汽轮机缸效率变化对热耗率影响的计算方法研究

通过对汽轮机热耗基本定义公式的关键参数的小偏差影响分析,推导出了汽轮机高压缸、中压缸、低压缸各缸效率变化对汽轮机热耗影响的计算方法。利用CLN600-24.2/566/566汽轮机THA工况的数据对公式进行了试算,并与汽轮机制造厂热力特性书中的相关数据进行了对比,验证了计算方法的精度,并对误差原因进行了分析。计算方法的精度可以满足常规汽轮机性能诊断和分析的要求,可以方便快捷地计算汽轮机各缸效率变化对热耗的影响。     

大型汽轮机老化对出力影响的研究

从汽轮机热耗率计算公式入手,通过老化后循环吸热量和热耗率的变化,导出了汽轮机老化对出力影响的关系式,简单实用。研究表明,大型汽轮机老化后,对出力的影响来自两个方面,一是因老化使热耗率增加而导致出力降低,二是因老化使高压缸漏汽增加、高压缸效率降低而引起的再热蒸汽吸热量减少,进而会导致汽轮机做功能力减少,故老化对出力的影响要大于对热耗率的影响。式(8)揭示了出力变化率与高压缸漏汽变化、高压缸效率变化及热耗率变化率之间的相互关系,可用于评估汽轮机老化后对出力的影响。     

汽轮机各缸相对内效率变化对整机相对内效率影响的计算模型

首先对汽轮机相对内效率的概念进行了讨论，然后从汽轮机基本原理出发，推导出一种计算汽轮机各缸相对内效率变化对整机相对内效率影响的计算模型，为更准确地预测汽轮机通流部分改造的热经济效益及汽轮机热经济性诊断提供了理论依据。     

用Baumman公式估算汽轮机排汽压力对机组经济性的影响

通过分析在不同排汽压力下汽轮机各参数的变化,结合Baumman公式估算低压缸排汽焓,得到汽轮机排汽压力对机组电功率和热耗率的修正曲线以及低压缸内效率曲线,与制造厂提供的资料对比基本一致。此方法同样可以按现场精确的热力性能试验数据进行计算,可用来估算制造厂未提供工况的修正曲线,并校核制造厂家提供的曲线。     

汽轮机定滑压曲线简化计算方法

为了简捷获得较精确的汽轮机定滑压曲线,分析了主汽压力变化时机组热力系统变工况实际特性,基于高压缸效率实际变化非线性假设,在忽略随主汽压力和热耗率线性变化的其它热力参数前提下,结合调门流量特性曲线,提出了汽轮机定滑压曲线简化计算方法,以某350MW和某600MW机组的性能试验数据为例进行验证,结果表明,简化计算获得的定滑压曲线斜率与试验结果偏差在3%以内。     

汽轮机新型汽封适用范围与改造效果的综合分析

根据各种新型汽封的结构特点和工作特性,给出了其在汽轮机通流部分和轴端的适用位置,以及各部位可以选用的汽封型式。针对具体的汽轮机汽封改造方案,改进前、后选用相同部位测点和试验条件,进行机组性能试验,以机组热耗率、缸效率、监视段参数、轴封漏汽量等某个参数或几种参数的结合综合分析汽封改造的节能效果。超临界660MW汽轮机大修和汽封改造效果明显,高压缸效率提高2.7%~3.1%,中压缸效率提高1.6%~1.7%,热耗率约下降210k J/(k W·h);汽封改造前、后,高中压缸间平衡盘漏汽量分别是主蒸汽流量的1.283%、0.894 5%,漏汽率降低0.389%;实际中压缸效率由89.544%提高到91.27%,缸效率提高1.726%。汽封改造后,高压缸后轴封一段至中压缸排汽的漏汽量、经过轴加的凝水温升、轴封压力、汽轮机各监视段参数明显降低,汽轮机汽封改造的节能效果良好。     

超超临界二次再热1000MW汽轮机组通流效率能耗敏感性定量分析

以超超临界二次再热1000MW汽轮机为研究对象,采用汽轮机定功率变工况计算方法,对汽轮机超高压缸、高压缸、中压缸及低压缸在THA、75%THA、50%THA、40%THA工况下进行能耗敏感性定量分析,得出上述工况下各缸效率变化对汽轮机热耗率的影响规律。结合锅炉热效率及厂用电率设计值得出THA工况下汽轮机通流效率对机组发电煤耗及供电煤耗的影响规律。结果表明,缸效率对热耗率及煤耗的影响随缸效率的变化基本呈线性关系,低压缸效率的能耗敏感性最大,中压缸效率次之,高压缸及超高压缸效率变化对能耗的影响较小。分析结论可为超超临界二次再热1000MW机组进行节能诊断及节能管理与评价工作提供技术参考。     

汽轮机相对内效率两种定义方法物理意义上的等价性分析

从汽轮机能量平衡的角度出发，对汽轮机相对内效率两种定义方法进行了分析。然后，通过计算分析了回热抽汽量、轴封漏汽量以及汽轮机通流部分状态变化对两种相对内效率的影响，指出在回热抽汽量及门杆和轴封漏汽量较大的变化范围内，其对两种相对内效率定义值的影响均可以忽略。而且，两种定义方法得到的汽轮机相对内效率又都能反映汽轮机通流部分的运行状态，从而说明二者在物理意义上的等价性。同时指出，在相对内效率监测及热力试验中，应该采用测量方法比较简单的汽轮机相对内效率概念并给出了具体的计算方法。     

性能考核试验中凝汽式汽轮机低压缸相对内效率确定方法

低压缸排汽处于湿蒸汽区,排汽焓值不能够由压力和温度查得,低压缸的相对内效率亦无法准确计算。分析了目前凝汽式汽轮机低压缸相对内效率的求取方法,结合考虑低压缸内效率受排汽流量和机组背压影响较为突出,提出了通过变背压试验的方法找到低压缸相对内效率的最佳值,以此来作为低压缸相对内效率评价指标。     

汽轮机排汽焓动态在线计算模型的研究

针对现有的汽轮机低压缸排汽焓在线计算模型存在一定的局限性,提出了一种排汽焓在线计算新模型.该模型不必对低压缸湿蒸汽区进行计算,同时避开了流量测量,主要利用在线监测的温度和压力进行计算,所需测点相对较少,测点积累误差小.实例计算表明:新模型计算工作量小、精度高,完全能够满足工程计算的需要.     

