一种用于1000MW等级核电机组的低压通流模块

技术领域

本发明涉及一种核电机组的低压通流模块。

背景技术

核电和其他能源相比具有成产过程零碳排放的独特优势，因此大力发展核电是解决我国巨大能源需求和环境治理问题的优选方案之一。现有的应用于核电的低压通流模块由于其自身的机构，导致流动损失高，流通效率低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的应用于核电的低压通流模块由于其自身的机构，导致流动损失高，流通效率低的问题，提供了一种用于1000MW等级核电机组的低压通流模块。

本发明的一种用于1000MW等级核电机组的低压通流模块，包括十一级静叶组和十一级动叶组；

每级静叶组均包括多只规格相同的静叶片，且十一级静叶组中静叶片的叶高依次增加；

每级动叶组均包括多只规格相同的动叶片，且十一级动叶组中动叶片的叶高依次增加；

每级静叶组中的静叶片均按照叶高增加的顺序装配在低压通流模块的隔板上，每级动叶组中的动叶片均按照叶高依次增加的顺序装配在低压通流模块的转子上；

每级静叶组中的静叶片与每级动叶组中的动叶片交错设置；且各级动叶组中动叶片的叶高高于同等级静叶组中静叶片的叶高，低于高一等级静叶组中静叶片的叶高。

其中，每级静叶组中静叶片的数量为356～56只；每级动叶组中动叶片的数量为370～78只。

其中，静叶片的顶部扩张角为0～40°，动叶片的顶部扩张角为0～40°。

其中，十一级静叶组包括第1级静叶组～第11级静叶组，并且

第1级静叶组中静叶片的叶高为95mm、顶部扩张角为6°、根部扩张角为0°；

第2级静叶组中静叶片的叶高为110mm、顶部扩张角为6°、根部扩张角为0°；

第3级静叶组中静叶片的叶高为132mm、顶部扩张角为9°、根部扩张角为0°；

第4级静叶组中静叶片的叶高为160mm、顶部扩张角为12°、根部扩张角为0°；

第5级静叶组中静叶片的叶高为195mm、顶部扩张角为12°、根部扩张角为0°；

第6级静叶组中静叶片的叶高为245mm、顶部扩张角为18°、根部扩张角为0°；

第7级静叶组中静叶片的叶高为310mm、顶部扩张角为25°、根部扩张角为0°；

第8级静叶组中静叶片的叶高为420mm、顶部扩张角为30°、根部扩张角为0°；

第9级静叶组中静叶片的叶高为630mm、顶部扩张角为35°、根部扩张角为0°；

第10级静叶组中静叶片的叶高为940mm、顶部扩张角为40°、根部扩张角为0°；

第11级静叶组中静叶片的叶高为1580mm、顶部扩张角为35°～52°、根部扩张角为0°。

其中，第11级静叶组中静叶片的顶部扩张角由35°平滑过渡到52°。

其中，十一级动叶组包括第1级动叶组～第11级动叶组，并且

第1级动叶组中动叶片的叶高为102mm、顶部扩张角为6°、根部扩张角为0°；

第2级动叶组中动叶片的叶高为120mm、顶部扩张角为9°、根部扩张角为0°；

第3级动叶组中动叶片的叶高为145mm、顶部扩张角为9°、根部扩张角为0°；

第4级动叶组中动叶片的叶高为178mm、顶部扩张角为12°、根部扩张角为0°；

第5级动叶组中动叶片的叶高为215mm、顶部扩张角为15°、根部扩张角为0°；

第6级动叶组中动叶片的叶高为270mm、顶部扩张角为18°、根部扩张角为0°；

第7级动叶组中动叶片的叶高为352mm、顶部扩张角为25°、根部扩张角为0°；

第8级动叶组中动叶片的叶高为470mm、顶部扩张角为25°、根部扩张角为0°；

第9级动叶组中动叶片的叶高为700mm、顶部扩张角为0°、根部扩张角为0°；

