在小体积流量工况下汽轮机末级流动数值模拟

采用数值计算软件CFX对汽轮机末级进行了三维黏性定常流动计算,通过改变背压的方式模拟研究了在不同体积流量下末级的流动情况。着重分析了在小体积流量工况下汽轮机末级做功能力,并综合子午面流线和轴向截面流线分析了流场特点。结果表明:随着背压的升高,级的相对体积流量减小,流动恶化;在小体积流量下,末级动叶出口根部首先出现脱流,流线不断向顶部偏移;体积流量减小到一定程度后,叶间间隙顶部出现涡流,末级动叶即进入鼓风工况,之后涡流不断向静叶流域扩张。     

300 MW直接空冷汽轮机低压末级鼓风态流场及湿度测量

研制了基于多波长消光法和4孔楔形气动探头的改进型联合探针,用该探针测量了某电厂300 MW直接空冷机组低压汽轮机末级后在满负荷40 kPa背压运行时末级后的流场和湿蒸汽。测量结果表明该汽轮机在该工况运行时低压缸末级产生鼓风,并有叶片根部的回流,鼓风区域约占叶高的51%,在鼓风区蒸汽湿度为零,鼓风状态时末级平均湿度仅0.23%,低压缸效率84.9%,次末级也存在鼓风现象。鼓风时运行表计指示的第7级抽汽温度不是汽缸内汽流的真实温度,而是鼓风温度。     

干式冷却系统汽轮机低压末级长叶片运行特点及分析

干式冷却汽轮机背压受环境温度变化的影响较大,低压末级长叶片经常处于深度变工况下运行。本文分析了高背压小容积流量下低压末级长叶片运行特点及对机组安全经济性的影响,并提出保证机组安全运行的措施。     

变工况下汽轮机末级工作的研究

本文对大功率汽轮机末级变工况运行作了深入研究,提出了关于末级叶片出汽边水冲蚀与负荷,背压等的关系。对末级叶片出汽边水冲蚀现象提出了一种新的见解。我省东汽厂出产的N75—90型机组末级叶片出汽边根部水冲蚀就属于这一类型。——译者     

改进型1 000 MW汽轮机变背压热力特性试验研究

汽轮机运行背压变化不仅影响热力性能,还因排汽比容的改变对低压缸运行效率造成较大影响。通过不同负荷变背压试验,对东汽改进型1000MW汽轮机变背压热力特性进行了试验研究,得出了背压对出力、热耗的影响关系式和低压缸效率与排汽容积流量关系曲线,并对低压缸工作特性进行分析,估算出该汽轮机极限运行背压,提出了提高低压缸运行效率的建议。试验结果与分析表明,这台配置1200 mm末级叶片的汽轮机具有较高的低压缸效率、良好的变背压特性和低压缸工作特性。但是,由于低压缸实际工作特性与设计预期存在一定偏差,对机组运行经济性将产生不利影响。     

大功率汽轮机低压部分末级动叶的振动状态由蒸汽的流量来决定

<正> 汽轮机在运行时会遇到低压段末级动叶在非设计条件下的工况。在这些工况中,有些是不可避免的(如空载运行、低负荷),然而这些正是机组(在凝汽器中扩压)损坏的原因。在小容量的蒸汽流量时,由于末级动叶片受到强烈的、不稳定的空气动力学的力的影响,因此就必然会增大在这些叶片上的动应力。当小容量的蒸汽流量时,汽轮机低压段末级中就产生空气动力学不稳定的问题。通     

磁控溅射司太立合金簿膜

一、引言在冷凝式汽轮机中,处于较低干度下运行的大功率汽轮机末几级叶片,由于湿蒸汽中微小水滴对高速旋转的末叶片发生相对撞击,造成叶片进汽边背弧处产生蜂窝状剥蚀。这种水蚀现象随着水蒸汽湿度的增大而趋严重,随着叶片长度的增加,水蚀也更为严重。     

