(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 叶片分厂，哈尔滨 150046)

0 引 言

静叶片是固定在隔板上静止不动的叶片，安装在隔板或持环上，由两个相邻静叶片构成不动汽道，是把蒸汽的热能转变为动能的结构元件，在静叶栅中蒸汽的压力和温度降低，流速增加，将热力势能转换为动能。动叶片又将动能转换为机械能带动汽轮机转子转动[1-4]。

汽流在汽轮机中流过的通道称为气轮机通流部分，通流部分主要由静叶片和动叶片组成的级构成。汽轮机通流部分的性能直接影响汽轮机发电机组经济、安全运行，对汽轮机发电机组的功率可靠性和热经济性有着决定性的影响。

随着时间的推移和科学的不断进步，汽轮机同类型机组的热耗在不断下降，一般规律是隔几年下降1%～2%，即在相同蒸汽参数和功率等级条件下，对于机组的热耗值后8～10 a设计的要比先8～10 a设计的低1%～2%。

老机组叶片存在问题是：叶片损失(包括型面、尾迹损失、冲角损失和端损失等)较大。叶片的型线损失约占级损失的1/3。

下面，关于静叶片叶型改进前、后进行对比论述。

1 结构型式

汽轮机叶片由叶身、叶根、围带及过渡部分组成 ，自带围带根部开槽用于固定叶片。

2 叶片型线

全三维技术设计是当代叶片技术中较先进的设计方法，叶片各截面沿叶高三维空间成型，在叶根顶部沿周向不同的方向弯曲，汽道内沿径向形成“C”形压力分布，即压力两端高，中间低(C型)，二次流由两侧向中间流动汇入主流，从而减少了端部二次流损失，采用先进的AVN技术设计的涡流喷嘴与常规喷嘴比较如图1所示。

图1 比较图

3 改造前、后对比

静叶片改进后的有益效果是：

(1)提高机组效率，同时提高机组可靠性和可用率。

(2)提高出力和合理延长寿命。

①采用三维弯曲静叶技术切向弯曲的喷嘴形成三维扩散流道，减少二次流损失，如图2所示。

图2 改造前、后对比

同时静叶片采用薄出汽边技术，静叶薄出汽边与厚出汽边相比，尾迹损失小，级效率可提高0.6%～0.9%。

②先进的低型损后加载静叶型线，此静叶型线叶型背弧出汽压区短梯度小，不发生汽流分离，因此损失小，与传统叶型的型面损失比较，该叶片叶型损失小，二次流损失小，损失约减小30%，级效率提高1%～2%，如图3所示。

图3 静叶叶型的损失分布

表1 三维弯曲静叶叶型与传统叶型的型损试验值比较

表2 改进优化设计前后比较

4 结束语

静叶片通过对叶型的改进，级效率得到提高，其主要技术要点总结如下：

(1)叶型内背弧前半部分尽可能减少了横向压力梯度。

(2)汽流平稳加速，避免附面层分离。

(3)叶型背弧前段缓慢加速，后段快速加速。

(4)采用后加载叶型。弯扭联合成型叶栅。

(5)自带围带内侧按流线形状设计成圆锥面，使通流子午面光顺。

[1] 张 磊，叶飞著.汽轮机运行技术问答[M].北京：化学工业出版社.

[2] 吴金卓，马 琳，林文树.生物质发电技术和经济性研究综述[J].森林工程，2012，28(5)：102-106.

[3] 王国清.汽轮机设备运行技术问答[M].北京：中国电力出版社.

[4] 朱丽霞，译.汽轮机技术说明和运行手册[M].北京：中国电力出版社.