汽轮机排汽焓误差对等效热降法计算结果影响的研究

等效热降法计算中需要预先已知汽轮机的排汽焓,而对于凝汽式汽轮机,其排汽状态点常处于湿蒸汽区,排汽焓不能准确测定,从而导致等效热降法计算结果产生误差。首先建立了回热系统某因素发生变化时,由于排汽焓测量存在误差,导致利用等效热降法计算结果产生相应的误差的计算模型,然后针对某200MW机组高压阀杆漏汽增加和加热器端差增大对汽轮机热经济性影响的问题,计算排汽焓误差对其计算结果的影响。     

二次再热超临界供热机组热力系统经济性定量分析方法

针对二次再热超临界供热机组采用低压缸分缸抽汽供热的特点，利用等效热降理论，进行分析与数学推导，得出了该类型机组抽汽等效热降和抽汽效率的计算方法，形成该类型机组的经济性定量分析数学模型，从而将等效热降理论的应用范围拓展到二次再热供热机组。利用该模型，可以方便、迅速、准确地分析二次再热超临界供热机组热力系统的经济性。     

大功率汽轮机快速冷却时汽缸壁温度的计算方法

本文提出一种汽轮机快速冷却时汽缸壁温度的计算方法，将汽缸当成一个圆筒，求出当量厚度，根据双层汽缸内，外缸不同的传热条件更出汽缸的传热微分方程，其解与实测结果能较好吻合，可用来计算停机后快速冷却时汽缸温度的变化。     

风电机组振动数据分析与偏航校正

风电机组运行数据能够反映各系统之间的相关性和机组运行中存在的问题。为了判断机组发电效率低的原因,本文根据机舱振动加速度数据提出假定并通过计算分析风速功率曲线和偏航误差角度对应关系。现场检查结果表明,该机组偏航存在45°误差并导致振动异常,与理论推算误差角度44.6°相符。     

基于Chen模型的缸盖冷却水腔内沸腾传热研究

基于Chen模型研究了柴油机模拟冷却水腔内的沸腾传热,并与试验数据进行对比,验证了模型的适用性,并将此模型应用于柴油机缸盖及冷却水套内的耦合传热计算。计算结果表明:沸腾传热可有效提高冷却水的换热能力,降低冷却水套壁面局部高温区域的温度,降低缸盖本体的温度梯度,从而降低缸盖热负荷及热应力;考虑沸腾时,缸盖局部温度点仿真计算结果与试验结果误差更小。     

基于人工神经网络的汽轮机转子等效应力的在线计算方法

提出了基于人工神经网络的汽轮机转子等效应力的在线计算方法;介绍了汽轮机转子等效应力采用等直径实心圆柱模型的计算公式和有限元数值计算方法;给出了采用人工神经网络技术在线计算汽轮机转子等效应力的方法和步骤,并提供了600 MW汽轮机高、中压转子等效应力的计算实例.结果表明:将人工神经网络技术应用于汽轮机转子等效应力在线监测中,提高了汽轮机转子等效应力的计算速度和精度,并为汽轮机转子等效应力和寿命的在线管理提供了依据.     

热力系统疏水利用节能效果的算法研究

为了满足热力系统中疏水泵和疏水冷却器的节能效果分析的需要，建立了热力系统经济性评价的热平衡分析模型、等效焓降整体模型与等效焓降局部定量模型；以热平衡模型为基准，比较了3种算法模型的差异，计算结果表明：热平衡计算和等效焓降整体计算在本质上是一致的，而等效焓降局部计算存在可以接受的误差；对等效焓降局部计算模型进行了分析，指出了误差存在的原因，并给出了修正算法，计算结果表明，修正后的等效焓降局部算法模型可以在热力系统有不太大的局部变化情况下减少计算误差。此外，对热力系统不同疏水利用方式的效率比较，为热力系统的节能改造提供定量数据的支持。     

一种计算汽缸二维温度场的新方法

汽缸与转子轴向相对膨胀是影响汽轮机启动速度及机组运行安全的重要因素之一。目前对汽缸膨胀的计算与模拟尚不能用于电厂机组运行的实时监测。该文在圆筒壁非稳态导热的基础上,给出了汽缸壁温度分布的二维解析解。对理论模型进行了有限元验证,计算结果与有限元结果误差较小,满足工程计算的需要。     

缸盖温度场反求方法研究

以柴油机缸盖为研究对象,在流固耦合计算缸盖温度场的基础上,探讨了应用导热反问题理论求解缸盖燃气侧传热边界的方法。开发了基于LM算法的反求程序,有效解决了算法的准确性和收敛性等问题。建立了缸盖温度场与其燃气侧传热边界的BP神经网络,利用遗传算法对该神经网络进行了优化。结果表明:优化后的网络测试样本的输出值相对误差较小,且计算得到的缸盖温度值相对误差也较小。