空冷汽轮机末级680mm叶片的开发

空冷汽轮机组在电力市场上所占的份额越来越大,哈尔滨汽轮机厂有限责任公司对空冷汽轮机组进行了冷端优化,设计背压由15kPa降为11kPa。为提高机组效率,需要设计一个比原有空冷末级620mm叶片排汽面积更大、余速损失更小的空冷末级叶片。     

小流量工况下汽轮机末级的脱流特性研究

利用CFX软件对小流量下汽轮机低压缸末级叶片的脱流特性进行研究。结果表明:在额定背压、G_1/G_0=0.3工况下,动静叶间隙开始形成脱流涡。随着流量的减小,脱流涡沿叶高向叶根方向发展。当G_1/G_0=0.08时,脱流涡几乎占据整个叶高,涡核由72.7%相对叶高迁移到49.1%,严重恶化末级流场,威胁叶片安全。     

空冷末级叶片设计中的若干问题讨论

空冷末级动叶片具有的与湿冷末级叶片不同的技术特性决定其设计条件更苛刻，设计难度更大。文章总结了某大型空冷汽轮机末级动叶片的基本设计特性。这些特性是为满足空冷汽轮机的运行特点而作特殊设计的。对诸如宽范围变化的背压引起的变工况特性、颤振、高背压下小容积流量工况时的叶片动应力特性、阻尼结构的振动及动响应特性等进行了分析，并总结了空冷末级叶片的设计要素及特点。     

300MW直接空冷汽轮机低压末级流场测量

直接空冷汽轮机组背压受气象条件变化大,造成低压转子运行工况变化大,给末级叶片设计带来新的要求,但未见国内外有报道对直接空冷机组末级流场和湿蒸汽进行过实测研究.作者用新研制的改进型联合探针对某电厂300MW直接空冷机组低压汽轮机末级流场和蒸汽湿度进行了测量.测量结果表明汽流速度从叶根到叶顶逐步增,但静压则基本不变.本文给出了流场测量的所有结果.     

利用三元气动计算方法确定汽轮机允许正常运行的背压范围

论述了利用当今较成熟的三元所计算方法得出汽轮机末级典型的背压－端负荷－出口轴向马赫数曲线，综合了背与叶高的相互影响。对汽轮机末中片长度的选择和电厂运行中背压的控制者卢一定的指导作用。本文以引进型干冷３００ＭＷ－６００ＭＷ汽轮机低红小容积流量变工况计算分析作为应用的实例。     

新型空冷200MW汽轮机658mm末级叶片设计研究

根据山西太原第二热电厂的当地气候条件及多年的典型气温，200MW间接空冷汽轮机确定设计背压为10．79kPa，夏季满发背压为30．7kPa，持续运行的最大背压为34．3kPa，阻塞背压为5．4kPa。采用当代先进技术研制一种“658mm专用空冷末级叶片”是非常必要的。658咖末级叶片的开发成功是工厂完全自主开发的“专用空冷叶片”，首次已在山西太原第二发电厂优化型空冷供热200MW汽轮机上使用，该机组于2003年6月1日投入商业运行，各项性能指标均达到了设计要求。     

300MW空冷汽轮机设计背压及末级叶高的确定

以东方汽轮机厂空冷３００ＭＷ汽轮机为例，详细论述了确定空冷机组设计背压及末级叶高的一般方法，并就汽轮机特性与空冷系统优化的相互关系和影响进行了分析。最终确定了东汽厂的间接和直接两种空冷３００ＭＷ汽轮机的设计背压及末级叶高。     

超临界350 MW机组高背压改造给水泵汽轮机设计与分析

针对超临界350 MW等级汽轮发电机组的高背压改造,上海汽轮机厂设计开发了全新配套的宽背压给水泵汽轮机。对该汽轮机的热力通流设计,包括调节级设计、配汽机构、末叶片的选型以及推力计算等方面进行了研究和分析,为后续该类型机组的开发提供借鉴。     

末级长叶片透平级气动性能的数值研究

采用数值求解RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程和S-A湍流模型的方法研究了背压和进口流量对汽轮机低压缸末三级通流部分流场结构的影响,特别是对末级长叶片透平级气动性能的影响特性。结果表明:背压升高和进口流量降低导致末三级总总等熵效率降低;随着背压升高和进口流量降低,进口汽流角(攻角)增大,叶栅通道内出现涡流,出口汽流角增大,使得余速损失先减小后增大。在高背压和小质量流量工况下,动叶出口扩压段出现回流区,动静间隙顶部出现环形涡流。指出了末级出口相对容积流量可以作为判定背压和流量变化引起末级长叶片和低压缸通流变工况特性变化的气动参数。     

工况不确定性对汽轮机末两级气动性能的影响研究

汽轮机运行条件存在随机波动性,对汽轮机的稳定运行造成一定影响。以往的研究多将汽轮机的工作环境条件作为确定因素,未考虑其随机变化的影响。本文将汽轮机背压、径向气流角和进口流量作为服从一定概率分布的随机变量,采用多项式混沌方法结合计算流体力学（CFD）模拟仿真,研究了以上参数的随机波动对某汽轮机末两级叶片气动性能的影响。结果表明：计算进口边界条件的设置方法对汽轮机末两级总体性能的计算结果影响不大,当给定进口流量边界条件时,末两级效率的计算结果最高;在接近堵塞工况时,进出口条件的随机变化对通流流量的影响不大,但效率存在明显的波动,进口气流角对总体性能的影响相对较小;当背压和进口流量存在随机波动时,末级动叶中激波位置小范围波动,激波位置对径向气流角的波动不敏感。