汽轮机低负荷工况胀差分析及对策

汽轮机胀差是汽轮机运行时的重要监视参数,它反映了汽轮机转子和汽缸热膨胀量的相对关系。在启动和停机过程中,如汽轮机以及发电机试验较多或者出现故障,要求汽轮机长时间保持定速空负荷或低负荷运转时,或抽汽凝汽式机组由于热、电负荷要求,维持高供热量低发电量时,汽轮机胀差就会出现负值。通常喷嘴出口至动叶入口的轴向间隙要比动叶出口至喷嘴入口的轴向间隙小,更容易发生超限现象,因此胀差负值比正值更加危险。当胀差超过警戒值时,如没有控制汽轮机胀差的有效措施,只能打闸停机。针对上述现象的原因和对策进行了探讨,并提出了一种行之有效的解决办法。     

基于ANSYS的汽轮机低负荷工况相对胀差分析

研究汽轮机变工况,是机组轴系方案的选定、运转线选择及调节系统设计的依据。根据汽轮机转子及汽缸的几何模型的特点建立了转子及汽缸的有限元模型。利用数值分析的边界条件,运用ANSYS有限元分析软件,对汽轮机转子及汽缸空负荷工况下,不同排气温度时的相对胀差进行了数值模拟。将部分模拟值与实测值进行对比,发现相对胀差的计算值与实测值的误差在排汽温度为47,63,90℃时,分别为5.2%,0.74%,4.7%,发现该数值模拟可靠。进而,可以通过ANSYS模拟其他变工况的特性,向用户及运行部门提供机组特性曲线,使之熟悉机组的变工况特性。为合理地控制胀差提供了指导,并对优化设计提供了理论依据。