600MW汽轮机排汽通道加装导流装置的数值研究

针对某600 MW汽轮机排汽通道出口流场不均匀所造成的排汽压力偏高、经济性降低的问题,对配备双背压凝汽器的汽轮机排汽通道进行三维数值模拟,分析造成排汽通道出口流场分布不均匀的原因,并给出了一种能够极大改善排汽通道出口流场均匀性的导流装置布置方案.结果表明:汽轮机排汽缸的结构、小汽轮机排汽和低压加热器的存在导致排汽通道出口流场分布极其不均匀;在排汽通道内加装合理的导流装置后,出口流场均匀性得到改善,排汽通道的工作性能得到提高,排汽通道总压损失系数仅增大0.5%~2.5%,而静压恢复系数增大6.4%~8.8%,均匀性系数增大10.4%~13.4%.     

考虑湿蒸汽热力行为的汽轮机排汽通道加装导流装置的研究

针对汽轮机排汽通道的复杂三维流动造成凝汽器喉部出口流场的不均匀现象,采用湿蒸汽模型,对排汽通道加装导流装置前后的流场进行三维数值模拟。结果表明:小汽轮机排汽侧的低速区、靠近中心区域的漩涡低速区、壁角处的高速区及蒸汽湿度的变化是影响凝汽器喉部出口截面速度分布不均匀的主要因素。通过数值试验,加装导流装置后,在不同进口湿度工况下,能量损失系数增加了约5%而均匀性系数增加了约12%。所得出的导流装置加装方案能够在引起较小的能量损失情况下,有效改善排汽通道流场的均匀性。     

影响凝汽器传热效果的因素及分析

介绍了影响凝汽器排汽温度ts各因素之间的关系,指出机组日常运行中影响ts的主要因素是凝汽器传热端差,并对降低凝汽器传热端差的各项措施进行了详细的分析。     

改造前后凝汽器性能的数值模拟与分析

对某厂330 MW机组凝汽器改造前向心形管束布置和改造后TEPEE两山峰形管束布置的壳侧汽相流动与传热进行了数值模拟与比较.结果表明:改造前凝汽嚣结构设计不合理,上部管束得不到充分利用,导致凝汽器性能差;改造后TEPEE两山峰形管束布置使压降分布均匀,传热系数增大,更有利于凝汽器壳侧蒸汽的流动与传热.改造前后的性能试验结果表明:采用TEPEE两山峰形管束布置方式的凝汽器,其性能指标达到设计值,优于向心形管束布置方式;改造后凝汽器真空比改造前提高了1.743 kPa,端差下降4.63 K.     

小机排汽对凝汽器喉部流场影响的研究

针对凝汽器喉部有低压加热器和汽动给水泵的小汽轮机排汽的布置形式,应用FLUENT计算软件,对某300MW汽轮机凝汽器的喉部流场进行三维数值模拟,分析凝汽器喉部出口流场的分布和能量损失系数的变化。结果表明:小机排汽的存在增大了喉部流场的不均匀性,在靠近小机排汽侧的出口截面又形成了两个局部低速区。小机排汽量从额定工况不断增加时,喉部的能量损失系数减小;反之,喉部的能量损失系数增大。小机排汽的入口位于低加以下时,排汽对喉部出口流场的影响较小,能量损失系数减小。该研究对于凝汽器喉部的完善化设计及改造具有一定的指导意义。     

考虑小机排汽的凝汽器喉部加装导流装置的数值试验研究

针对某300MW汽轮机带有小机排汽而造成的凝汽器喉部流场分布不合理的问题,提出了喉部改造的必要性。通过对喉部的流场进行三维数值模拟,指出了流场分布不均匀的原因。因此,开展了在凝汽器喉部加装导流装置的数值试验研究,找到了一种合理布置导流装置的优化方案。模拟结果显示:加装导流装置后,流场的分布得到明显的改善,提升了凝汽器喉部出口流场的排汽均匀性,改善了凝汽器的工作条件,为凝汽器喉部的设计和改造奠定了理论基础。     

