大容量汽轮机阀序改造后调节级叶片强度安全性分析

以某600MW汽轮机调节级叶片为研究对象,采用有限元方法对阀序改造后顺序阀工况下调节级叶轮-叶片系统的结构应力、振动特性、瞬态动力响应和动应力进行计算分析。计算结果表明,顺序阀工况下调节级叶轮叶片系统的静强度和动强度满足强度设计要求,阀序改造后调节级叶轮-叶片系统可以安全稳定地运行。     

新型大功率汽轮机调节级动叶振动分析

调节级动叶运行工况恶劣,其承受复杂的激振力,为了调开共振,必须对其频率进行准确的把握.调节级动叶结构复杂,其频率采用常规方法计算及试验均存在较大难度.本文采用有限元方法对某采用轴向插入双T型叶根的成组调节级动叶频率进行了计算,准确模拟调节级动叶片实际工作状态,提高了计算精度,计算结果满足工程设计要求,为调节级的设计和优化改进提供了一种可靠的手段.     

不调频叶片设计改型研究

工业汽轮机与发电用汽轮机不同，它通常都是在一个很大的转速范围内长期运行，这就使得动叶片常常会在共振点上长期运行，对级组的动叶片特别是末级动叶片的安全性提出了更高的要求。本文将计算固体力学分析、三维计算流体动力学分析以及流固耦合技术与传统的常规计算方法和汽轮机行业安全性准则相结合，来综合判断动叶片在其共振点上运行的安全性。     

考虑kick效应的汽轮机调节级叶片安全性分析

采用喷嘴配汽的汽轮机调节级，部分进汽不仅对机组的气动性能和效率产生影响．而且还会产生很强的汽流激振力，影响到其自身和整个机组的安全性能。文章首先基于ANSYSCFX，计算了某调节级叶片的全三维气动特性．对调节级非定常气动特性和汽流激振力的变化进行了研究．分析得到了动叶进出不进汽弧段所受到的汽流载荷急剧变化的现象，该现象被称之为调节级的kick效应；然后基于ANSYS的结构动力学模块．考虑kick效应对调节级动叶在考虑气流载荷下的动响应进行了分析；最后，根据动响应计算结果，对调节级的安全性进行了评价。整个研究过程和结论．对于调节级的安全性设计具有重要的工程参考价值和指导意义.     

振动下传对T型叶根三联叶片模态阶序的影响

采用三维8节点非协调单元有限元模型,对汽轮机调节级T型叶根三联叶片在静止和工作状态下的振动特性进行了计算分析.计算中考虑了工作状态下温度的影响和离心力作用使得轮缘周向尺寸增大,造成叶根松动,导致振动延伸到叶根部分的情况.计算结果表明：振动下传不仅导致旋转状态下的固有频率小于相应的静止状态下的值,而且由于叶片参振结构和质量的重新组合,导致叶片模态阶序发生了转移和变化.在静止时,叶片的第1阶固有振动为切向振动,第2阶固有振动为轴向振动,而旋转状态下,第1阶固有振动变成了轴向振动,第2阶固有振动变成了切向振动.图6表1参5     

小容积流量下汽轮机末级流场涡流特性研究

随着火电机组灵活性深入,汽轮机组深度调峰成为研究重点。汽轮机组深度调峰将使末级叶片长时间工作在小容积流量工况下,对末级叶片的运行安全有重要的影响。应用计算流体动力学软件CFX计算末级流场,应用速度三角形理论算法进行验证,分析了小容积流量工况下汽轮机末级流场的涡流特性。结果表明:20%设计工况下(0.20DCF),末级达到鼓风工况。鼓风工况下,末级通道存在由分离涡、回流涡、动静间隙涡组成的涡系。分离涡位于动叶压力面,回流涡位于动叶吸力面尾缘根部,动静间隙涡位于动叶和静叶顶部间隙处。随流量减小,涡流区域均增大。小容积流量工况下动叶出口和静叶出口先后产生逆压区,逆压区是回流涡和动静间隙涡形成的根本原因。负冲角是分离涡形成的根本原因,而在叶片顶部,由于大的扭转角,流动分离减弱。     

大功率电站汽轮机调节级的设计理念探讨

文章以3种不同参数和形式的600 MW汽轮机调节级为研究对象,通过数值模拟手段,研究了3种调节级在变工况下的性能,分析焓降、反动度、动静叶片的能量损失系数等参数随着工况的变化关系,探讨了大型电站汽轮机调节级的设计理念,分析结果表明:在进行调节级的设计时,应根据汽轮机的不同功能和运行方式特点,合理确定调节级的焓降值,不宜过大,同时动叶应具有一定的反动度。     

平衡态计算模型分析低压末级叶片

大容量冷凝机组的低压末级叶片的长度代表了汽轮机制造商的设计制造水平和能力,同时效率高、安全性能好、长度更大的叶片符合国家节能降耗的产业发展目标.本文采用平衡态计算模型对汽轮机低压末级叶片蒸汽流动状态进行数值模拟分析,根据不同叶高处极限流、载荷、熵的分布情况分析,表明在末级动叶根部存在去湿和涡流问题、末级静叶顶部存在涡流和摩擦损失.因此在今后的末级叶片优化时必须重点加以改进.     

