汽轮机内工作蒸汽经膨胀降压进入湿蒸汽区后，由于自发凝结会产生大量细小的水滴悬汽流中，这些水滴的直径虽很小，但却对汽轮机（包括核电汽轮机）有很大的危害。它不仅降低机组的经济性，还会对叶片产生水蚀，从而对机组的安全运行构成威胁。汽轮机中的水滴除了有自发凝结较大的生成的小水滴外（称一次水滴，其直径一般不超过2-3μm，数量很多，与汽流的跟随性好），还有一部分是直径较大的水滴，它是由聚集在叶片表面的水膜在叶片后缘被高速汽流撕裂、破碎后所形成的水滴，称二次水滴。二次水滴的直径较大，从10μm以上到数百微米。虽然按重量计，它们在全部水滴中所占的份额一般不超过5%，但它们的流动情况十分复杂，流动速度和流动方向与主汽流偏差较大。正是这部分为数不多，但直径较大的二次水滴对汽轮机叶片造成了严重的水蚀侵害，为此世界上有关汽轮机的主要研究机构和制造公司都在对此进行研究。 在国家自然科学基金委等的资助下，我们研制了可同时测量1次水滴、2次水滴和流场的CP－1汽轮机内湿蒸汽测量仪，并在国内外的不少电厂进行了测量研究。该仪器的研制成功可为汽轮机内的湿蒸汽两相流机理研究，大功率汽轮机低负荷运行特性等的研究提供新的测量手段。 目前国际上还没有能同时测量湿蒸汽所有这些参数的类似仪器。

本项目获轻工业联合会科技进步二等奖，无锡市科技进步二等。 1、项目简介 主要对汽轮机典型叶片锻铸模具的自动生成技术及超长叶片的数字化设计与制造技术进行研究，并开发相应的汽轮机叶片模具 CAD 系统。主要研究内容如下： （1）超长叶片锻造余量自动加放技术； （2）超长叶片毛坯锻件曲面形状参数化智能化建模技术； （3）汽轮机超长叶片锻模设计自动化技术； （4）切边模具自动设计技术； （5）超长叶片锻造及模具检验样板自动设计技术； （6）超长叶片热锻件虚拟检验技术。 2、创新要点 项目创新点主要是不仅实现了成品型线驱动设计锻件截面的参数化，而且利用专家库技术，实现了智能驱动和设计。为非标小批量产品设计，提供了快速智能化设计的有效途径。具体创新点： （1）开发了一种用于叶片锻模模具自动生成的软件系统； （2）发明了一种锻件锻造成形的方法； （3）开发了叶片切边模具自动生成的软件系统； （4）开发了一种叶片检验框架实体； 3、效益分析 对具备 10 台机床的小型车间而言，每年净提高产值 100 万元以上。公司新品模具整体设计效率提高了 4 倍以上，部分设计工序效率提高上百倍。 4、推广情况 研发百万千瓦等级长叶片的民族产业中。 授权专利： 1.密封件自动修边机 200510094431X 2.自适应真空吸盘工作台 200510094430 3.一种薄型件装夹专用夹具 200910026184.8 

本项目获轻工业联合会科技进步二等奖，无锡市科技进步二等奖。 1、项目简介 主要对汽轮机典型叶片锻铸模具的自动生成技术及超长叶片的数字化设计与制造技术进行研究，并开发相应的汽轮机叶片模具 CAD 系统。主要研究内容如下： （1）超长叶片锻造余量自动加放技术； （2）超长叶片毛坯锻件曲面形状参数化智能化建模技术； （3）汽轮机超长叶片锻模设计自动化技术； （4）切边模具自动设计技术； （5）超长叶片锻造及模具检验样板自动设计技术； （6）超长叶片热锻件虚拟检验技术。 2、创新要点 项目创新点主要是不仅实现了成品型线驱动设计锻件截面的参数化，而且利用专家库技术，实现了智能驱动和设计。为非标小批量产品设计，提供了快速智能化设计的有效途径。具体创新点： （1）开发了一种用于叶片锻模模具自动生成的软件系统； （2）发明了一种锻件锻造成形的方法； （3）开发了叶片切边模具自动生成的软件系统； （4）开发了一种叶片检验框架实体； 3、效益分析376 对具备 10 台机床的小型车间而言，每年净提高产值 100 万元以上。公司新品模具整体设计效率提高了 4 倍以上，部分设计工序效率提高上百倍。 4、推广情况 研发百万千瓦等级长叶片的民族产业中。 授权专利： 1.密封件自动修边机 200510094431X 2.自适应真空吸盘工作台 200510094430 3.一种薄型件装夹专用夹具 200910026184.8 