汽轮机低压缸排汽通道优化改造

汽轮机低压缸排汽通道优化改造,是在汽轮机低压缸排汽通道上加装曲线形状的导流装置,使汽轮机低压缸排汽进入凝汽器冷却管束的流场趋于合理,凝汽器换热管的热负荷均匀,提高了传热效率,降低排汽压力以提高机组真空,提高机组经济性的目的。     

汽轮机排汽通道内导流元件对其性能影响的数值研究

考虑到单独模拟与排汽通道耦合模拟结果的差异性,利用数值计算软件模拟汽轮机排汽缸和凝汽器喉部耦合流动,得到更加精确的通道流场,在此基础上通过添加导流板优化排汽通道性能。计算结果表明,无论排汽通道进口汽流是直流还是旋流,在排汽通道上游(排汽缸缸顶)、中游(排汽缸出口)、下游(喉部)适当加装导流板均能有效改善通道内流场,但直流进汽时的改造效果更加明显,同时,越靠近上游,汽阻优化效果越明显,而在下游添加挡板则更有利于提高出口流场的均匀度。     

凝汽器喉部流场三维数值分析

建立物理模型和控制方程采用SIMPLE算法和κ-ε模型对国内某600MW凝汽器喉部进行数值模拟,旨在考虑小机排汽对喉部流场的影响。结果表明:内置低加小机排汽可造成喉部出口流场分布不均匀。     

污垢对凝汽器传热性能影响的定量分析

采用数值模拟凝汽器壳侧蒸汽流动、传热的方法获得凝汽器传热系数的分布,在此基础上,以某台600MW机组的凝汽器为对象,定量分析了污垢厚度对凝汽器性能改变的影响,讨论了凝汽器与抽气器匹配工作情况下的凝汽器背压、出口端差随污垢厚度的变化规律,数据表明:污垢厚度每增加0.05mm,或清洁系数每降低0.1,凝汽器背压的抬高超过210Pa,出口端差的升高约为0.9℃。     

300MW汽轮机排汽通道气动性能的研究

引进型300MW汽轮机排汽通道内的流场极不均匀，通过风洞试验，适当地增加了一些导流板，使流场不均匀性得到了明显改善。既提高了机组的热效率，又延长了铜管的使用寿命，所提出排汽缸及凝汽器喉部联合吹风的方法是全面优化汽轮机排汽通道气动性能的有力手段。     

大型汽轮机低压排汽缸气动分析研究

低压排汽缸的气动性能影响汽轮机组的功率和效率。文章对单独排汽缸和汽轮机低压末级整圈与排汽缸耦合进行了数值分析对比,发现汽轮机末级动叶出口流场的不均匀性和强烈的预旋影响低压排汽缸的气动性能。高性能的低压排汽缸设计应该考虑末级与低压排汽缸流场之间的相互作用。     

Effects of inlet swirl on the flow in a steam turbine exhaust hood

IntroductionThe flow through the exhaust hoods of steam andgas turbines is still a problematic matter today. The latestexperiments and CFD research are proof of that, e.g.works published by Solodov, Gnesin (1997)['], Sultanian,Nagao and Sakamoto (1998) ['], and other authors.The flow of the steam through the exhaust hood of acondensing steam tUrbine depends to a considerableextent on the swirl of the flow in the inlet section. Thechange of an inlet swirl results in changes in the loss ofki…     

汽轮机排气缸流场的数值模拟研究

针对某汽轮机排汽缸进行了几何建模并进行数值模拟,给出了内部复杂的流场结构,分析了排汽缸内的损失分布。通过对排汽缸流场的细致分析,考察了流动损失产生的原因,为汽轮机排汽缸外形设计提供参考。     

