CN103590861B - 核电站汽轮机的高压缸及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于核电系统中的汽轮机高压缸技术领域，公开了一种核电站汽轮机的高压缸及其设计方法。高压缸上的叶片的静叶出汽角α为sin^-1o/t+δ；其中，t为相邻叶片的根部之间的距离，o为相邻叶片根部距离另一叶片的最短距离，δ为汽流偏转角。上述方法为将高压缸中至少一级前流道隔板的叶片静叶出汽角与至少一级后流道隔板的叶片静叶出汽角设计为sin^-1o/t+δ。本发明提供的一种核电站汽轮机的高压缸及其设计方法，其通过将静叶出汽角设置为sin^-1o/t+δ，使隔板的通流面积保持合适，不会偏大或偏小，在防止蒸汽流量过大、核反应堆超过额定功率的前提下，调节阀便可以适当地开大，调节阀处的节流损失减小，发电机的出力得到提升。

Description

核电站汽轮机的高压缸及其设计方法

技术领域

本发明属于百万千瓦级先进压水堆核电站关键技术领域，尤其涉及一种核电站汽轮机的高压缸及其设计方法。

背景技术

在百万千瓦级先进压水堆核电站，汽轮机是其中的一项关键技术，在设计核电站汽轮机高压缸的弯扭叶型时，没有弯扭叶型应用到核电机组湿蒸汽介质的设计经验，当时的设计方法是采用火电机组过热蒸汽的经验加以适当的修正。但与火电机组采用顺序阀控制喷嘴对部分蒸汽节流的调节不同，核电机组采用的是调节阀对所有蒸汽节流的调节，为了保证蒸汽安全通过喷嘴，核电汽轮机一般牺牲效率、按照“宁大勿小”的原则设计隔板，现有技术中的核电站汽轮机中的高压缸，其通流面积普遍偏大。同时期投产的某核电站，由于缺乏设计经验，都出现了隔板通流面积过分偏大的情况，而为了防止蒸汽流量过大、核反应堆超过额定功率，只有依靠过度关小调节阀对蒸汽进行节流控制，这使得汽轮机高压缸入口蒸汽压力偏低、蒸汽在调节阀处的节流损失偏大、发电机出力偏低。隔板通流面积过大，还导致汽轮机至高压加热器的抽汽压力偏低，抽汽量少于设计值，最终导致反应堆给水温度偏低。

具体地，某核电站工程调试期间汽轮机性能验收时，在机组最大连续出力工况下，2#机高压缸级前蒸汽压力为56.78Bar,1#机高压缸级前蒸汽压力为55.96Bar，均低于61.2Bar的设计值，因为高压缸进汽压力偏低，必然导致阀门节流损失偏大。

图1说明了节流对高压缸焓降的影响，粗膨胀线a是节流偏大的情况，细膨胀线b是正常设计工况的情况，很明显，焓降△h2要小于△h1，也就是说，节流偏大会造成高压缸焓降降低，从而造成出力减小。

而且，现有技术中的高压缸，后流道第二级隔板与后流道第三级隔板之间设置有抽气口，其后流道第二级隔板的后压力，即抽汽压力偏低，该抽汽参数偏低直接导致给水温度低于设计值，导致发电机出力减小。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种核电站汽轮机的高压缸及其设计方法，其可提升汽轮机的性能及提高发电机的出力。

本发明的技术方案是：一种核电站汽轮机的高压缸，包括汽缸本体，隔板套，隔板部件和导流环，所述隔板部件夹设于所述导流环之间，所述汽缸本体上设置有连接于反应堆出口蒸汽母管的调节阀，所述隔板部件包括多级前流道隔板和多级后流道隔板，所述前流道隔板固定设置于所述汽缸本体一侧，所述后流道隔板固定设置于所述汽缸本体的另一侧，所述前流道隔板与后流道隔板上均包括内环、外环和多个环形排列且固定设置于所述内环、外环上的叶片，其中两个相邻的所述后流道隔板之间设置有用于连接抽气管的抽气口；至少一级所述前流道隔板与至少一级所述后流道隔板，其上的叶片的静叶出汽角α为sin^-1o/t+δ；其中，t为相邻叶片的根部之间的距离，o为相邻叶片根部距离另一叶片的最短距离，δ为汽流偏转角。