第10级动叶组中动叶片的叶高为1075mm、顶部扩张角为0°、根部扩张角为0°；

第11级动叶组中动叶片的叶高为1800mm、顶部扩张角为0°、根部扩张角为0°。

本发明的有益效果是：

本发明提出了一种用于1000MW等级核电机组的低压通流设计，其设计、结构有不同于火电汽轮机的特点。

着重考虑了气流的实际流动，使子午面通流的设计更贴近实际流动，各级静动叶根、顶扩张角的设计使整个流道更光顺，提高在蒸汽在流道中的做功能力，也减少了蒸汽在流道中的流动损失。可使汽轮机的级效率提高0.5～1％，通流能力提高2～3％，从而使得机组在运行时有更高的效率，产生更多的经济效益。

总之，本发明在提高核电汽轮机运行安全性的同时最大限度减少通流的流动损失，提升整体通流效率，具有较好的应用前景和经济价值。

附图说明

图1为本发明的一种用于1000MW等级核电机组的低压通流模块的侧视剖视结构示意图；其中附图标记101～111分别表示第1级静叶组中静叶片～第11级静叶组中静叶片，附图标记201～211分别表示第1级动叶组中动叶片～第11级动叶组中动叶片；

图2为图1中A部分中静叶片和动叶片的放大结构示意图；其中α角为动叶片的顶部扩张角；

图3为发明的一种用于1000MW等级核电机组的低压通流模块中动叶片的叶顶；

图4为发明的一种用于1000MW等级核电机组的低压通流模块中动叶片的叶根。

具体实施方式

具体实施方式一，本实施方式的一种用于1000MW等级核电机组的低压通流模块，包括十一级静叶组和十一级动叶组；

每级静叶组均包括多只规格相同的静叶片，且十一级静叶组中静叶片的叶高依次增加；

每级动叶组均包括多只规格相同的动叶片，且十一级动叶组中动叶片的叶高依次增加；

每级静叶组中的静叶片均按照叶高增加的顺序装配在低压通流模块的隔板上，每级动叶组中的动叶片均按照叶高依次增加的顺序装配在低压通流模块的转子上；

每级静叶组中的静叶片与每级动叶组中的动叶片交错设置；且各级动叶组中动叶片的叶高高于同等级静叶组中静叶片的叶高，低于高一等级静叶组中静叶片的叶高。

具体地，如图1～图3所示，本实施方式中的低压通流模块，包括11级叶片(十一级静叶组和十一级动叶组)，每级静叶片有356～56只，每级的动叶片有370～78只。可使汽轮机的级效率提高0.5-1％，通流能力提高2-3％，从而使得机组在运行时有更高的效率，产生更多的经济效益。

为降低流动损失，整个子午面流道光顺，各级的根顶扩张角(根部扩张角和顶部扩张角)为0～40°；为减小气流的撞击和漩涡损失，如图3和图4所示，在叶根处有倒圆，倒圆减少了蒸汽在流道中的气动损失；动叶片采用预扭装配，动静叶全部实现装配式，保证了装配质量，既提高了安全性又减少流动损失。

末三级(700mm、1075mm、1800mm动叶片)叶片是哈汽公司依托CAP1400半转速核电机组开发的完全具有自主知识产权的长叶片系列。叶片适用于TC6F1400MW～1700MW和TC4F1000MW～1200MW等级的半转速核电汽轮机组。末三级(700mm、1075mm和1800mm)的动叶片模块化设计，采用模化设计和综合优化的方法开发而成，可使百万等级核电机组的低压缸减少为两个，在提高效率的同时，大大节约电厂投资。

具体静叶片/动叶片的叶高、顶部扩张角及根部扩张角详见表1。

表1：静叶片/动叶片的叶高、顶部扩张角及根部扩张角

上述的第11级的静叶片顶部扩张角有35°和52°2个角度，中间光滑连接。

本实施例中的低压动叶片模锻一体成型，动静叶全部实现整圈装配，大大提高了运行的安全性和降低了动静叶片振动的风险。