双转子互换高背压改造叶片安全评估

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1、第4期豪言粉按NO．42015年12月DONGFANGTURBINEDec．2015DOI：10．13808~．cnki．issn1674-9987．2015．04．004李泽培，谢苏燕，刘全(东方汽轮机有限公司，四川德阳，618000)摘要：汽轮机在供热期和非供热期采用双低压转子互换，是实现高背压供热改造的一个行之有效的手段。采用双转子互换的高背压改造方案．除了系统结构方面的考虑外．仍需要对采暖期的低压去级转子的末叶进行安全性评估，以保证其能满足末级叶片高背压运行的要求。文章着重分析了高背压末叶安全性的考虑因素，并对叶片可能的颤振风险进行了论证。关键词：高背压改造，双转子互换，末叶，颤

2、振中图分类号：TK263文献标识码：A文章编号：1674—9987(2015)04—0013—04SafetyAssessmentofHighBaCk—preSSUreRetrofitBladewithDoubleRotorsSwapLiZepei，XieSwan，LiuQuan(DongfangTurbineCo．，Ltd．，DeyangSichuan，618000)Abstract．Usingdoublelowpressurerotorsswapintheheatingperiodandnon—heatingperiodisaneffectivemeantoachievehighba

3、ck—pressureretrofit．TheretrofitschemeofdoubleLProtorsswap，besidestheconsiderationofsystemstructure，stillneedstomakesafetyassessmentofthelaststagebladeduringtheheatingperiod，toensuremeettherequirementofthelaststagebladehighback—pressureoperation．Thispaperanalyzesthesafetyfactorofthelaststagebladei

4、nthehighback—pressureandthepotentialriskofbladeflutter．Keywords：highback-pressureretrofit，doublerotorsswap，laststageblade，flutter转子互换方案．来实现高背压供热改造采暖期时，低压缸排汽压力升高，排汽温度提高，加热进入汽轮机凝汽器的热网循环水．使其供热、冷高背压供热机组是近年为适应北方采暖供热源损失降为零．提高机组的循环热效率采暖季而出现的改造型机组．是电厂满足对外供热需求高背压运行的低压转子，在原有转子基础上进行和提高机组效率的有力措施。300MW等级的湿冷改造

5、．拆除部分级次动静叶．增加导流环结构来汽轮机一般通过在供热期和非供热期采用双低压代替．轴系转子结构不变这样的改造方案可以作者简介：李泽培(1983一)，男，工程师，毕业于华中科技大学热动专业，主要从事汽轮机叶片设计工作。·l3·第4期圣右乞扮搂NO．42015年12月DONGFANGTURBINEDec．2015有效降低电厂更换转子的周期和难度．带来最大时．末级不再输出功率，此工况称为零功率工『兄．的经济收益此时对应的轴向出口马赫数大约为0．20～0．2"7容机组采用双转子互换技术进行高背压改造．积流量再减小超过此工况时．末级完全在鼓风工为实现采暖供热期高背压和非采暖供热期常规纯况下运行

6、，温度急剧上升．这是必须避免的凝低背压运行功能．在汽轮机的改造设计过程中．末级叶片的级焓降大．动叶出口速度高．变除了需综合考虑汽轮机通流、本体、轴系、辅助工况情况复杂在高背压、小流量1二况下叶顶m及回热系统、控制系统及其他方面存在的主要问现大的负攻角．在叶片内弧产生脱流区．引起作题，还必须论证高背压时末级叶片的安全性问题．用于叶片上的气动力改变等叶片周罔非稳定流包括颤振的风险场的气动力与叶片振动之间相互耦合．就会产生这是因为．高背压转子一般是在原有转子基流体与叶片之间的能量传递在小容积流量工况础上去级运行．原来的中间级次将要承当末级叶下．动叶进口大负攻角引起大尺度分离流诱导的片的变背压功

7、能．需要重新按照末叶的设计标准一种“自激振动”．就是失速颤振沿叶高将各截体系来评估高背压转子末叶的强度、振动安全性面传递的能量进行积分．如果是流场的能量不断相对而言．曾经的中间级次叶片展弦比相较末级输入到叶片系统中．则叶片的振幅就会不断增大．而言要大得多．若叶片的刚性不足．颤振的风险发生颤振颤振就是系统负阻尼引发的系统不稳必须考虑本文将探讨双转子互换方案中高背压定性发散振动末叶的安全评估作为工程应用．对于颤振经验的方法可以计算叶片特