具体地，最靠近于所述汽缸本体的前流道隔板上的叶片与最靠近于所述汽缸本体的后流道隔板上的叶片，其静叶出汽角α均为sin^-1o/t+δ。

具体地，靠近于所述抽气口且位于下游的一个后流道隔板，其静叶出汽角α为sin^-1o/t+δ。

具体地，所述前流道隔板包括自靠近所述汽缸本体向远离所述汽缸本体方向依次间隔设置的前流道第一级隔板、前流道第二级隔板、前流道第三级隔板、前流道第四级隔板和前流道第五级隔板；所述后流道隔板包括自靠近所述汽缸本体向远离所述汽缸本体方向依次间隔设置的后流道第一级隔板、后流道第二级隔板、后流道第三级隔板、后流道第四级隔板和前流道第五级隔板。

优选地，所述前流道第一级隔板上的叶片和后流道第一级隔板的叶片，其静叶出汽角α均为sin^-1o/t+δ。

优选地，所述抽气口开设于所述后流道第二级隔板与后流道第三级隔板之间。

优选地，所述后流道第三级隔板上的叶片，其静叶出汽角α为sin^-1o/t+δ。

具体地，所述叶片固定设置于所述内环与外环之间；所述内环、外环与所述隔板套、导流环相接，所述内环与所述导流环之间平滑过渡。

具体地，所述前流道隔板、后流道隔板与导流环、隔板套之间密封相接。

具体地，所述导流环上固定设置有卡槽，分别与所述隔板部件配合形成密封面；所述卡槽的宽度与所述隔板部件配合部分的宽度相匹配。

具体地，所述前流道隔板和后流道隔板均呈环状，所述前流道隔板和后流道隔板均包括72个叶片。

优选地，所述调节阀的进汽压力为59Bar至62Bar，相邻叶片之间的通流面积为0.1平方米。

本发明还供了一种用于核电站汽轮机的高压缸的设计方法，所述高压缸包括汽缸本体、前流道隔板和后流道隔板，所述前流道隔板固定设置于所述汽缸本体一侧，所述后流道隔板固定设置于所述汽缸本体的另一侧，将高压缸中至少一级前流道隔板的叶片静叶出汽角与至少一级后流道隔板的叶片静叶出汽角设计为sin^-1o/t+δ，其中，t为相邻叶片之间根部的距离，o为相邻叶片根部距离另一叶片的最短距离，δ为汽流偏转角。

具体地，将靠近于所述汽缸本体的前流道隔板上的叶片、靠近于所述汽缸本体的后流道隔板上叶片的静叶出汽角α设置为sin^-1o/t+δ；将与抽气口相邻且位于下游的后流道隔板上叶片的静叶出汽角α设置为sin^-1o/t+δ。

具体地，将所述后流道隔板、前流道隔板与导流环之间设置为平滑过渡；将所述后流道隔板、前流道隔板与导流环之间的间隙设置为0。

具体地，将高压缸中至少一级前流道隔板的叶片静叶出汽角与至少一级后流道隔板的叶片静叶出汽角设计为sin^-1o/t+δ之后，还包括以下步骤，对所述核电站汽轮机进行热力性能试验分析；对所述核电站汽轮机进行汽缸本体参数分析，对连接于所述核电站汽轮机的系统部件进行系统参数分析。

