超临界600 MW汽轮机高压调门阀序优化及经济运行

某600 MW超临界汽轮机组采用复合阀配汽方式,在部分负荷下4个高压调门均存在节流损失,影响运行效率,为此进行高压调门阀序优化,修改DEH控制逻辑增加顺序阀配汽方式,并实现复合阀和顺序阀方式之间的无扰切换。通过一系列冷态及热态试验,验证了新的阀序方式和控制功能,并在顺序阀方式进行滑压试验得出经济滑压曲线。由经济性对比试验表明,采用顺序阀方式运行后机组节能效果显著,实现宽负荷高效运行。     

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。     

大容量汽轮机不同阀序工况下调节级叶片的动应力数值分析

以某600MW汽轮机调节级叶片为研究对象,分析了复合阀和顺序阀两种配汽方式3种工况下调节级叶片的气动载荷。考虑部分进汽引起的阶跃激励和Kick效应的影响,采用三维有限元法数值分析了3种工况下调节级叶片的瞬态动力响应和动应力,进而对阀序改造后调节级叶片的安全可靠性进行了分析。     

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.     

四高调阀异喷嘴数配置对大型汽轮机顺序进汽方式的影响分析

许多大型汽轮机高调阀对应的喷嘴数目存在很大的差异性,现有研究成果缺乏针对高调阀异喷嘴数配置汽轮机顺序阀进汽策略的考虑。首先,给出了国内典型四高调阀汽轮机的异喷嘴数配置,并从调节级局部进汽条件下作用在转子上的不平衡汽流力的角度,分析了汽轮机异喷嘴数配置对其顺序阀进汽方式影响的物理机制,提出了喷嘴配汽规律的优化设计方案;然后,分别在2台四高调阀不同喷嘴数配置和2台相同喷嘴数配置的超临界660MW汽轮机上进行验证试验,结果表明:上述理论分析及优化策略是合理的。这对进一步改善大功率汽轮机深度快速变负荷运行的安全稳定性具有重要的借鉴意义和推广价值。     

超临界汽轮机配汽方式的优化分析

采用CFD方法,以某典型超临界机组为研究对象,研究了不同阀点位置的蒸汽参数变化;对不同顺序阀配汽方式转子受力情况进行了分析对比,确定了最优的顺序阀开启方式;并研究了两类配汽方式下,调节级动叶片所受激振力的不同。所做的工作可以为汽轮机阀门配汽方式的选择提供依据。     

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.     

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。     

ATLAS电厂汽轮机#1瓦温度偏高问题分析及处理

对哈汽公司设计的600 MW汽轮机在顺序阀运行方式下#1轴承的瓦温偏高问题进行分析,认为这主要与调阀在顺序阀运行方式下的阀序有关,而在改变顺序阀运行方式下的阀序后,可使蒸汽对轴承的作用力均匀分布,使得#1瓦均匀承担载荷,有效的降低#1轴承的瓦温。     

汽轮机调节级压比对调阀流量特性的影响研究

通过现场试验案例分析,发现调节级压比变化会引起汽轮机调阀流量特性的线性失真现象。基于调阀特性函数和调节级通用特性函数,提出一种汽轮机配汽端仿真计算方法。经过数值仿真与验证,深入探析了汽轮机调节级压比对调阀流量特性的影响及其规律,认为调节级压比应作为调阀流量特性的重要监测参数。     

超临界600MW汽轮机运行优化研究

针对目前600MW汽轮机在我国电网中需参与调峰,提出了用顺序阀配汽方式替代原复合配汽方式的方案,并优化机组滑压运行曲线,使汽轮机在只修改DEH逻辑和锅炉滑压压力的前提下,提高超临界600MW汽轮机在部分负荷下的实际运行经济性。通过在多个电厂实施运行优化试验,获得了满意的效果。     

超临界600MW汽轮机运行优化研究

针对目前600 MW汽轮机在我国电网中需参与调峰的问题,提出了用顺序阀配汽方式替代原复合配汽方式的方案,并优化机组滑压运行曲线,使汽轮机在仅修改DEH逻辑和锅炉滑压压力的前提下,提高超临界600 MW汽轮机在部分负荷下的实际运行经济性。通过理论计算和试验验证,运行优化可使机组在部分负荷下各负荷的算术平均热耗降低约37 kJ/(kW.h)。     

660MW机组配汽方式对轴系稳定性的影响

汽轮机在部分负荷时的调节配汽特性不仅影响轴系稳定性,而且还影响机组运行经济性。该文以某电厂660MW超临界机组为例,应用CFD技术,建立了调节级叶片汽流力计算模型,并分别对原阀序和优化阀序进行了不平衡汽流力与轴承载荷的分析计算,并在机组运行中得到了应用。     

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.     