影响空冷机组背压及叶片的因素及参数选取方法

空冷机组的背压影响机组建设投资和运行费用,因此,背压是空冷汽轮机设计、制造的重要参数。影响其背压的主要因素有:大气环境温度、空冷初始温差、凝汽器的端差。确定环境温度通常采用6000h法和+5℃以上温度平均法。机组存在最佳的初始温差,使其综合技术经济性最好。末级叶片设计时,应考虑适应排气点的排气面积、叶片承受容积流量剧烈变化的能力、叶片中的应力在适当水平、叶片有良好的可膨胀性、叶片采用加强型和高机械阻尼的结构。     

汽轮机末级叶片失速颤振的全三维粘性流数值分析

给出了对汽轮机末级叶片失速颤振的全三维粘性流的数值分析方法和对某汽轮机的具体分析结果,计算了各种流量,各种背压和各种振频下的非定常气动力作功,共２５０种工况。得出的颤振边界线与实测的安全运行限制线基本符合,证明该方法完全适于进行工程应用分析。     

百万千瓦级核电厂多背压汽轮机选型分析

以某近海厂址为例,综合机组投资、运行费用、发电收益等因素对汽轮机背压、末级叶片及低压缸数量的选择等进行了研究,得到以下结论,在相同的循环水参数和总凝汽器换热面积条件下,多压凝汽器平均压力低于单压凝汽器压力;计算得到了低压缸总排汽面积,获得三缸四排汽(长叶片)和四缸六排汽(短叶片)两种候选机型;采用动态经济比较法进行了初步分析,三缸四排汽双背压(长叶片)方案优于四缸六排汽三背压(短叶片)方案。     

超低负荷工况下大功率汽轮机低压缸内温度场分布特性研究

超低负荷下,汽轮机低压缸内的温度分布情况直接影响汽轮机的安全运行。为了更加清晰地分析蒸汽在低压缸内的温度分布特性,采用非平衡凝结流动模型、SST k-ω湍流模型对某300MW汽轮机极低负荷工况下的低压缸流场进行数值模拟,分析了整个低压缸内蒸汽流动特性、做功能力、温度分布以及近零功率时冷却蒸汽参数变化对温度场的影响。结果表明:汽轮机在30%机组热耗验收工况(turbine heat acceptance,THA)时,末级动叶根部出现了回流。在20%THA左右时,末级已经出现了鼓风现象,动静叶顶部出现漩涡,温度明显上升,且此时末级做功为负功率输出。在近零工况下时,低压缸排汽温度与冷却蒸汽流量和冷却蒸汽温度呈线性变化趋势,与冷却蒸汽流量负相关,与冷却蒸汽温度正相关,因此需设置合理的冷却蒸汽流量和温度来控制末两级叶片的出口温度。研究成果可为超低负荷工况下汽轮机的运行提供参考。     

超临界600 MW直接空冷机组双背压供热改造技术

火力发电厂的冷端损失是电厂热力系统的最大损失,如果汽轮机排汽余热能够充分回收用于供热,将大幅提高电厂的供热能力和能源利用效率,带来巨大的节能效益、环保效益与社会效益。本文通过朝阳燕山湖发电有限公司超临界600 MW直接空冷机组双背压供热节能改造技术的实践,论述了改造过程中汽轮机末级叶片、低压缸末级叶片、排汽管道系统、凝结水系统、抽真空系统、循环水系统、排汽装置热水井水位平衡系统、凝结水冷却系统、热网循环水二次加热等系统和设备可能存在的问题和改造方案,以及背压限制值、背压控制、空冷岛防冻、双背压运行的启动和退出、换热器泄露处理、凝结水降温系统设置、热网水出口温度等双背压供热系统相关的调控措施,最后从节能减排效果、运行安全性以及灵活性调峰等方面讨论了改造效果。结果表明,改造后机组运行稳定,节能效果显著。该双背压供热灵活性改造技术为火力发电厂灵活性改造提供了新的思路。     

小流量工况下低压缸进排汽参数对流场和叶片温度的影响

建立了某电厂汽轮机低压缸五级叶片单通道模型,采用数值模拟的方法进行多工况计算与分析,得出了5种不同进出口参数工况下的流场和末级叶片温度场分布。分析了低压缸进口蒸汽质量流量、进口蒸汽比体积、进口蒸汽温度、排汽压力对于流场和末级叶片温度的影响。结果表明:在小流量工况下,出口区域靠近末级叶根的部位最早出现回流,且末级叶片的最高温度出现在静叶片叶顶出汽边附近,进汽流量越小,回流越严重,鼓风效应越明显,叶片表面温度越高;提高进口比体积对于改善叶片脱流基本没有效果,降低低压缸进口蒸汽温度和出口压力对降低末级叶片表面温度以及改善鼓风效应均有较好效果。     