本发明提供的一种核电站汽轮机的高压缸及其设计方法，通过把隔板面积和蒸汽流量匹配为最佳提升了核电站发电效率，其主要通过将静叶出汽角设置为sin^-1o/t+δ，使隔板的通流面积保持合适，不会偏大或偏小，在防止蒸汽流量过大、核反应堆超过额定功率的前提下，调节阀便可以适当地开大，调节阀处的节流损失减小，发电机的出力得到提升。另外，隔板通流面积适当，可使汽轮机至高压加热器的抽汽压力值保持合适，抽汽量可达到设计值，可使反应堆给水温度增高至合适值。

附图说明

图1是节流对高压缸焓降的影响示意图；

图2是本发明实施例中核电站汽轮机与调节阀的连接示意图；

图3是本发明实施例中核电站汽轮机中隔板上叶片的示意图；

图4是本发明实施例中核电站汽轮机中隔板上叶片中静叶出汽角不同时的示意图；

图5是本发明实施例中核电站汽轮机中隔板部件与导流环的装配示意图；

图6是本发明实施例中热力性能试验分析结果图；

图7是本发明实施例中推力轴承温度及推力磨损值分析结果图；

图8是本发明实施例中高压缸胀差分析结果图；

图9是本发明实施例中GRE参数分析结果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2～图5所示，本发明实施例提供的一种核电站汽轮机的高压缸，包括汽缸本体1，隔板套，隔板部件5和导流环4，所述隔板部件5夹设于所述导流环4之间。

如图2～图5所示，所述汽缸本体1上设置有连接于反应堆出口蒸汽母管2的调节阀3。所述隔板部件5包括多级前流道隔板和多级后流道隔板。各前流道隔板和各后流道隔板之间可设置有动叶，动叶可由蒸汽驱动。所述前流道隔板与后流道隔板上均包括座体和多个环形排列且固定设置于所述座体上的叶片11。从调节阀3进入高压缸的蒸汽，其分流至前流道隔板和后流道隔板并流经各叶片11，并推动动叶。

如图2～图5所示，所述前流道隔板固定设置于所述汽缸本体1一侧，所述后流道隔板固定设置于所述汽缸本体1的另一侧，其中两个相邻的所述后流道隔板之间设置有用于连接抽气管的抽气口，用于提供给水加热器所需的抽汽；抽气口连接于抽气管。

如图2～图5所示，所述至少一级前流道隔板与至少一级后流道隔板，其上的叶片的静叶出汽角α为sin^-1o/t+δ；其中，静叶出汽角α为喷嘴中心线与动叶运动方向的夹角，t为相邻叶片11的根部之间的距离，o为相邻叶片11根部距离另一叶片11的最短距离，δ为汽流偏转角，蒸汽流在喷嘴的斜切部分发生膨胀，汽流方向会发生偏转，不再以静叶出汽角流出，发生的偏转角度就叫汽流偏转角。汽轮机设计时需通过计算和试验经验确定汽流偏转角δ。通过将静叶出汽角设置为sin^-1o/t+δ，使隔板的通流面积保持合适，不会偏大或偏小，在防止蒸汽流量过大、核反应堆超过额定功率的前提下，调节阀3便可以适当地开大，调节阀3处的节流损失减小，发电机的出力得到提升。另外，隔板通流面积适当，可使汽轮机至高压加热器的抽汽压力值保持合适，抽汽量可达到设计值，可使反应堆给水温度增高至合适值。而且，可使高压缸级前压力可正常从后往前建立到设计值。

具体地，如图2～图5所示，所述前流道隔板包括自靠近所述汽缸本体1向远离所述汽缸本体1方向依次间隔设置的前流道第一级隔板、前流道第二级隔板、前流道第三级隔板、前流道第四级隔板和前流道第五级隔板；所述后流道隔板包括自靠近所述汽缸本体1向远离所述汽缸本体1方向依次间隔设置的后流道第一级隔板、后流道第二级隔板、后流道第三级隔板、后流道第四级隔板和前流道第五级隔板。一部分蒸汽可逐级流经前流道第一级隔板、前流道第二级隔板、前流道第三级隔板、前流道第四级隔板和前流道第五级隔板，另一部分蒸汽可逐级流经后流道第一级隔板、后流道第二级隔板、后流道第三级隔板、后流道第四级隔板和前流道第五级隔板。

