发电厂全能值班员技术交流

汽轮机的旋转部分通称转子，它是由主轴、叶轮、叶片和其它零件组成。大型汽轮机的转轴，好似一把只打开了一半的雨伞。

叶片是镶到叶轮上去的，汽轮机是靠高压高温蒸汽冲动叶片带动转轴旋转的。因此叶片的质量有求很高，要用高级合金钢来做原料。

一、为什么整个转子的形状，像一把半打开的雨伞呢？

原来，十二万五千瓦中间再热汽轮机，它一共有四千八百片叶片。这些叶片的大小很不一样，最小的只有大拇指的一半长（23毫米） 而最大的比手臂还要长（700毫米）。

那么，为什么叶片要做的大小不一呢？一圈喷嘴和一圈叶片称为一级，十二万五千瓩中间再热汽轮机共有二十五级。各级的蒸气压力是不相同的，第一级受到的是蒸汽进口压力，因此它的压力最高，而最末一级是汽轮机的排汽压力，压力最低。汽轮机的叶片排列正好和蒸汽压力相反，第一级最小，以后各级的叶片逐渐增大，到最末一级叶片就最大，因此整个转子看上去就像一把半打开的雨伞。

二、为什么蒸汽压力高，叶片反而要做的小呢？

这是为了使汽轮机转轴各部分收到的蒸汽冲击力，大小能够一致的缘故。我门知道，蒸汽的压力和溶积的关系是成反比的。第一级蒸汽压力最大，而这时的蒸汽溶积就最小，因此叶片就做得最小；当蒸汽一级一级通下去时，它的压力逐渐减低，随之他的容积也逐渐增大，于是蒸汽的通导面积就得增大，因此叶片就得做得大一些。如果把每一级叶片都做成同样大小的话，那么转轴各个部分受到蒸汽的冲击力，就有大有小，转轴旋转起来就要不平稳了。这就是汽轮机叶片从小到大的道理。

叶片是转子的重要部件。叶片的工作条件是非常艰巨的，温度高而又经常在变化，还受着相当大的离心力和弯曲力的作用。在运行中，如果叶片折断，就会引起设备的严重损坏。

因此，叶片的材料，以及制造工艺，都有相当高的要求，像十二万五千瓦中间再热汽轮机的叶片，加工时的精密度的误差就不能超过头发丝的三分之一。

一般在汽轮机高压段，蒸汽容积流量相对较小，叶片短，叶高比d／L（d为叶片平均直径，L为叶片高度）较大，沿整个叶高的圆周速度及汽流参数差别相对较小。此时依靠改变不同叶高处的断面型线，不能显著地提高叶片工作效率，所以多将叶身断面型线沿叶高做成相同的，即做成等截面叶片。这样做虽使效率略受影响，但加工方便，制造成本低，而强度也可得到保证，有利于实现部分级叶片的通用化 。

四、汽轮机低压部分叶片为什么要设计为扭叶片

大机组为增大功率，往往叶片做得很长。随着叶片高度的增加，当叶高比具有较小值(一般为小于10)时，不同叶高处圆周速度与汽流参数的差异已不容忽视。此时叶身断面型线必须沿叶高相应变化，使叶片扭曲变形，以适应汽流参数沿叶高的变化规律，减小流动损失;同时，从强度方面考虑，为改善离心力所引起的拉应力沿叶高的分布，叶身断面面积也应由根部到顶部逐渐减小。

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