不同配汽方式下汽轮机调节级后转子的热应力分析

目前,国内尚有部分国外引进型汽轮机采用原设计的节流配汽运行方式,导致汽轮机在部分负荷下的经济性比较差.为了提高汽轮机的运行经济性,必须将其改造为喷嘴配汽方式.首先对汽轮机在不同配汽方式下调节级后温度变化情况进行了分析,然后计算了不同配汽方式下汽轮机调节级后转子的温度场和应力场.最后给出了汽轮机由节流配汽改为喷嘴配汽方式后的变负荷速度确定方法.     

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.     

百万等级超超临界汽轮机进汽调节方式分析

喷嘴调节和节流调节是目前汽轮机进汽调节的两种主要调节方式.本文通过对百万等级超超临界汽轮机组,喷嘴调节和节流调节两种汽轮进汽调节特点及运行方式的分析和比较,收集两种不同进汽调节方式的机组的各种运行工况的热耗,并进行经济性分析,得出两种调节方式在汽轮机在各种运行工况时的优缺点.然后对百万等级超超临界机组,采用喷嘴调节的可...     

节流配汽汽轮机滑压优化的理论研究

根据热力学和汽轮机原理分析相同负荷下汽轮机本体各级、回热系统及给水泵等辅机的运行参数随主蒸汽压力的变化情况,探讨影响机组滑压经济性的主要因素,并推导出节流配汽汽轮机和单阀运行的喷嘴配汽汽轮机在纯滑压运行方式下经济性最佳的结论。     

大功率汽轮机轴系稳定性受喷嘴进汽模式影响的敏感性研究

目前,参与调峰的汽轮发电机组在低负荷下喷嘴组局部进汽弧度更小,其喷嘴配汽模式的选择更加重要.理论上,局部进汽方式下的对角进汽模式是最优选择.实际上,由于机组制造和安装等因素的影响,汽轮机轴系自身的稳定性差异很大,其对喷嘴进汽模式的敏感性是不同的.给出了典型四调节阀汽轮机局部进汽条件下的对角进汽和连续进汽的组合种类,进行...     

汽轮机单顺阀切换过程中不平衡汽流力分析

汽轮机单顺阀切换运行时调节级由全周进汽转变为部分进汽,调节级叶轮受力不平衡,轴承载荷增大,出现瓦温、振动问题。针对单顺阀切换的瓦温过高问题,分析了汽轮机部分进汽下的调节级受力模型,计算了不同切换方式下高压缸轴承的受力情况,从定性和定量两个角度证明优化后的配汽切换方案减小了轴承受力,与配汽切换试验得到的结果一致。该研究从理论角度证明了选择合适的配汽切换方式能够减少高压缸转子的不平衡受力,实现机组升负荷过程中的单顺阀安全切换,为同类型机组的顺序阀安全运行提供了可以借鉴的经验。     

汽轮机配汽设计的优化

根据现有汽轮机运行中出现的实际问题,对调节级不平衡汽流力和轴承静、动特性进行了理论计算,发现了汽轮机配汽方式对瓦温、瓦振、轴心位置等的影响机理,阐明了汽轮机配汽方式对轴系安全性的影响,并提出了汽轮机配汽的综合优化设计方法.结合现场运行实践,进一步全面系统地分析了配汽优化对机组安全性和经济性等各方面的影响.     

汽轮机组配汽方式的推荐

汽轮机组运行的经济性和安全性与其配汽方式密切相关,选择合适的配汽方式对机组运行极为重要。根据某热电厂6号机的热力参数汇总表,提出了计算喷嘴组流量与其进出口压力比的关系的方法,给出了新的配汽方式,并对两次配汽方式下的机组进行相关热力计算。计算结果表明,推荐的配汽方式下的机组经济性较好。     

高参数汽轮机喷嘴防治颗粒冲蚀技术研究

通过试验和数值模拟系统研究了高参数汽轮机调节级喷嘴抗固体颗粒冲蚀及其高效全寿命周期机制,首次提出进汽流道结构优化是延长喷嘴组冲蚀寿命的最主要途径.在喷嘴选型和优化时推荐特征参数G大于且远离0.3的喷嘴和后加载型线,采用带局部加厚的端壁收缩和满足强度的缩小喷嘴.另外,提出以初始缺口作为喷嘴高效做功功能失效的准则,并依据调节阀蒸汽流量和调节级后压力随服役时间的变化趋势来监控喷嘴的冲蚀状态.这些结果对确保高参数机组全寿命周期高效率运行具有重要指导意义.     

过载补汽节流配汽机组流量特性及重叠度试验研究

某超临界汽轮机组配汽机构采用带过载补汽节流配汽方式。在实际运行过程中,由于该机组的配汽函数偏离于汽轮机的实际流量特性,尤其是过载补汽阀与主调节阀之间未设置必要的重叠度,因而,使得该机组的AGC及一次调频特性均难以满足电网调频需求。经过现场汽轮机流量特性与重叠度的精细化调整,实现了该机组的进汽流量的精确控制,既提高了机网协调品质,又为机组安全高效运行起到了有效的指导作用;可为同类型机组流量特性整定工作以及调节阀重叠度设定提供参考。     

国产600MW汽轮机单顺阀滑压运行特性试验研究

基于现场试验,对某国产600MW汽轮机分别在单阀和顺序阀运行模式下滑压运行特性进行了研究,并对两种运行模式下的经济性进行了分析比较.结果表明,单阀模式与顺阀模式相比,由于配汽均衡,使调节级汽温、高压缸汽缸保持较高的温度水平并且加热均匀,温差较小,随负荷变化也不敏感,转子与汽缸的膨胀更趋于一致;经济方面,单阀运行高压缸相对内效率较低.文章的研究结果对进一步开展相关工作打下基础.     

