直接空冷机组排汽管道流量分配特性数值模拟

对某电厂1000MW直接空冷机组的排汽管道系统进行研究,建立处于高位布置的排汽管道上升管段的几何模型。利用流体力学软件Fluent对汽轮机处于不同工况下,管道内蒸汽流动情况进行模拟,得出机组不同流量下管道压损和流量分配特征并采用变管径的方法降低了压损,均衡各分配管流量。模拟结果表明:蒸汽流量大小对汽机排汽管道蒸汽分配情况基本无影响,通过增大支管管径的方法可以显著改善排汽管道流量分配不均现象。     

600MW机组“Y型”排汽管道系统内湿蒸汽的数值研究

对德国基伊埃(GEA)公司发明专利--"Y型"(枝状)直接空冷排汽管道进行数值研究.建立华电宁夏灵武一期2×600MW机组直接空冷排汽管道内湿蒸汽两相流动和传热的数学模型.利用计算流体力学软件FLU-ENT,对典型汽轮机工况下的排汽状况进行了数值模拟.对二维管道内湿蒸汽速度场、温度场和两相场的模拟、分析和研究,为直接空冷排汽管道系统的优化设计提供帮助.模拟结果表明:在汽轮机典型工况下,水蒸汽流经各蒸汽分配管的压降约为高位布置方式水蒸汽压降的1/3,且流量分配更均匀.     

超临界直接空冷排汽管道系统内流场的数值模拟

排汽管道布置形式和内部结构是直接空冷排汽系统优化设计的基础,直接影响各蒸汽分配管内的流动阻力和流量分配。利用计算流体动力学软件（CFD）,对某660MW超临界直接空冷机组排汽管道内的水蒸汽流场进行了数值模拟。通过对三维排汽管道内水蒸汽流场的模拟、分析和研究,为直接空冷排汽管道系统的优化设计提供帮助。     

2种典型直接空冷排汽管道布置的数值比较

研究直接空冷机组排汽管道的重点是在确保安全的基础上均衡各蒸汽分配管内的流量和降低流程压降。利用计算流体力学软件FLUENT对某600 MW直接空冷机组排汽管道的典型高位布置和Y型布置方式的湿蒸汽流场进行了数值模拟,并对模拟结果进行对比、分析,研究,为直接空冷系统的优化设计提供了指导。     

大直径负压排汽管道系统内流场的数值模拟

利用计算流体力学软件FLUENT,对大同600 MW发电机组直接空冷三维排汽管道内的水蒸汽流场进行了数值模拟.结果显示:流经各蒸汽分配管的水蒸汽压降不同,流量分配不均.研究结果为直接空冷排汽管道系统结构的优化设计提供帮助.     

1000MW直接空冷机组排汽管道内湿蒸汽的数值模拟

排汽管道是空冷岛重要的系统和部件,其管线布置方式是否合理,管内压降及蒸汽流量分配均匀性是否满足设计和使用要求,影响到空冷凝汽器的运行效率和冬季的防冻维护,是直接关系到发电机组经济运行和安全的大问题。应用ANSYS、FLUENT等计算流体力学软件(CFD)对某1000MW直接空冷机组排汽管道内的湿蒸汽进行了数值模拟,并对模拟结果进行了简要分析、研究。为直接空冷机组排汽管道的设计选型提供了参考依据,并对直接空冷机组排汽管道的进一步优化设计提供帮助。     

直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置的优化设计

对德国基伊埃(GEA)公司发明专利——枝状直接空冷排汽管道系统进行研究。建立某2×600MW机组直接空冷排汽管道内湿蒸气两相流动和传热的数学模型;利用数值传热学软件Fluent对典型汽轮机工况下的排汽状况进行了数值模拟;对二维管道内湿蒸气速度场、温度场和两相场的模拟、分析和研究。模拟结果表明:专利提出的简单几何原则分流方法,无法实现排汽的均匀分配。针对不同形式的直接空冷枝状排汽管道系统应进行详细的优化设计,并提出了枝状排汽管道系统导流装置的基本设计原则。     

600 MW机组排汽管道内湿蒸汽的数值模拟

建立了600 MW发电机组直接空冷排汽管道内湿蒸汽两相流动和传热的数学模型.利用计算流体力学软件FLUENT,对典型工况下汽轮机的排汽状况进行了数值模拟,对二维管道内湿蒸汽速度场、温度场和两相场进行了分析和研究.结果表明:在典型工况下,流经各蒸汽分配管的流量不均,压降不同,应进行结构的改进.     