具体地，如图2～图5所示，最靠近于所述汽缸本体1的前流道隔板上的叶片11(即前流道第一级隔板上的叶片11)与最靠近于所述汽缸本体1的后流道隔板上的叶片11(即后流道第一级隔板上的叶片11)，其静叶出汽角α均为sin^-1o/t+δ。这样，在现有核电站汽轮机的改造中，在防止蒸汽流量过大、核反应堆超过额定功率的前提下，且在花费成本最低的情况下，可使汽轮机隔板部件5的压力损失得到较好的改善，汽轮机的性能得到提升。当然，可以理解地，也可选择更换其它位置的前流道隔板和后流道隔板，例如，将第二级或/和第三级的前流道隔板和后流道隔板更换为叶片的静叶出汽角α为sin^－1o/t+δ的隔板。当然，将所有的前流道隔板和后流道隔板均更换成叶片的静叶出汽角α为sin^－1o/t+δ的隔板，其效果最好，调节阀3处的节流损失将进一步减小，发电机的出力得到进一步提升，但花费成本十分巨大，更换所需的工期也较长。对于全新设计和制造的核电站和汽轮机，可将各级前流道隔板和后流道隔板均更换成叶片的静叶出汽角α为sin^－1o/t+δ的隔板，在保证核电站各相关机组在安全可靠地前提下，发电机的出力得到较大的提升。

具体地，如图2～图5所示，靠近于抽气口且位于下游的一个后流道隔板，其静叶出汽角α为sin^-1o/t+δ，该级后流道隔板的通流面积可达到较优值，使汽轮机至高压加热器的抽汽压力正常，抽汽量可达设计值，从而使反应堆给水温度达到设定值。

具体地，如图2～图5所示，本实施例中，所述前流道第一级隔板上的叶片11和后流道第一级隔板的叶片11，其静叶出汽角α均为sin^-1o/t+δ。本实施例中，所述抽气口开设于所述后流道第二级隔板与后流道第三级隔板之间。所述后流道第三级隔板上的叶片11，其静叶出汽角α为sin^-1o/t+δ，使后流道第三级隔板上的叶片11之间的通流面积较后流道第二、四、五级隔板上叶片11的通流面积小，气流阻力在后流道第三级隔板处适当增大，故后流道第三级隔板与后流道第二级隔板之间的压力将适当上升，以使汽轮机至高压加热器的抽汽压力值保持合适，抽汽量可达到设计值，进而可使反应堆给水温度增高至合适值。当然。不同的核电站汽轮机，其抽气口开设的位置可不同，只需要在后流道隔板中靠近于抽气口且位于下游的一级后流道隔板上适当减小通流面积，即可使抽气口处的抽气压力升高至合适值。

具体地，如图2～图5所示，所述叶片11固定设置于所述内环与外环之间；所述内环、外环与所述隔板套、导流环4相接，所述内环与所述导流环4之间平滑过渡，以避免高压缸内蒸汽气流紊乱，利于降低气流阻力，从而可提高发电机的出力。具体应用中，由于加工、装配等原因，外环的内侧可能低于导流环4，此时可通过将导流环4磨平至与外环相接处平齐并圆滑过渡，或者，也可在外环上进行堆焊，以使外环内侧的高度升至与导流环4平齐。若外环高于导流环4，此时可通过将导流环4堆焊至与外环相接处平齐并圆滑过渡，或者，也对外环上进行磨销，以使外环的高度升至与导流环4平齐。本实施例中，选择对导流环4进行加工，使其与外环平滑过渡，其加工相对方便，利于缩短工期。