汽轮机围带整圈自锁型调节级叶片的装配研究

对汽轮机具有新型结构的围带整圈自锁型调节级叶片的装配工艺进行详细论述。主要通过配磨叶片围带及止振片方法,使叶片满足装配间隙要求,从而实现工作状态下叶片围带整圈自锁。     

汽源内切换状态下流动诱导的汽轮机振动特性数值模拟

针对工业给水泵汽轮机汽源内切换状态下,周向非均匀蒸汽引起机组振动问题,应用ABAQUS软件进行了数值模拟。采用模态瞬态动力学分析方法,得到了转子系统的主要模态,对比了在不同调节方式、运行工况下调节级动叶及转子系统的瞬态响应。计算结果表明:调节方式与运行工况对调节级动叶的响应频率影响较小,且主要表现为低频响应;相比于低压蒸汽单独进汽VWO工况、低压蒸汽单独进汽30%THA工况和高低压蒸汽混合进汽30%THA工况,高低压混合进汽VWO工况三个方向振幅均最大;调节级轮盘受整圈调节级叶片气流力作用时,调节级轮盘与转轴的X向(轴向)响应频率不同,Y、Z方向的振动响应曲线基本相同;同一调节方式下,VWO工况监测点Y向振动峰值是30%THA工况的3. 7～3. 8倍。     

基于MATLAB的汽轮机调节级变工况特性计算

汽轮机在变工况条件下，调节计算比较复杂。将Mgatlab软件应用到汽轮机的变工况计算中，采用拟合调节级特性曲线方程，绘制特性曲线等方法来计算调节级变工况，为汽轮机机组变工况提供一种计算方法。     

Neuber法则在汽轮机转子寿命估算中的应用

高温大容量汽轮机在启动、停机以及负荷波动时对机组的使用寿命有很大影响。正确分析机组在多种工况下转子的应力水平和寿命损耗是当前大型机组保证安全运行及加强寿命管理中亟待解决的关键问题之一。为此,应用Neuber法则对600MW超临界机组转子进行了寿命损耗计算。计算结果表明冷态启动对转子的寿命损耗最大。     

汽轮机变工况时各监视段压力与温度的定量计算

汽轮机各监视段压力与温度是计算机组运行经济性必不可少的条件,同时又是监视汽轮机运行中通流部分是否完好的重要依据。根据汽轮机变工况的原理以及弗留格尔公式,提出一种对汽轮机监视段压力与温度计算的新方法,并结合实例进行计算。研究成果为机组的安全经济运行提供了有力的保障,为在线计算机组的运行经济性提供了方便。     

单-双列调节级对汽轮机效率的影响分析

给出了汽轮机单-双列调节级的热力计算方法,绘出了单列和双列调节级的轮周效率曲线,通过比较分析得出单-双列调节级可以有效提高汽轮机各个工况下的有效效率,实例计算证明了本文模型、算法和结论的正确有效性。     

汽轮机组滑压运行主汽压力的理论计算

结合喷嘴配汽汽轮机调节级的工作特点,在调节级变工况特性的基础上,阐述了汽轮机组滑压运行主汽压力的理论计算方法.并针对汽轮机变工况下调节级室温度变化和调节阀重叠度的影响,深入分析了滑压运行时主汽压力线的变化趋势,对提高调节级参数计算的精确度有一定的借鉴作用.     

燃气轮机发电机组注蒸汽后温控系统的适应性研究

结合实用机组,通过理论分析和变工况计算,对回注蒸汽后燃气轮机温控系统的适应性进行了分析研究。结果表明,注蒸汽后,原有温控系统不仅可保证燃机可靠运行,而且对延长机组寿命有贡献。     

弗留格尔公式的改进及其在汽轮机湿蒸汽级组中的应用

弗留格尔公式广泛应用于汽轮机变工况计算,但对于蒸汽湿度较大的级组,计算结果存在较大的误差。对实际气体方程做了一定改进,并提出将改进后的气体状态方程代替理想气体方程运用到弗留格尔公式的推导过程中,建立了更贴合实际运行的计算模型。该模型适用于蒸汽湿度较大的级组的变工况计算。以某核电汽轮机为例,采用提出的计算模型进行多个变工况下的热力计算,将计算结果与采用弗留格尔公式计算的结果进行比对,结果表明,采用本文提出的计算模型可显著提高蒸汽湿度较大级组的变工况计算精度。     

汽轮机调节级变工况时焓降和反动度的计算

调节级焓降和反动度的计算是调节级变工况计算的基础和重要内容。介绍了汽轮机调节级变工况时焓降和反动度的计算方法,并以湖南某电厂N600-16.67-538/538-I型汽轮机为例,应用MATLAB语言编制计算软件进行了实例计算,根据计算结果绘制了调节级焓降和反动度的变化曲线。研究成果具有重要的理论意义和应用价值。     

船用汽轮机变工况超临界与超流问题的研究

在船用汽轮机热力计算的变工况计算中,经常出现超临界工况及超流工况。上述两种工况增加了变工况计算的难度。超临界工况导致临界级背压的不确定性,使变工况计算失去了理论依据;超流工况中产生的附加损失在以往的变工况计算常被忽视,其结果导致该级的内功率大幅度偏高,造成了变工况计算的功率偏差。以往由于超临界工况及超流工况造成了变工况计算的计算难点,多采用级组经济性计算来替代逐级的变工况计算,其结果导致了较大的偏差。本文基于顺算法的原则,对上述两种工况进行研究,在充分依据热力学原理的基础上,在国内首次提出了对船用汽轮机变工况计算广泛适用的处理方法。     

300MW 汽轮机组不同运行方式比较

针对300MW机组编写了汽轮机定压运行和滑压运行的变工况热力计算程序,利用程序计算出了在定压运行和滑压运行方式下调节阀门压损、高压缸排汽温度、调节级相对内效率、给水泵耗功、热耗率、理想循环效率等各项指标。通过对上述各项指标的分析比较,得到了机组滑压运行的最佳运行方式,进而确定了机组滑压运行的负荷区域,并分析了滑压运行对机组安全性的影响。