本项目是针对金陵石化热电厂 2#汽轮机叶片断裂事故进行分析，找出断裂的原因，并 对症下药，进行相应的技术改造。论文首先分析了叶片所受到的各项应力，对末级叶片的静 强度和在运行中受到的动应力进行了综合评定，确定末级叶片的实际受力状况；同时，对叶 片的固有频率进行了计算，现场对末级叶片的固有频率进行测量，确定其振动状况。本文的 重点是对断裂叶片进行的失效分析，通过对材料、金相组织、机械性能、宏观和微观断口等 各项试验和观察，确定其断裂是由疲劳裂纹所引起，由于在正常运行状态下出现此情况，说 明叶片的设计存在问题。根据上述分析和结论，对 2#汽轮机叶片进行了相应的技术改造。 

火电汽轮机的末几级和核电汽轮机的全部级均工作在湿蒸汽区。湿蒸汽给汽轮机带来两方面问题：一是蒸汽凝结产生的水分使机组效率降低；二是湿蒸汽中的水分会导致汽轮机低压级动叶片的水蚀损坏，给机组运行带来巨大的安全隐患和经济损失。 而湿蒸汽处于饱和状态，其压力、温度不是独立参数，目前没有测量湿蒸汽状态的成熟技术。项目组基于微波谐振腔介质微扰技术开发了湿蒸汽两相流测量系统。湿蒸汽的介电常数是蒸汽湿度、温度和所处电磁场频率的函数；若温度已知，当湿蒸汽流过谐振腔，蒸汽湿度变化，引起腔体附近电磁场分布、损耗和相位变化，进而引起其谐振频率改变，通过测量频率变化可以间接实现对湿蒸汽状态的测量。

本发明涉及一种汽轮机回热系统的全工况仿真系统，将汽轮机回热系统的各个子设备以仿真模块表示，并通过仿真管道耦合连接构成汽轮机回热系统的仿真系统，再以主蒸汽流量、主蒸汽温度、热再热蒸汽温度、给水泵压力、凝结水泵压力、循环水温度和循环水流量作为输入参数，模拟汽轮机回热系统的全工况运行状态。该系统具体包括汽轮机抽气级仿真模块、加热器仿真模块、抽气管道仿真模块、除氧器仿真模块、给水泵仿真模块、凝汽器仿真模块、循环水泵仿真

本发明公开了一种汽轮机抽气系统及其运行方法，本发明的汽轮机抽气系统包括压力变送器，干式真空泵、湿式真空泵及气水分离器和变频控制系统。本发明采用变频控制系统的来调整汽轮抽气系统的运行，能够在汽轮机组启动时快速建立真空，正常运行时科学合理抽气；解决了目前汽轮机抽气系统的抽气能力受水温限制的问题。本发明可以灵活控制湿式真空泵转速，灵活调整压缩比分配，扩大抽气压缩比变化范围。

本发明公开了一种可组网便携式汽轮机组振动数据采集与故障分析系统，包括ARM主控模块、电源模块、故障诊断模块、对传感器传递的快变及键相信号进行预处理的信号调理模块，所述信号调理模块的输出端连接可对多路同步快变信号进行键相采集的同步快变信号采集模块，同步快变信号采集模块的输出端与ARM主控模块通过总线通讯连接；所述故障诊断模块接收ARM主控模块通过总线传递的数据并诊断，诊断结果通过总线反馈给ARM主控模块；所述电源模块通过总线为信号调理模块、同步快变信号采集模块以及ARM主控模块提供电源。所述总线为PC/104并行总线。本发明优点：结构紧凑小巧、方便携带、能够与其他系统组网以动态分配任务、处理效率高、使用灵活性好。