优选地，如图3所示，叶片11的截面形状呈弯扭状，其正面(与高压蒸汽直接接触的一面)呈凸出状的曲面状，反面呈凹陷状的曲面状。

本实施例中，在加工导流环4的过程中，先对导流环4进行测量、分析，确定加工量和加工轮廓。具体应用中，可采用手工打磨的方式磨削导流环4。具体地，先于导流环4的外周壁处打一圈标示孔，以便于识别加工量，磨削时直接磨削至标示孔处即可，无需反复测量，利于提高加工效率。具体加工，可先采用粗磨的方式，先将导流环4加工至目标尺寸，且留有一定的加工余量，再通过精磨的方式，将导流环4精确地加工至标示孔处，使导流环4加工至精确的目标尺寸，其加工精度高，导流环4表面应力小，可保证导流环4的可靠性和使用寿命，且加工效率高，加工周期短。

具体地，所述前流道隔板、后流道隔板与导流环4之间密封相接。前流道隔板、后流道隔板与导流环4之间的间隙为零。避免蒸汽从前流道隔板、后流道隔板与导流环4之间的间隙流过，避免了压力损失，进一步提高了发电机的出力。

具体地，如图2～图5所示，所述导流环4上固定设置有卡槽41，分别与所述隔板部件5配合形成密封面；所述卡槽41的宽度与所述隔板部件5配合部分的宽度相匹配，使蒸汽不能从隔板组件与导流环4的间隙之间流过，避免压力损失，利于提高发电机的出力。根据测算，以上处理密封面间隙及导流环4台阶的措施可使汽轮机出力提高2MW(兆瓦)以上。

优选地，所述前流道隔板和后流道隔板均呈环状，其均为对合设置的分体式结构，以便于分开加工和装配。所述前流道隔板和后流道隔板均包括72个叶片11，相邻叶片11之间的通流面积可为0.1平方米。

优选地，所述调节阀3的进汽压力为59Bar至62Bar。

具体应用中，针对核电汽轮机的改造，在完成了隔板的清洗及尺寸测量、新隔板与导流环4适配、新隔板更换及调整。新隔板安装完成后，与导流环4和隔板套之间的4个密封面间隙均为零；出汽边与转子动叶配合良好，实现了新隔板与导流环4之间的平滑过渡。

新隔板与原隔板不相同的地方为隔板的静叶安装角度不一样，如图4所示，实线为原隔板叶片的角度，虚线为新隔板叶片的角度，新隔板的安装角度是在原隔板的基础上减小。改造后高压缸进汽压力约59.6bar.a(100％FP)，后流道第三级隔板的前压力约25.8bar.a，仍小于设计值，对设备安全没有影响。

据测量，采用目前的核电站汽轮机的高压缸时，机组最大连续出力工况下，其中一高压缸级前蒸汽压力为56.78Bar.a，另一高压缸级前蒸汽压力为55.96Bar.a，均低于61.2Bar.a的设计值，因为高压缸进汽压力偏低，必然导致阀门节流损失偏大，导致发电机出力偏低。通过本发明所提供的核电站汽轮机的高压缸，其将高压缸中部分隔板或全部隔板的叶片11静叶出汽角设计为sin^－1o/t+δ，适当增大了隔板的通流面积，将隔板通流面积与蒸汽流量匹配为最佳，提高了发电效率。据测算，改造后的核电站汽轮机其前后流道第一级前压力与原来相比提高了3.67bar，给水温度提高2.58℃，功率提升10.012MW。