汽轮机背压变化对机组功率增量的影响

汽轮机末级通常处在超临界状态。不考虑末级的某些变工况特性,在确定背压变化对机组功率增量影响时,以汽轮机功率方程为基础,对超临界工况下机组功率增量进行分析计算,推导出理想状态的功率增量计算公式;考虑到影响末级的某些变工况特性后,对机组功率增量进行了修正计算,提高了计算的实用性和精确度。     

空冷凝汽器全工况运行特性分析

掌握火电站空冷凝汽器在各种工况下的运行特性,对于提高我国直接空冷机组的运行水平具有重要意义。以300MW直接空冷机组空冷凝汽器为例,分析了反映机组运行性能的汽轮机背压的影响因素。针对轴流风机全速和半速运行工况,计算得到了汽轮机背压随凝汽器凝结蒸汽量和进口空气温度的变化规律。结果表明：随凝汽器凝结蒸汽量和进口空气温度的增加,汽轮机背压增加;随轴流风机风速升高,汽轮机背压降低。轴流风机运行方式的调整,依赖于环境温度和机组热负荷的变化。对于冬季低温运行的空冷凝汽器,为防止出现汽轮机背压低于阻塞背压和凝汽器管束冻裂,风机需减速运行。反之,在夏季高温条件下运行的空冷凝汽器,为避免汽轮机背压过高带来的非正常停机和机组运行经济性的下降,风机需全速甚至超设计风量运行。     

600MW汽轮机双背压运行的热经济性分析

以某电厂600 MW双背压凝汽式汽轮机组为研究对象,采用分析其相对于单背压凝汽式汽轮机组功率增量变化的方法,分析了不同运行工况下循环水入口温度对双背压汽轮机组经济性的影响.结果显示:双背压机组在环境温度较低时,经济性不如单背压机组,故不能做到全年均高效运行.因此,循环水温低于临界值时,双背压凝汽器可通过改变循环水系统切...     

近年来电力系统汽轮机叶片故障及处理分析

汽轮机在运行的过程当中,很多地区的电力负荷没有很高的需求,造成大机组很长时间内在低负荷的条件下运行,很多大型机组的末级叶片可以按照常规的基本负荷进行设计,未能真正考虑到高背压运行和调峰运行的需要,由于运行、制造以及设计等原因,经常会出现叶片的损坏和损伤事故,会严重影响到整个机组的安全。本文主要论述了近年来电力系统汽轮机叶片故障及处理分析等内容。     

我国大型直接空冷汽轮机末级叶片技术近况

2003—2005年以来，国内已投运发电的300MW、600MW直接空冷汽轮机，其末级叶片经受过几个冬夏的考验。末级叶片是空冷汽轮机之“魂”，是空、湿冷汽轮机本质性的区别所在。因此，只有采用专用的空冷末级叶片的汽轮机才是真正的空冷汽轮机。反映在运行上，它具有极佳的度夏能力，在空冷系统装置正常或基本正常条件下，整个夏季都不必限制流量运行（包括阀门全开VWO工况）。     

德国伯勒尔公司精锻叶片的材料与工艺

<正>1.引言 在伯勒尔公司,低压汽轮机的精锻末级叶片已成为诸类叶片产品中的重点。末级叶片是决定汽轮机效率和功率的关键部件。在该领域内集中了流动、强度和材料工程等问题。它几乎影响着所有汽轮机组的运行性能。分析研究表明,末级叶片的事故是汽轮机停机中最常见的原因。     

大功率汽轮机参与调峰末级面临的新问题

大功率汽轮机参与电网调峰在小容积流量下运行时,末级面临效率下降、动叶出汽边水蚀、叶片颤振等新问题。末级这些新问题给机组运行的经济性和安全性带来严重的影响,应在气动、工艺和结构设计上采取有力措施,必要时应限制机组的低负荷运行界线。