本发明涉及一种基于软测量技术的汽轮机热耗率在线监测的方法。该方法通过建立的汽轮机回热系统的专家性能知识库和性能预测模型，校验汽轮机回热系统运行现场测点传感器采集的数据，预测汽轮机运行现场未采集的参数数据，以利用汽轮机输出功率计算主蒸汽流量，完成汽轮机回热系统热耗率的在线监测，从而获得准确、可靠的发电机组热耗率在线监测结果。本发明方法避免了传统的凝结水流量测量，采用汽轮机输出功率软测量的方法，获得热耗率的在线监测，

1、主要技术内容、获奖情况 通过本项目的实施，掌握了百万等级超长叶片小余量数值模拟锻造及工艺优化技术、大型疏水槽空心叶片自动化焊接及变形控制技术、末级动叶片多阶静频测量及调频控制技术、末级动叶片进汽边防水蚀控制技术（硬化层深度可控的激光硬化技术和激光熔覆技术）、大型末级动叶精密机械加工控制技术、叶片产业化数字制造技术等关键技术，开发了满足重大工程需求的百万千瓦等级汽轮机系列长叶片，打破了国外大公司在该领域长期技术垄断，掌握了核心技术，提升高端长叶片品质，降低了百万等级机组制造成本，优化了产品工艺，加快实现百万千瓦等级机组的自主化和国际化进程，为推动我国电站装备制造行业及电力能源产业结构调整奠定了坚实的基础。 获奖情况：2015 年中国机械工业科技技术奖一等奖 2、成果的技术指标、创新性与先进性 （1）在国内采用超长叶片小余量数值模拟锻造及工艺优化技术，首次实现了世界最长的百万等级核电汽轮机 75 英寸（1905mm）叶片和百万超超临界汽轮机 60 英寸（1524mm）钛合金叶片研制。 （2）在国内采用激光硬化和激光熔覆技术，分别首次实现了国内最长的百万千瓦超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）末级动叶片和百万千瓦超超临界汽轮机 48 英寸（1220mm）末级动叶片进汽边防水蚀处理。 （3）在国内采用多阶静频测量及调频控制技术，使静频一次合格率提高到了 90%，首次实现了百万千瓦超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）叶片 1～6 阶静频测量及调频（柔性自由叶片）。 （4）在国内首次对 1 米以上超大空心叶片采用自动化焊接技术，研制成功了国内最长的百万千瓦超超临界汽轮机 41 英寸（1050mm）末级空心静叶片和百万千瓦核电汽轮机 51 英寸（1292mm）末级空心静叶片。 （5）通过采用信息化与工艺技术的集成，加快了在产业化中产品开发效率和质量，首次实现了产品开发过程中的锻造工艺的自动化设计、叶片型面数据的自动化测量分析、产品质量数据的自动化收集与分析。 3、技术成熟度 百万千瓦等级汽轮机长叶片关键制造技术已成熟应用于百万等级核电汽轮机 57 英寸（1448mm）末级动叶片、CAP1000 核电汽轮机 67 英寸（1710mm）末级动叶片、CAP1400 核电 71（1800mm）、72（1828mm）、75（1905mm）英寸末级动叶片、百万超超临界汽轮机 60 英寸（1524mm）钛合金叶片、百万千瓦超超临界汽轮机 48 英寸（1220mm）末级动叶片、百万超超临界汽轮机 45 英寸（1146mm）柔性自由末级动叶片和 41 英寸（1050mm）末级空心静叶、CPR1000 核电汽轮机 51英寸（1292mm）空心静叶片等一系列具有国际先进水平的长叶片研制中，并实现了产业化。 4、应用情况 江南大学和无锡透平叶片有限公司联合研制生产的百万千瓦等级汽轮机长叶片已批量经交付给东方汽轮机厂、上海汽轮机厂、哈尔滨汽轮机厂、日本三菱日立、德国西门子等公司，百万等级核电叶片已通过用户和中广核的共同鉴定，无锡透平叶片有限公司因此列入中广核国内唯一的核电叶片供货商名单。目前产品已经分别成功运用在国内岭澳核电站二期、红沿河一期、北仓港电厂、华能玉环电厂等，经用户使用后反映良好。