发电用汽轮机配汽方式改造与试验

冷 骏，陈 颖，高怡秋，靳 军

(1.海军驻上海第七○四研究所军代表室，上海 200031;2.海装上海局，上海 200083;3.中国船舶重工集团公司第七○四研究所，上海 200031)

0 引言

汽轮机叶片在工作状态中承受着汽流力与离心拉应力，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［1］。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［2］。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［3］。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，叶片的振动特性及调节级在部分进汽时的弯应力是叶片强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，结合不同配汽方式的工作特性，提出了对该汽轮机的改造方案。通过对配汽方式的改造，实现动叶汽流弯应力的降低，以排除安全隐患，提高产品使用寿命。

1 配汽方式对汽流弯应力的影响

1.1 汽轮机配汽方式

汽轮机的配汽机构用于改变蒸汽流量或同时改变蒸汽流量以及焓降以改变汽轮机的输出功率，实现负荷的变化。……