近年我国大型汽轮机末级长叶片的冲蚀损伤

汽轮机末级叶片在极繁重的条件下工作，其安全可靠性备受关注，该文在深入调查大机组末级长叶片运行情况的基础上，简要介绍了末级长叶片冲蚀损伤的机理及其严重危害性，着重指出近几年随着新出现的大机组长期带低负荷参与调峰运行，相当普遍地发生了末级长叶片出汽侧的冲蚀损伤，在北方地区某些机组上叶片进汽侧也发生大范围（在叶顶防蚀区以下）的冲蚀损伤，提出了相应的防范措施以及大机组调峰运行应综合考虑末级叶片的强度和寿命的观点。     

800mm末级长叶片疲劳特性分析与寿命预估

末级长叶片是汽轮机机组的关键部件,其安全可靠性直接影响到机组的运行安全以及电厂的经济运营。为研究800 mm末级长叶片的疲劳特性并预估其疲劳寿命,以该叶片为计算模型,首先用ABAQUS软件计算叶片在超速10%工况下的应力场,其次用nSoft疲劳软件预估叶片的疲劳寿命,最后给出叶片疲劳寿命对载荷的敏感度。计算结果表明,800 mm末级长叶片在考虑喷丸与疲劳缺口的条件下,叶片都能满足机组服役期要求,当叶片处于高应力区时,叶片疲劳寿命对载荷很敏感。计算给叶片强度设计提供了参考依据与设计准则。     

汽轮机末级长叶片材料的开发和序列构建

上海汽轮机厂开发出一系列的末级长叶片材料,丰富了末级长叶片材料序列,建立了完善的末级长叶片材料体系。总结了上海汽轮机厂末级长叶片材料种类,通过末级长叶片材料性能对比分析,提出了未来末级长叶片材料的发展方向。     

905毫米长叶片动振动试验研究综合报告

1 概述众所周知,判断汽轮机机组先进与否的两个主要标志是:安全性和经济性。在通常情况下,末级长叶片的性能是代表机组水平的。因此,从这个意义上讲,末级长叶片的优劣与机组的优劣是密切相关的。所以,在工业发达的国家里,各大型汽轮机制造厂在开发大功率汽轮机长叶片时,都投入了大量人力和巨额资金。我厂为了增强产品在市场     

大型空冷汽轮机通流设计

采用CFD技术对某大型空冷汽轮机通流进行全三维变工况设计,掌握了空冷机组通流的三维流动特点,采用了包含汽封的叶片整体优化全三维设计,新型反动式大焓降叶片等新技术。并设计了专用于空冷机组的末级长叶片及相应低压排汽装置,有效保证了空冷机组安全高效运行。     

长叶片叉形叶根销拆卸工艺研究

文章详细论述了常规火电汽轮机机组在运行过后通流改造时,低压转子的末级长叶片叉形叶根销的拆卸工艺。通过对不同销钉材质、机组锈蚀、原始装配等实际情况进行具体分析,制定出了快速、安全、高效的最优拆卸方案和流程,确保了机组质量,保证了转子改造周期。     

先进的具高出力的核电汽轮机

介绍了西门子设计制造先进大功率核电汽轮机的长期运行经验,并发展半速饱和蒸汽核电汽轮机,功率达1700MW,末级长叶片高度为1829mm,从设计、工艺、材料选择等方面论述了提高机组出力、提高机组效率、减少腐蚀的方法,其中包括套装叶轮设计、3DSTM叶片技术、高压透平和低压透平等。     

665毫米叶片振动无线电遥测

一、前言汽轮机低压末级长叶片在高背压小容积流量下安全经济运行,是发展大功率供热、调峰、空冷机组的关键技术问题。长叶片在小容积流量下运行,效率显著降低,伴随着容积流量的减少,叶根产生倒流,叶顶产生旋涡,动应力水平增高,排汽部分过热,甚至发生失速颤振而造成叶片断裂事故。为了保障末级叶片的可靠性,必须从理论和试验方面详细研究末级流场、温度场及叶片振动特性。哈尔滨汽轮机厂六十年代设计的拱型围带665毫米长叶片广泛的应用于高压5、10、20万千瓦各型机组上,这种叶片在机组深度变工况下运行的可靠性是大家十分关心的问     

用于深度调峰机组的系列长叶片开发与应用

为了保证深度调峰机组长期运行的安全性,以哈尔滨汽轮机厂有限责任公司(HTC)200～600 MW等级主力机型的低压末两级长叶片为研究对象,通过对叶片结构的优化设计,在尽可能降低改造成本的前提下,研制了适用于深度调峰机组的系列新型低压长叶片。制定了哈汽公司不同功率等级主力机型深度调峰工况下的叶片改造方案,以应对调峰工况的主要风险。     

全速机组超长钢制叶片的开发

介绍了采用自带围带加一道联接件的全速机组超长钢制末级长叶片结构,该长叶片除了具有良好的经济性以外,还具有很好的强度,振动特性,对大功率机组低压部分的开发起到良好的先导作用。     

汽轮机末级动叶片出口边水蚀特性及疲劳裂纹扩展的研究

空冷汽轮机组、调峰汽轮机组及热电联产汽轮机低压缸在小容积流量工况下运行时，末级动叶片根部分离流区的回流会将排汽缸湿蒸汽中的水滴带回叶栅通道，使动叶片吸力面出口区侵蚀并引发疲劳裂纹。为了确定机组负荷工况对叶片水蚀特性及叶片安全性的影响，首先利用流线曲率法发展出一种计算回流气动特性及水滴撞击叶片速度的方法。并用以分析了一台200MW汽轮机末级动叶根部出口边水蚀的特性，分析结果与实际情况较一致。此后，采用断裂力学理论研究了出口边水蚀缺口处的裂纹萌生期与扩展的增长率，计算结果与实际裂纹发展情况较为符合。所发展的方法为研究预防叶片出口边水蚀方法和合理制定机组检修周期提供了有用手段。     

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.     