本发明实施例还提供了一种用于核电站汽轮机的高压缸的设计方法，将高压缸中至少一级前流道隔板的叶片11静叶出汽角与至少一级后流道隔板的叶片11静叶出汽角设计为sin^-1o/t+δ，静叶出汽角α为喷嘴中心线与动叶运动方向的夹角，t为相邻叶片11的根部之间的距离，o为相邻叶片11根部距离另一叶片11的最短距离，δ为汽流偏转角，蒸汽流在喷嘴的斜切部分发生膨胀，汽流方向会发生偏转，不再以静叶出汽角流出，发生的偏转角度就叫汽流偏转角。汽轮机设计时需通过计算和试验经验确定汽流偏转角δ。通过将静叶出汽角设置为sin^-1o/t+δ，使隔板的通流面积保持合适，不会偏大或偏小，在防止蒸汽流量过大、核反应堆超过额定功率的前提下，调节阀3便可以适当地开大，调节阀3处的节流损失减小，发电机的出力得到提升。另外，隔板通流面积适当，可使汽轮机至高压加热器的抽汽压力值保持合适，抽汽量可达到设计值，可使反应堆给水温度增高至合适值。而且，可使高压缸级前压力可正常从后往前建立到设计值。

本发明实施例提供的用于核电站汽轮机的高压缸的设计方法，其不仅可应用于对核电站汽轮机的高压缸进行全新设计，还适用于对现有的核电站汽轮机的高压缸进行改造。对现有的核电站汽轮机的高压缸进行改造时，优选地，将靠近于所述汽缸本体1的前流道隔板上的叶片11、靠近于所述汽缸本体1的后流道隔板上叶片的静叶出汽角α设置为sin^-1o/t+δ；在防止蒸汽流量过大、核反应堆超过额定功率的前提下，且在花费成本最低的情况下，可使汽轮机隔板部件5的压力损失得到较好的改善，汽轮机的性能得到提升，发电机的出力得到提升。

具体地，将与抽气口相邻且位于下游的后流道隔板上叶片的静叶出汽角α设置为sin^-1o/t+δ，使抽气口位于下游第一级的后流道隔板处的气流阻力适当增大，故此处的压力将适当上升，以使汽轮机至高压加热器的抽汽压力值保持合适，抽汽量可达到设计值，进而可使反应堆给水温度增高至合适值。当然。不同的核电站汽轮机，其抽气口开设的位置可不同，只需要在后流道隔板中靠近于抽气口且位于下游的一级后流道隔板上适当减小通流面积，即可使抽气口处的抽气压力升高至合适值。

具体地，可于核电站汽轮机控制系统中预设汽轮机与反应堆负荷的曲线，以避免反应堆调试时跳堆及退状态的风险。

具体地，将所述后流道隔板、前流道隔板与导流环4之间设置为平滑过渡；在隔板与导流环4制备过程中，不可避免地存在一些变形和误差，若隔板与导流环4之间存在台阶，高压蒸汽在台阶的影响下产生紊流，会导致压力损失。通过将后流道隔板、前流道隔板与导流环4之间设置为平滑过渡，可消除紊流，避免压力损失，可提高发电机的发电效率高。

具体地，将所述后流道隔板、前流道隔板与导流环4之间的间隙设置为零，以避免高压蒸汽从后流道隔板、前流道隔板与导流环4之间的间隙流过，从另一方面避免了压力损失，提高了发电机的发电效率。根据测算，将所述后流道隔板、前流道隔板与导流环4之间设置为平滑过渡后并使两者之间密封连接后，与隔板与导流环4之间存在2mm台阶相比且具有轻微间隙时相比，以上处理密封面间隙及导流环4台阶的措施可使汽轮机出力提高2MW以上。

具体地，将高压缸中至少一级前流道隔板的叶片11静叶出汽角与至少一级后流道隔板的叶片11静叶出汽角设计为sin^-1o/t+δ之后，还包括以下步骤，对所述核电站汽轮机进行热力性能试验分析；对所述核电站汽轮机进行汽缸本体1参数分析，对连接于所述核电站汽轮机的系统部件进行系统参数分析等以进一步保证改造的可靠性，进一步确保叶片的静叶出汽角α改为sin^-1o/t+δ后，整个系统可在安全可靠的前提下稳定运行。

