摘 要：給定主蒸汽條件和凝汽器壓力的情況下，功率輸出直接與通過(guò)汽輪機(jī)的質(zhì)量流量和體積流量有關(guān)。為了達(dá)到最佳的速度，從而降低機(jī)器的不同部分的損失，渦輪機(jī)的每一個(gè)元件都需要一系列不同尺寸的模塊。汽輪機(jī)產(chǎn)品線背后的模塊化概念直接聚焦于滿足上述客戶需求：不影響性能、可靠性要求的情況下，價(jià)格適中。

關(guān)鍵詞：渦輪；模塊；載荷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.060

不同渦輪模塊之間的比例因子因渦輪效率而選擇。模塊化設(shè)計(jì)具有持續(xù)的高性能，為客戶帶來(lái)了更低的成本，提高效益.

1 渦輪模塊

渦輪機(jī)整個(gè)應(yīng)用范圍從100-700兆瓦（60赫茲）覆蓋四個(gè)模塊大小（圖1）。所有模塊都基于相同的設(shè)計(jì)理念，以便應(yīng)用類似的渦輪設(shè)計(jì)。

首先，新型渦輪機(jī)的發(fā)展成本大大減少，設(shè)計(jì)工作被最簡(jiǎn)化，同時(shí)保持高度的可靠性。其次，對(duì)50 Hz和60 Hz的應(yīng)用程序，將較長(zhǎng)的提前期項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化，以減少交貨時(shí)間。例如，相同的套管圖案可用于50 Hz和60 Hz以及CCPP和SPP應(yīng)用。由于模式的設(shè)計(jì)，所需的提取和重載任務(wù)可以通過(guò)不同的部分來(lái)增加。

2 子模塊

進(jìn)一步將渦輪模塊劃分為不同尺寸的子模塊，可根據(jù)需要進(jìn)行組合。這種方法對(duì)于電子渦輪機(jī)特別有利，因?yàn)閕p的大小部分主要與主蒸汽流量有關(guān)，而LP部分的尺寸也強(qiáng)烈地取決于環(huán)境溫度。因此，模塊化概念由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的軸向分離器組成。在IP和LP外殼和焊接轉(zhuǎn)子模塊之間的平面上。顯示了渦輪的五個(gè)主要部件。

模塊化概念產(chǎn)生了最佳數(shù)量的必要組件，以涵蓋廣泛的應(yīng)用程序，無(wú)論是CCPP和SPP。對(duì)于后者，有一套額外的套管部件可供使用蒸汽萃取。同樣，模塊化概念的主要好處是由于標(biāo)準(zhǔn)化的長(zhǎng)交貨期項(xiàng)目降低了價(jià)格和交貨時(shí)間，同時(shí)性能也很高。

3 閥門

HP、IP和LP接納閥包括設(shè)置在彼此直角上并合并在一個(gè)外殼中的止回閥和控制閥。對(duì)于E和K型渦輪機(jī)中，閥門總成在渦輪機(jī)外殼底部設(shè)有法蘭連接。模塊化閥門概念包括一個(gè)連接到不同尺寸標(biāo)準(zhǔn)的渦輪外殼。因此，不同的閥門尺寸可以組裝成一個(gè)單一的渦輪機(jī)尺寸，和一個(gè)單一的閥門針對(duì)不同類型的渦輪。因此，可以始終采用相對(duì)于流速的最佳閥門配置來(lái)實(shí)現(xiàn)最大的元件效率。

4 載荷

汽輪機(jī)的布置都由三個(gè)軸承組成。所有三個(gè)支座都與渦輪殼分離，直接支撐在底座上。在渦輪斷面之間只有一個(gè)支座，以盡量減少地基變形對(duì)軸承和軸頸載荷的影響。全轉(zhuǎn)子軸向熱膨脹以組合軸頸和推力軸承為固定點(diǎn)。如有需要，軸承座可支持推力桿裝置，使lp-內(nèi)套管能夠跟隨軸的熱膨脹軸轉(zhuǎn)。

5 HP/IP葉片

HP/IP葉片和LP段的初始階段設(shè)計(jì)為反應(yīng)型階段，但反應(yīng)程度不同。這些整體葉片的設(shè)計(jì)在裝配后形成一個(gè)彈性預(yù)應(yīng)力葉片環(huán)，其特點(diǎn)是在工作期間具有良好的阻尼性能。這是一種證明的葉片結(jié)構(gòu)，超過(guò)40年的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在融合了最新高效的三維翼型設(shè)計(jì)。在葉片路徑段內(nèi)，采用了聯(lián)鎖迷宮密封。

由于汽輪機(jī)電站的整體效率與渦輪葉片的性能密切相關(guān)，因此有必要對(duì)汽輪機(jī)葉片進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)，為了匹配期望的效率和性能水平在每個(gè)特定的應(yīng)用程序，要考慮設(shè)計(jì)緊湊性。

因此，在過(guò)去的十年里，汽輪機(jī)葉片開發(fā)投入了大量的精力。一個(gè)高度標(biāo)準(zhǔn)化但靈活的葉片技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)。這主要是基于最新一代高效的全三維葉片復(fù)合精益和可變階段反應(yīng)。

然而，由于設(shè)計(jì)過(guò)程的質(zhì)量和速度不僅取決于技術(shù)，而且還決定了總體性能和交貨時(shí)間要求是否滿足，整個(gè)設(shè)計(jì)在一個(gè)非常強(qiáng)大的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。設(shè)計(jì)自動(dòng)化能夠在給定的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多的設(shè)計(jì)周期，從而使設(shè)計(jì)過(guò)程更加高效，達(dá)到更好的效果。在較短時(shí)間內(nèi)最佳。因此，從這一自動(dòng)化顯著節(jié)省成本和時(shí)間的加速和強(qiáng)大的過(guò)程，是可以實(shí)現(xiàn)的。

與汽輪機(jī)的其他部件不同，HP/IP葉片標(biāo)準(zhǔn)化的主要目標(biāo)是對(duì)產(chǎn)品本身進(jìn)行“產(chǎn)品方式”的標(biāo)準(zhǔn)化?；A(chǔ)是一個(gè)嚴(yán)格的模塊化概念。由標(biāo)準(zhǔn)和已證實(shí)的部件（例如翼型、根、槽、罩、提取、鎖定裝置）構(gòu)成的葉片。一個(gè)單一的葉片的組成，對(duì)于每個(gè)元素，不同的應(yīng)用程序存在不同的類型，每種類型在性能、力學(xué)方面都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在模塊化概念中，所有這些不同的類型可以自由組合，為特定的設(shè)計(jì)邊界條件，如空氣動(dòng)力學(xué)、力、材料和溫度提供最佳的葉片。因此，圓柱，扭曲或彎曲翼型可以與任何模塊組裝。詳細(xì)闡述HP/IP刀片的概念。

6 結(jié)論

本文概述了模塊化設(shè)計(jì)概念的不同方面，目的是準(zhǔn)確地滿足市場(chǎng)需求。設(shè)計(jì)應(yīng)用于單、雙流低壓渦輪雙殼結(jié)構(gòu)的各個(gè)方面。不同的設(shè)計(jì)方面和功能，顯著節(jié)省成本和時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。

作者簡(jiǎn)介：張健（1991-），男，滿族，遼寧撫順人，本科，學(xué)士，初級(jí)工程師，研究方向：壓力容器、換熱器。