ICS 27.040 K 54 中华人民共和国国家标准 GB/T 35687—2017 大型空冷汽轮机末级叶片技术规范 Specification of LSB for large air cooling steam turbine 2017-12-29发布 2018-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 35687—2017 前言 本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国汽轮机标准化技术委员会（SAC/TC172)归口。 站设备有限公司上海汽轮机厂、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司。 本标准主要起草人：范小平、周显丁、刘双明、陈鑫、方崇华、周英、赵思楠、李宇峰、崔建国 GB/T 35687—2017 大型空冷汽轮机末级叶片技术规范 1范围 本标准规定了大型空冷汽轮机未级动叶片的设计、制造、动调频试验、背压保护、标识、包装和防护 的技术要求 本标准适用于功率为200MW等级及以上（直接空冷或间接空冷）空冷汽轮机的末级动叶片，其他 型式的空冷汽轮机和中、小容量空冷汽轮机可参照执行。 2规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T8732汽轮机叶片用钢 3 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 SAC 3.1 空冷汽轮机 aircooling steamturbine 利用环境空气并通过空冷式换热器带走汽轮机排汽热量的凝汽式汽轮机。 3.2 颤振flutter 在非定常气动力、惯性力及弹性力的相互作用下，不断对叶片振动输人能量，使自激振动持续下去， 形成气动弹性不稳定性振动。 3.3 动调频试验 rotating vibration test 针对全尺寸实物动叶片进行旋转振动动力学特性测试的试验， 4设计要求 4.1气动设计 4.1.1原则 气动设计应按末级叶片的相应技术要求进行，同时应根据空冷机的运行特点在变工况范围内作 优化。 4.1.2输入条件 4.1.2.1轴向排汽容积流量作为末级叶片气动设计的基本输入参数。 4.1.2.2 末级叶片的端负荷（即单位排汽面积的质量流量）作为强度设计的基本输人参数。 1 GB/T356872017 4.1.2.3末级叶片的选配应符合下列原则： 从气动性能角度，应选配轴向排汽容积流量与机组额定工况容积流量接近的叶片； 一从安全可靠性角度，所选配叶片的设计端负荷应大于机组的最大端负荷。 4.1.3优化排汽面积 4.1.3.1按排汽轴向速度优化 应根据末级叶片高度和根径确定排汽环形面积（通常称排汽面积）、圆周速度U和叶片出汽角β2。 按排汽轴向排汽速度等于UXtanβ，确定最优的排汽面积。 注：不同的圆周速度对应不同的最佳轴向排汽速度，通常处在170m/s～230m/s之间 4.1.3.2按排汽轴向马赫数优化 可采用排汽轴向马赫数判定排汽面积的合理性，在设计工况下，排汽轴向马赫数应在0.4～0.59范 围内。 4.1.4叶型设计 末级叶片型线应具有较好的变工况适应性和攻角适应性，在较宽的马赫数范围内，叶型损失应保持 在较低水平，即叶型对马赫数不敏感。叶片沿高度方向各部位应采用与马赫数相适应的亚音速、跨音 速、超音速叶型。 4.1.5变工况特性设计 末级叶片变工况特性设计推荐如下： 阻塞背压"：6.0kPa~7.5kPa； —零功率背压²：40kPa～50kPa； 设计工况根部反动度：20%~35%，顶部反动度：60%80%； 满负荷最高背压：30kPa~35kPa； 最高长期运行许用背压3：50kPa～55kPa 4.2 结构、强度、振动设计 4.2.1设计原则 末级叶片在强度设计时，在保证其气动性能的条件下，应尽量减小静应力水平，提高静强度（平均应 力）的安全裕度，且在结构设计时，应采用具有较大阻尼、能防止颤振的叶片结构。 4.2.2结构设计 末级叶片宜采用较大的阻尼结构设计，具体如下： 叶根采用叉型叶根、枞树型叶根。 一叶身采用变截面扭转成型以满足流场特性和截面应力特性的要求。 2）在最大连续功率工况的排汽流量下，随着背压升高，末级动叶的输出功率减小，末级动叶输出功率为零时对应 的背压。 3）空冷机组有一背压保护曲线，其上安全运行的上限背压Pkmx都是末级叶片可以长期安全运行的，既不用喷水 减温，末级动叶承受的附加动应力也在允许范围之内。它是作为衡量空冷机组渡夏能力指标，规定阀门全开流 量Gomax所对应的Pkmax为空冷汽轮机专门定义的最高长期运行许用背压。 2