mm高度等級的次次末級動葉片，和為匹配排 汽面積約25nf的低壓末級長葉片而設計的700mm高度等級的次次末級動葉片。由于第Η 代反應堆機組容量比目前1000MW等級的機組容量增加了 20% -80%，加上沿海和中、北部 地區低冷卻水溫的要求，原有的600mm、700mm高度等級的次次末級長葉片排汽面積偏小， 已不能滿足現有需求。對于CAP1400/CAP1700(QiinaAdvanced化ssive-簡稱CAP,表示中 國先進非能動核電技術）等不同背壓、機組等級的核電汽輪機的容量，亟需一種適用于單 側排汽面積為30m2的低壓缸的專用次末級長葉片。
【發明內容】
[0004] 鑒于W上所述現有技術的缺點，本發明要解決的技術問題在于提供一種適用于第 Η代反應堆機組的容量，設計合理、安全可靠的用于半速大容量核電汽輪機的次次末級動 葉片。
[0005] 為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種用于半速大容量核電汽輪機的 次次末級動葉片，包括：圍帶、葉片工作部、中間體和葉根；所述葉片工作部的型線為變截 面扭葉片型線，所述葉片工作部的截面面積隨葉片截面高度的升高逐漸減小，所述葉片工 作部相鄰兩截面的型線之間有相對扭轉；
[0006]所述葉片工作部的高度為905mm，將所述葉片工作部十等分取截面，截面號為1-1 至11-11，各截面基本參數如下表：
[0007]
[0008] 所述圍帶位于葉片工作部的頂部；所述葉根位于所述葉片工作部的底部；所述中 間體位于所述葉片工作部與所述葉根之間；所述圍帶、葉片工作部、中間體和葉根一體成 型；靜態時，相鄰的兩個所述圍帶的工作面之間的間隙為零；工作轉速下，相鄰的所述圍帶 相互禪合使所述次次末級動葉片整圈聯接成組。
[0009] 優選地，所述葉根為側裝、大圓角、低應力集中的秋樹型葉根。
[0010] 優選地，所述葉根的軸向寬度為224mm。
[00川優選地，所述中間體與所述葉根的軸向寬度相同。
[0012] 優選地，所述葉根底部的兩側開有定位凹槽。
[0013] 如上所述，本發明提供的用于半速大容量核電汽輪機的次次末級動葉片，具有W 下有益效果：整個次次末級動葉片一體成型，避免應力集中，增加了整體剛度，安全可靠性 提高；葉片工作部的高度即汽道高度達905mm，增加了次次末級動葉片的面積，使排氣損失 得到有效的降低；葉片采用先進的自帶圍帶整圈自鎖結構形式，相鄰兩個次次末級動葉片 的圍帶的工作面之間的間隙在靜止時和工作轉速下均為零，提高了葉片的剛性，大幅度降 低動應力水平，使葉片具有較小的調頻階數，頻率穩定性好，抗顫振性能好，能夠在惡劣強 度環境下工作，且更有利于裝配調整。因此本發明提供的用于半速大容量核電汽輪機的次 次末級動葉片可適用于AP1000 (Advanced化ssive-簡稱AP，表示先進非能動核電技術）及 今后CAP1400/CAP1700等不同背壓、機組等級的核電汽輪發電機組，可W很好地滿足半速 大容量核電汽輪機在氣動性能和強度方面的設計要求。
【附圖說明】
[0014] 圖1顯示為本發明的半速大容量核電汽輪機的次次末級動葉片的主視圖。
[0015] 圖2顯示為本發明的半速大容量核電汽輪機的次次末級動葉片的側視圖。
[0016] 圖3顯示為本發明的半速大容量核電汽輪機的次次末級動葉片的俯視圖。
[0017] 圖4顯示為本發明的半速大容量核電汽輪機的次次末級動葉片的型線積疊示意 圖。
[0018] 圖5顯示為本發明的半速大容量核電汽輪機的次次末級動葉片的型線尺寸示意 圖。
[0019] 元件標號說明
[0020] 1 葉片工作部
[0021] 2 葉根
[002引 3 圍帶
[0023] 4 中間體
[0024] 5 定位凹槽
【具體實施方式】
[00巧]W下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書 所掲露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可W通過另外不同的具體實 施方式加W實施或應用，本說明書中的各項細節也可W基于不同觀點與應用，在沒有背離 本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0026] 請參閱圖1至圖5。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅W示意方式說明 本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數 目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其 組件布局型態也可能更為復雜。
[0027] 圖1至圖3顯示為本發明提供的用于半速大容量核電汽輪機的次次末級動葉片的 結構示意圖，如圖1至圖3所示，該用于半速大容量核電汽輪機的次次末級動葉片（W下簡 稱次次末級動葉片）包括；圍帶3、葉片工作部1、中間體4和葉根2,整個次次末級動葉片 一體成型，采用同一種高強度性能的合金鋼整體鍛造而成，避免了焊接等成型技術帶來的 應力集中的缺點，增強了次次末級動葉片的整體剛度，提高了安全可靠性。
[0028] 葉片工作部1的型線為變截面扭葉片，截面形狀沿截面高度的變化而變化，隨次 次末級動葉片截面高度的升高其截面面積逐漸減小，而且相鄰兩截面間有相對扭轉，在氣 動性能方面具有更好的變工況運行性能。由于動葉片流道中的流動特性復雜，沿徑向存在 從亞音速-跨音速-超音速流動變化。本發明中，采用全Η維反動式葉片的設計方法，W氣 動性能最佳為設計目標進行葉片工作部1的型線設計，并采用大型全Η維粘性流場軟件進 行流場優化，在保證安全可靠性的前提下，大大降低了次次末級動葉片的氣動損失，使該次 次末級動葉片具有良好的氣動特性。同時還對靜葉進行了全Η維優化設計，W