深圳金岗电力有限公司有一台N15-3.43型汽轮机是由南京汽轮电机厂90年代中期生产的单缸、冲动凝汽式汽轮机，用现代的眼光和技术来看，由于机组原通流设计是50～60年代水平，使机组实际动力性能远落后于当代先进水平，按最新技术分析，影响通流部分效率主要有以下几个因素:

1、叶片型线是40～50年代前苏联的老型线，气动热力性能查，叶型损失大，效率低，变工况性能差。

2、某些级的速比和焓降分配不合理，导致热力特性参数偏离最佳值，级效率低。

3、前几级叶片原设计为窄叶片加加强筋结构，由于加强筋的型线与叶型不匹配，且由于加工原因，加强筋与叶片通常不能按设计要求对齐，造成静叶栅损失大大增加。

4、通流子午面不光顺，特别是前段带有加强筋的级，通道呈明显的阶梯形，容易产生脱流，加大通流损失。

5、动、静叶片匹配不佳，叶片来流攻角偏大，增加了攻角的损失。

6、部分级动叶顶部无围带或有拉筋，增加了泄露损失和绕流损失。

7、采用了双列调节级，该级效率偏低，对机组热力性能有不利影响。

    以上诸多因素导致了该机组固有的缺陷与不足，也影响电厂的经济效益，造成了能源的浪费。

    为提高该机组的性能和效率，2001年5月，由金岗电厂委托北京全三维动力工程有限公司设计，由南港动力工程有限公司联合南汽厂对该机组进行改造，并进行现场安装。

    在通流部分现代化的改造中，老机组的全部动、静叶片都将被更换，在新的隔板、转子中主要采用了以下几项具有先进水平的技术。

1、新一代“加载”高效静叶型。

这是80年代后期国外开始研制的新一代高效率透平型，其突出特点是：

a)       叶片表面最大气动负荷在叶栅流道的后部（传统叶片则在前部）。

b)      吸力面、压力面均由高阶连续光滑曲线（不是圆弧）构成。

c)       叶片前缘小圆半径较小，且具有更好的流线形状，在来流方向（攻角）大范围变化是仍保持叶栅低损失特性。

d)      叶片尾缘小圆半径较小，减少尾缘损失。

e)       叶型最大厚度较大，增强了叶片刚性。

2、弯扭联合全三维成型静叶栅。

3、调节级子午面收缩。

4、大小叶片分流静叶栅。

5、动叶全部采用字带围带整圈联结结构，减小了振动应力，增加了叶片强度。

6、动叶顶部外圆增加多个汽封齿，从而大大减少了漏汽损失。

7、所有隔板全部改为焊接隔板，因焊接加工精度高，从而能保证静叶栅达到气动热力性能，并增加了隔板的刚度和使用寿命。

    以上几点均代表着当代汽机行业最先进的技术，几年的运行表明，原机组的汽缸和轴系是安全可靠的。本次改造的另一个重要原则就是使转子重量、轴后推力等涉及运行安全的参数基本不变，以保持轴系的特性基本不变，同时通过采用动叶整圈联接措施，大幅度提高了动叶的安全性。此外新型后加载叶型的刚性大大优于原设计老叶片，隔板的刚性也增强了，所以，改造后机组的安全性比过去大为提高。

    由于该机组改造是南京汽轮电机（集团）有限责任公司的第一台老机组全三维改造，所以厂里非常重视，总师亲自抓，在全三维公司现场代表的全力配合下，只用了两个半月的时间就全部加工完成了该机的所有改造部件，随后南港公司又派出最优秀的施工人员到现场安装，仅用了13天时间就完成了这一改造，并一次开机成功，经金岗电厂统计，改造后的汽轮机满负荷效率提高了6.5% ，运行一年左右便可收回全部投资，效益十分可观。

    该机的改造是全国同类型机组用全三维技术改造的第一台，也是南京汽轮电机（集团）有限责任公司应用全三维技术于汽轮机生产和改造上的第一台，也是南港公司承接此类改造的第一台。该机改造的成功，改变了以往人们对小机组用全三维改造收益不大的观点。实践证明改造后的效益是可观的，值得在全国同类型机组中推广使用。

深圳金岗电力有限公司N15-3.43型汽轮机

通流部分现代化改造情况介绍

    深圳金岗电力有限公司N15-3.43型汽轮机是由南京汽轮电机厂生产的单缸、冲动、凝汽式汽轮机，其通流部分的设计属二十世纪五、六十年代的水平，由于其叶片型线落后，通流子午面不光顺，动静叶片匹配不佳，级的速比和焓降分配不合理等诸多因素，导致N15-3.43型汽轮机热力性能较差、效率偏低。

    为提高该台汽轮机的技术水平和效率，2001年5月，我公司委托北京全三维动力工程有限公司设计、南京汽轮电机集团公司制造，对这台N15-3.43型汽轮机的通流部分采用以扭弯联合成型全三维叶栅和后加载叶型为代表的当代先进汽轮机技术进行了技术改造，并实施现场安装测试，在最短的时间内（13天）完成了这一技改项目。改造后的汽轮机满载负荷效率提高了大约6.5%，一年左右便收回全部投资，效益十分可观。

    对国内N15-3.43型汽轮机通流部分首次进行技术升级和改造并一次性取得成功，说明对该类机型的改造技术上是可行的，实践证明改造效益也是很可观的，值得在同类型机组中进一步推广。

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                                                           二零零零年六月