汽轮机排汽缸的气动研究进展

汽轮机排汽缸是连接凝汽式汽轮机末级出口至冷凝器的通道,改善其气动性能可提高汽轮机的效率。本文从数值分析及试验两方面对排汽缸的研究进行了分析,并对提高气动性能的新型措施进行了归纳。分析表明：末级与排汽缸湿蒸气汽液两相流的联合数值分析是排汽缸流场数值分析的发展方向;模型试验是排汽缸研究的主要方法,由于进口气流对排汽缸性能的影响敏感,进口流场应反映末级出口气流的真实状况,并要特别注意叶栅顶部出口气流的模拟。提高排汽缸气动性能的新型措施为：采用具有负超高的扩压器和非对称扩压器;中分面布置轴向栅格型涡阻尼器;采用除湿措施,减少湿度损失;冷凝器喉部结构及加强系统的改进。     

1000MW直接空冷机组变工况特性

以1 000MW直接空冷机组为例,基于η-NTU法,建立了直接空冷机组变工况数学模型。在模型中考虑了排汽管道压降及机组对环境散热量等因素,编程计算做出了凝汽器排汽压力与环境温度、迎面风速、排汽流量间的特性曲线。得出迎面风速为2.2m/s左右时,排汽压力波动范围接近额定值,机组的运行良好。为同类1 000MW空冷机组在变工况下选择合适的运行值和提高经济性提供了参考。     

工业汽轮机大型排汽缸气动分析与结构优化

为了改善工业汽轮机排汽缸气动性能,降低流动损失,采用数值模拟方法对一种大型工业汽轮机排汽缸的气动特性与流场结构进行了计算与分析.揭示了造成工业汽轮机排汽缸气动损失的重要方面,同时提出了针对排汽缸重要结构参数的多种优化方案,并进行详细计算与分析.针对每种优化方案,阐明了优化机理与工业汽轮机排汽缸本身的优化局限性.研究结果...     

不同进口条件对排汽缸气动性能的影响

以数值模拟的结果为基础,分析了３种不同进口速度条件对汽轮机排汽缸气动性能的影响,给出了各不同进口速度条件下的排汽缸的排汽损失系数及流场图谱,并在此基础上,分析了不同进口条件下排汽缸汽流能量的分配,提出了排汽缸优化设计的方向。     

Influences of inflow condition on non-axisymmetric flows in turbine exhaust hoods

The complex 3D flow in a steam turbine exhaust hood model with different inlet swirl and inlet total pressure radial distributions has been simulated by employing CFX-5 and analyzed in this paper. It＇s found that the inlet tangential flow angle at hub has a negative effect on the exhaust hood performance, while a negative gradient of inlet total pressure radial distribution has a positive impact on the hood performances. It＇s also numerically con- firmed that a proper distribution of total pressure at hood inlet can successfully eliminate the negative effects caused by the inappropriate inlet swirl distribution and improve the hood aerodynamic performance.     

入口旋流角对排气扩压段气动性能影响的数值研究

为了研究入口气流旋流角对带支撑结构轴流排气扩压段气动性能的影响,以某型燃气轮机排气扩压段为研究对象,采用数值计算的方法,对单独排气段模型及排气段和涡轮末级动叶耦合模型分别进行数值模拟。采用总压保持系数和静压恢复系数作为衡量排气扩压段气动性能的主要参数。排气段单独模拟的结果显示,当旋流角从0°变化至-32°,总压保持系数下降4%,且在-20°以后开始呈现突然的快速下降趋势;而静压恢复系数先上升后降低,在-16°时达到最大值。另外,通过耦合模型与单独排气段模型的数值计算对比,发现当排气段入口旋流角和质量流量相同时,计算结果较为一致。以上结果说明,入口旋流角是影响排气扩压段流动性能的关键因素之一,进行排气段结构设计时要充分考虑旋流角对内部流动的影响。而且,单独排气段数值模拟在相同质量流量和旋流角度条件下,可近似达到耦合模拟的精度,提高设计效率。