大型汽轮机组不同配汽方式下运行经济性试验分析

提出一种大型汽轮机组单顺阀配汽方式经济性分析方法,结合某国产600MW汽轮机组不同负荷下单阀与顺序阀对比试验,对大型汽轮机组不同配汽方式下运行经济性进行分析和比较.试验结果表明,汽轮机组在顺序阀方式下的运行经济性要高于单阀方式,且运行负荷越低,顺序阀方式的节能效果越明显.     

汽轮机控制系统中阀门重叠度的研究

针对单阀切换顺序阀时引起的负荷波动、汽轮机主要运行参数出现异常变化问题,对顺序阀运行方式下重叠度的确定进行了研究分析,通过调节系统试验确定合理重叠度的方法,并分析了重叠度对调节系统和调节级效率的影响。     

基于数值模拟的汽油机喷嘴结构优化CFD分析

以5WY-2817A汽油机喷嘴为研究对象,旨在提高该汽油机喷嘴流动特性,利用UG软件对喷嘴进行实体建模,通过喷雾稳态试验对模拟计算提供边界条件。利用AVL-FIRE软件进行喷嘴稳流三维数值计算,研究了不同压力室高度、喷孔分布直径和阀座锥角对喷孔处压力与速度的影响关系。研究结果表明,压力室高度0.2mm,喷孔分布直径1.4mm,阀座锥角43°时喷孔处燃油流动特性最佳。该结构优化可作为改善喷嘴雾化性能的最佳方案。     

四阀亚临界机组中低负荷区域运行提效研究

重新设计喷嘴组的通流面积后,提高机组在中低负荷区域的运行压力。75%左右负荷,机组在二阀点下运行,主汽压力从13.56 MPa提高到16.7 MPa。由于部分进汽度有所增加,部分进汽损失的增加,高压缸的效率下降了0.48%。主汽压力提升,高压缸做功量增加25.8 kJ/kg。从单位蒸汽做功量变化和吸热量变化上进行分析,75%左右负荷下机组热循环效率提高0.62%,机组供电煤耗下降3.5 g/kWh。所以,通流面积重新设计后结合蒸汽参数的变化,机组在中低负荷区域的经济性明显提升。     

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.     

基于FLUENT的柴油机喷油嘴结构改进与数值分析

由于喷油嘴内的流动状态以及燃油喷射情况在很大程度上影响柴油机的排放和经济性能,对喷油嘴进行流场分析就显得越来越重要了。通过Fluent软件利用可压缩流体的三维湍流模型,对改进前后喷油嘴内的流体进行仿真计算,在保证喷油器喷孔出口处的压力一致的情况下,将单锥面针阀改为双锥面针阀,以此来降低针阀的升程和减小压力室的容积,目的是保证喷油器工作的可靠性和降低柴油机的碳烟排放。     

大气压力/VNT/EGR对车用柴油机性能与排放的影响

为了研究可变喷嘴涡轮增压(VNT)技术、排气再循环(EGR)技术及大气压力三者共同作用对车用柴油机性能与排放的影响,利用大气压力模拟装置开展了相应的试验研究,基于响应曲面法以响应曲面图的形式分析研究VNT喷嘴环开度、EGR阀开度及大气压力3个参数交互作用对柴油机性能与排放的影响。结果表明:随着大气压力的降低及EGR阀开度的增大,柴油机动力性下降,经济性恶化。当VNT与EGR耦合时,在最大转矩工况,在EGR阀关闭及开度较小时,随着VNT喷嘴环开度的减小,转矩呈现增大的趋势,有效燃油消耗率逐渐降低;而在EGR阀开度较大及全开时,随着VNT喷嘴环开度的减小,转矩降低,油耗升高。在标定功率工况,无论EGR阀置于何种开度,随着VNT喷嘴环开度的减小,转矩均增大,油耗均降低。随着大气压力的升高,NOx比排放升高,烟度降低。当VNT与EGR耦合时,在不同的运行工况下,NOx比排放与烟度表现出不同的变化趋势。欲获得良好的整机性能,针对不同的运行工况,需要合理匹配VNT喷嘴环开度与EGR阀开度。     

汽轮机调节级三维复杂流动的数值研究

汽轮机调节级的部分进汽特性,不仅对机组的气动性能和效率具有较大的影响,还在一定程度上影响到其安全性能.基于三维黏性可压缩N-S方程,采用结构化六面体网格,运用有限容积法,构造了带有进汽室的150 Mw汽轮机调节级三维黏性可压缩计算模型,对其内部复杂流动进行了详细研究.分析发现:由于部分进汽.调节级进汽室内部流动较为紊乱...     

针阀运动对断油阶段空化和倒吸的影响

基于流体体积函数(volume of fluid,VOF)模型和动态重叠网格技术对柴油机喷油嘴断油过程中燃油流动特性进行了三维动态模拟。并通过可视化试验对透明喷嘴断油前后的流动进行了试验研究,着重分析了针阀运动对空化和倒吸的影响,其数值模拟与试验一致。结果表明:在针阀落座过程中,喷孔先于压力室发生空化现象,但二者最大空化量表现为压力室大于喷孔;通过对空化和倒吸进行量化分析证实空化溃灭后导致喷嘴内的压力降低是引起空气倒吸的原因;同时对3种不同针阀落座速度喷嘴内的空化和倒吸展开研究,结果显示3种喷嘴压力室内的空化量随针阀运动速度增大而增大,而喷孔内空化量基本相等;最后,通过理论推导得出了反映断油过程中喷嘴内空化的新空化数,解释了喷嘴内产生空化的机理,及针阀运动对喷嘴内空化和倒吸影响的原因。