具体地，热力性能试验分析如图6所示，原有技术中试验发电机功率987.175MW，试验工况下最终给水温度222.319℃，修正到设计保证值条件下的发电机输出功率为：991.629MW，试验期间机组不明泄漏率为0.062％，低于汽轮机性能试验标准0.1％，满足试验要求，试验结果有效。

通过本发明所实施例所提供的核电站汽轮机的高压缸，改造后试验发电机功率997.660MW，试验工况下最终给水温度224.773℃，修正到设计保证值条件下的发电机输出功率为：1001.641MW，试验期间机组不明泄漏率为0.063％，低于汽轮机性能试验标准0.1％，满足试验要求，试验结果有效。与原有技术的对比实验结果表明两次试验的比较结果表明：改造后的性能指标均达到较佳的效果；其中，改造后功率提升10.012MW；最终给水温度提升2.58℃；一级前压力由56.06bar.a提升到59.73bar.a。

具体地，汽缸本体1参数分析包括推力轴承温度及推力磨损值分析，分析结果如图7所示。从上述数据看，推力轴承温度较低，推力磨损为负值，机组是安全可靠的。从前后侧推力轴承的温度及推力磨损在改造前后的变化来看，推力变得更小了，且满功率时推力的方向也可能发生了变化，改造前向后，改造后向前。正是由于推力变小(改造前就很小)，因此在机组状态变化时(功率变化、系统变化等)，推力轴承的温度及磨损可能会出现小的阶跃现象，但对机组的安全稳定运行没有影响。

具体地，汽缸本体1参数分析还包括高压缸胀差分析，分析结果如图8所示，由以上表格可以看出本申请改进后高压缸差胀在各个功率平台均正常。其中微小的变化是由于启机升负荷过程中负荷变化情况、轴向推力变化(包括工况变化和隔板改造)、大修中仪表胀差校验定位误差、仪表测量误差等多种因素造成，这种变化属于正常范围内的微小变化。

具体地，系统参数分析包括GRE参数分析，分析结果如图9所示，从表中数据可以看出，改进前后，GRE开度参考值由88.4％增加到92.5％，波动稍微增大(约0.5％波动)；GRE高缸调阀开度增加约10％。改造后发电机、变压器等实际运行电气参数都未超允许限值。改造的效果如下：汽轮机一级压力提高到59.6bar.a、给水温度提升到225度、调节阀3开度增大到48％；机组每小时增加发电量1万千瓦以上，在保证安全的前提下，经济效益得到很大的提升

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种核电站汽轮机的高压缸，包括汽缸本体，隔板套，隔板部件和导流环，所述隔板部件夹设于所述导流环之间，所述汽缸本体上设置有连接于反应堆出口蒸汽母管的调节阀，所述隔板部件包括多级前流道隔板和多级后流道隔板，所述前流道隔板固定设置于所述汽缸本体一侧，所述后流道隔板固定设置于所述汽缸本体的另一侧，所述前流道隔板与后流道隔板上均包括内环、外环和多个环形排列且固定设置于所述内环、外环上的叶片，其中两个相邻的所述后流道隔板之间设置有用于连接抽气管的抽气口；其特征在于，至少一级所述前流道隔板与至少一级所述后流道隔板，其上的叶片的静叶出汽角α为sin^－1o/t+δ；其中，t为相邻叶片的根部之间的距离，o为相邻叶片根部距离另一叶片的最短距离，δ为汽流偏转角。

2.如权利要求1所述的核电站汽轮机的高压缸，其特征在于，最靠近于所述汽缸本体的前流道隔板上的叶片与最靠近于所述汽缸本体的后流道隔板上的叶片，其静叶出汽角α均为sin^－1o/t+δ。