枞树型叶根间隙漏气对级性能影响的试验研究

隔板汽封间隙、叶根径向汽封间隙及枞树型叶根与轮槽间隙三者之间匹配设计对透平级效率及转子推力的大小有显著影响。文章针对某1000 MW高压末三级空气透平试验进行相关研究,保持隔板汽封间隙、动叶根部径向汽封间隙不变的条件下,对枞树型叶根间隙改变前后级性能的变化进行试验分析。试验结果表明,叶根间隙封堵后,透平级效率降低,根部反动度升高,转子推力变大。合理的枞树型叶根间隙的存在有利于提高级性能,汽轮机通流设计时应注意叶根间隙与隔板汽封间隙的优化匹配。     

1200mm末级超长叶片全三维工程设计的数值研究

采用汽轮机全三维粘性流场计算程序,通过优化匹配静、动叶和合理选择流道内的各项气动参数,成功地完成了全速机组超长1200mm末级叶片的工程设计。对设计结果的数值验证表明,后加载的弯扭静叶片使得流道内的流动均匀加速,从而减小叶型与二次流损失,并为动叶提供优化设计方案。在动叶下半部分采用后部加载叶型,在上半部分采用专门设计的超音速叶型,可降低激波及激波与边界层相互作用损失。     

600MW超临界汽轮机调峰运行过程中高中压转子疲劳寿命分析

通过对某600MW超临界汽轮机高中压转子全尺寸有限元建模,根据机组实际工况的运行数据进行变工况热力计算得到准确的热力边界条件,求解不同变工况下高中压转子内部实时的温度场和应力场。计算结果表明高中压转子调节级、中压缸第一级的叶轮根部为整段转子的应力集中点。该型机组采用中压缸启动方式,冲转参数、切缸操作不当会导致调节级、中压缸第一级产生较大的寿命消耗。蒸汽温度变化的幅度和速率直接影响转子应力集中点的应力峰值大小,但是在一定范围内的温度变化对转子寿命的影响较小,在实际运行中是可以允许的。     

运用现代CAE工具开发大容量汽轮机的关键部件——末级长叶片

末级长叶片是汽轮机机组的关键部件之一.汽轮机的效率和末级叶片的排汽面积(叶片高度)息息相关.近年来伴随着高参数汽轮机以及半转速大容量汽轮机在国内的推广应用,一系列长度为1 000 mm以上的全速长叶片以及1 600 mm至1 900mm等级的半速长叶片的开发都被提上了议事日程,其中1 710 mm叶片是一个已经实际开发成功的产品.以其为例对长叶片开发所涉及的方法,包括一些针对长叶片的新思路,进行阐述,重点对采用现代CAE工具开发长叶片的过程进行了论述.通过比较不同方法得到的计算结果以及试验结果,证明当前将商业CAE程序应用到长叶片的工程研发领域,可以同时满足精度和效率的要求.     

Numerical Analysis of the Aeroelastic Behaviour for the Last Turbine Stage in 3D Transonic Flow

An understanding of the physics of the mutual interaction between gas flow and oscillating blades, and the development of predictive capabilities is essential for improving overall efficiency, durability and reliability. In this study presented the algorithm proposed involving the coupled solution of 3D unsteady flow through a turbine stage and dynamic problem for rotor blades motion by action of aerodynamic forces without separating outer and inner flow fluctuations. There has been performed the calculations for the last stage of the steam turbine under design and off-design regimes. It has investigated the mutual influence of both outer flow non-uniformity and blades oscillations. It has shown that amplitude-frequency spectrum of blade oscillations contains the high frequency harmonics, corresponding to rotor moving one stator blade pitch, and low frequency harmonics caused by blade oscillations and flow non-uniformity downstream from the blade row.     

汽轮机转子蒸汽冷却计算模型构建研究

提高初参数是火力发电实现节能与环保两项国策的重要措施。在蒸汽初温提高的条件下,为确保汽轮机部件的强度与寿命,需要在提高材料耐热性的同时采取蒸汽冷却技术,降低转子的温度与热应力。针对工程要求计算方法快捷、精确的特点,本文构造了转子根部冷却的一维参数计算模型,该模型综合考虑了冷却蒸汽对叶片表面的射流冲击冷却以及冷却蒸汽流过转子根部时的热传导冷却。应用该模型计算了超临界机组中压缸第一级转子经冷却后的温度场,并与三维计算结果比较,证明该模型能满足工程要求。     

引进型330MW汽轮机的特点及性能分析

重点介绍了北重引进型330MW汽轮机的技术特点,该机组额定功率大,末级动叶采用1080mm长叶片,通流部分优良,汽机汽耗低。该机组用中压缸启动,启动运行灵活,具有良好的调峰性能。     

核电汽轮机低压级内水滴沉积与疏水槽除湿性能研究

采用商用软件CFX对某核电汽轮机低压末三级叶栅通道中的水滴沉积规律进行了三维数值模拟,并初步研究了静／动叶片表面上的水膜流动特性,评估了次次末级后与次末级后疏水槽的除湿性能。结果表明：二次水滴比一次水滴更容易沉积在叶片表面上;水滴在叶片内弧的总沉积水量最多可达到背弧的10倍;静叶片上的水膜厚度沿轴向逐渐变薄,而动叶片上的沿轴向先缓慢变厚再变薄：两个疏水槽的除湿效率在11％左右。