汽轮机低负荷单阀-顺序阀无扰切换运行的优化控制方法

目前,不少进行灵活调峰的大功率汽轮机在低负荷工况下会将其控制方式由单阀切换至顺序阀;并且,阀控方式切换过程中出现了影响机组安全稳定运行的负荷及主汽压力大幅波动问题.然而,单纯依靠传统单阀和顺序阀实际流量特性控制曲线优化的方法,还无法完全消除切换过程中的参数波动问题.通过理论分析给出了负荷及主汽压力波动的根源:具有非线性控制特性的阀门,在切换过程中采用线性等比例开关控制方式会引起蒸汽流量的波动.在此基础上,提出了一种汽轮机单阀-顺序阀的非线性自动无扰切换方法,可以从根本上解决切换过程中的参数波动问题.这对进一步改善大功率汽轮机灵活调峰的安全稳定性具有重要意义和价值.     

国产引进型600MW超临界汽轮机组阀切换试验分析

某厂国产引进型600MW超临界汽轮机组在设计阀序下进行阀切换试验时,存在轴振大、瓦温高现象,阀切换试验不能顺利进行,严重影响机组的经济性。针对该机组阀切换过程中的参数变化情况进行了分析,提出了合理的对称进汽阀序方式,顺利地实现了该机组的单阀切换为顺序阀试验,为同类型机组的阀切换试验提供非常实用的参考。     

BEST系统变工况特性及控制方式研究

为分析抽汽背压式汽轮机(Backpressure Extraction Steam Turbine,BEST)回热系统的变工况工作特性及保证小汽轮机与给水泵之间的功率匹配,提出采用小发电机、节流阀、补汽阀的3种控制策略,根据汽轮机、回热加热器等主要设备的变工况过程建立BEST系统的变工况数学模型,分析各负荷下BEST和给水泵系统的功率匹配特性和回热系统抽汽参数的变化规律。研究表明:小汽轮机与给水泵的功率差值随着负荷降低先增加后降低,最大值出现在约50%负荷左右;采用小发电机调节,BEST末级排汽流量与压力近似不变;采用节流阀调节,BEST末级排汽流量与压力随负荷降低而降低;采用补汽阀调节,BEST末级排汽压力与流量随负荷降低而升高;小发电机调节方式的热经济性最佳,相对于其他两种调节方式的热耗率明显偏低,节流调节方式存在节流损失,补汽阀调节在BEST末级排汽供汽中引入了大量经过再热的抽汽,提高了抽汽过热度,降低了系统效率。     

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。     

改变阀门配汽特性降低主机轴承温度

某汽轮机厂生产的600MW超临界汽轮机组采用日本日立公司的H-5000M高压电液调节控制系统,机组的配汽特性为低负荷节流调节(单阀方式)和高负荷喷嘴调节(多阀方式);分析了主机轴承温度高的原因,提出了通过改变机组阀门配汽特性而降低1号轴承温度的办法,这对国内同类型机组出现的类似的问题有很好的借鉴作用。     

600MW超临界汽轮机中低负荷配汽优化研究

以某600 MW超临界汽轮机为研究对象,分析了复合调节存在的节能潜力,通过试验确定各高压调门的流量特性,分析了高压调门不同阀序运行方式下的能耗特性及重叠度设定方法,并对高压调门开启顺序进行了优化。结果表明:优化后汽轮机中低负荷点500 MW、400 MW和330 MW工况下高压缸效率分别提升了1.53%、1.34%和1.42%,热耗率分别降低26.0 kJ/(kW·h)、23.2 kJ/(kW·h)和25.3 kJ/(kW·h)。