3.如权利要求1所述的核电站汽轮机的高压缸，其特征在于，靠近于所述抽气口且位于下游的一个后流道隔板，其静叶出汽角α为sin^－1o/t+δ。

4.如权利要求1所述的核电站汽轮机的高压缸，其特征在于，所述前流道隔板包括自靠近所述汽缸本体向远离所述汽缸本体方向依次间隔设置的前流道第一级隔板、前流道第二级隔板、前流道第三级隔板、前流道第四级隔板和前流道第五级隔板；所述后流道隔板包括自靠近所述汽缸本体向远离所述汽缸本体方向依次间隔设置的后流道第一级隔板、后流道第二级隔板、后流道第三级隔板、后流道第四级隔板和前流道第五级隔板。

5.如权利要求4所述的核电站汽轮机的高压缸，其特征在于，所述前流道第一级隔板上的叶片和后流道第一级隔板的叶片，其静叶出汽角α均为sin^－1o/t+δ。

6.如权利要求4所述的核电站汽轮机的高压缸，其特征在于，所述抽气口开设于所述后流道第二级隔板与后流道第三级隔板之间。

7.如权利要求6所述的核电站汽轮机的高压缸，其特征在于，所述后流道第三级隔板上的叶片，其静叶出汽角α为sin^－1o/t+δ。

8.如权利要求1至7中任一项所述的核电站汽轮机的高压缸，其特征在于，所述叶片固定设置于所述内环与外环之间；所述内环、外环与所述隔板套、导流环相接，所述内环与所述导流环之间平滑过渡。

9.如权利要求1所述的核电站汽轮机的高压缸，其特征在于，所述前流道隔板、后流道隔板与导流环、隔板套之间密封相接。

10.如权利要求1所述的核电站汽轮机的高压缸，其特征在于，所述导流环上固定设置有卡槽，分别与所述隔板部件配合形成密封面；所述卡槽的宽度与所述隔板部件配合部分的宽度相匹配。

11.如权利要求1所述的核电站汽轮机的高压缸，其特征在于，所述前流道隔板和后流道隔板均呈环状，所述前流道隔板和后流道隔板均包括72个叶片。

12.如权利要求11所述的核电站汽轮机的高压缸，其特征在于，所述调节阀的进汽压力为59Bar至62Bar，相邻叶片之间的通流面积为0.1平方米。

13.一种用于核电站汽轮机的高压缸的设计方法，其特征在于，所述高压缸包括汽缸本体、前流道隔板和后流道隔板，所述前流道隔板固定设置于所述汽缸本体一侧，所述后流道隔板固定设置于所述汽缸本体的另一侧，将高压缸中至少一级前流道隔板的叶片静叶出汽角与至少一级后流道隔板的叶片静叶出汽角设计为sin^－1o/t+δ，其中，t为相邻叶片之间根部的距离，o为相邻叶片根部距离另一叶片的最短距离，δ为汽流偏转角。

14.如权利要求13所述的用于核电站汽轮机的高压缸的设计方法，其特征在于，将靠近于所述汽缸本体的前流道隔板上的叶片、靠近于所述汽缸本体的后流道隔板上叶片的静叶出汽角α设置为sin^－1o/t+δ；将与抽气口相邻且位于下游的后流道隔板上叶片的静叶出汽角α设置为sin^－1o/t+δ。

15.如权利要求13所述的用于核电站汽轮机的高压缸的设计方法，其特征在于，将所述后流道隔板、前流道隔板与导流环之间设置为平滑过渡；将所述后流道隔板、前流道隔板与导流环之间的间隙设置为0。

16.如权利要求13所述的用于核电站汽轮机的高压缸的设计方法，其特征在于，将高压缸中至少一级前流道隔板的叶片静叶出汽角与至少一级后流道隔板的叶片静叶出汽角设计为sin^－1o/t+δ之后，还包括以下步骤，对所述核电站汽轮机进行热力性能试验分析；对所述核电站汽轮机进行汽缸本体参数分析，对连接于所述核电站汽轮机的系统部件进行系统参数分析。