广西某电厂长输蒸汽管道的温降和压降模型分析

针对长输蒸汽管道投产后变参数运行过程，通过散热方程、压损方程、热平衡方程和焓值方程建立蒸汽管道温降和压降的数学分析模型。以广西某热电厂长输蒸汽管道为例，分别计算不同蒸汽流量、供汽压力、供汽温度和蒸汽输送距离情况下的温降和压降。结果表明：蒸汽流量、供汽压力降低时，温降增加；供汽温度降低时，温降降低；输送蒸汽管道长度增加时，温降和压降增加，但公里温降和压降数值降低；蒸汽流量对温降的影响较大，小流量运行时，应适当提高供汽温度。     

《动力工程》2008年第2期Ei收录论文

王立清等:含表面裂纹T型叶根应力强度因子的数值计算(P169);石磊等:600 MW机组排汽管道内湿蒸汽的数值模拟(P172);郭民臣等:额定功率下抽汽压损对机组热经济性的影响(P176);闫顺林等:汽轮机排汽焓动态在线计算模型的研究(P181);郭婷婷等:扇形喷孔气膜冷却流场的大涡模拟(P185);     

200MW直接空冷机组变工况特性研究

以200MW直接空冷机组为例,考虑排汽管道的压损,排汽口和凝汽器入口间水蒸汽柱高度压差及排汽管道对环境散热量,建立直接空冷机组冷端系统变工况数学模型,编程计算做出直接空冷机组冷端系统特性曲线,同时分析了凝汽器入口压力及管道压损的变工况特性,对于空冷机组的运行具有一定的指导价值。     

干湿联合冷却系统的性能分析

干湿联合冷却系统能够有效缓解空冷机组的夏季高背压、限负荷等问题,提升机组运行的可靠性和经济性。以某电厂600MW机组为例,建立干湿联合冷却系统的数学模型,确定其运行工况点,分析机组排汽量、冷却水流量、环境温度及风机转速等对机组背压和空冷、水冷系统蒸汽分配量的影响。结果表明,在设计工况下,干湿联合冷却系统的排汽压力比直接空冷系统降低了2.6k Pa。当机组排汽量从70%提高到100%时,背压提高了2.7k Pa,而水冷系统的蒸汽分配量从10.7%上升到13.9%;当水冷系统的冷却水量从4000t/h提高到12000t/h时,背压下降了0.9k Pa,而水冷系统的蒸汽分配量从9%上升到13.9%;当环境温度上升到35℃时,干湿联合冷却系统背压比纯空冷系统下降了10.7k Pa;当空冷系统的风机转速从60%上升到100%时,背压下降了6.3k Pa,而水冷系统的蒸汽分配量从22.9%下降到13.9%。     

排汽缸内置挡板对扩压管出口下游漩涡的影响

汽轮机排汽缸内扩压管排出的汽流翻转越过扩压管的内壁进入排汽缸,在上半部排汽缸内形成一个强度较大的漩涡,造成较大的排汽压损。运用Fluent模拟分析排汽缸内流场,结果表明,在上半部排汽缸内装设一列挡板,能有效地减小漩涡的强度,汽缸内流场得到改善,排汽压损减小35Pa。     

变压运行直流锅炉水冷壁中间集箱汽液分配特性的试验研究

利用空气-水试验回路,模拟了超临界变压运行直流锅炉在35%、50%和75%额定负荷(ECR)下汽-液两相流在中间集箱中的分配特性.采用快关阀门法和摩擦阻力法分别测量了各支管内的体积含气率和流量分布.试验结果表明:在入口干度x=0.7~0.95的范围内,35?R下并联支管的含气率分布最均匀,随着负荷的增加,各支管间的相分配偏差增加;锅炉负荷增加时,并联支管内流量分配的均匀性增加.     

600 MW直接空冷机组变工况特性的研究

以600 MW直接空冷机组为例,考虑排汽管道的压损,排汽口和凝汽器入口间水蒸汽柱高度压差及排汽管对环境散热量,建立了直接空冷机组冷端系统变工况数学模型,编程计算并作出直接空冷机组冷端系统特性曲线,分析了空冷凝汽器压力及管道压损变化时的机组特性,对于空冷机组的经济运行具有一定的指导价值.     

水平强化通道内蒸汽凝结的实验研究

为探讨水平强化通道(HECC)和水平圆形通道(HCC)内蒸汽凝结传热性能,对蒸汽-氮气混合物在HECC和HCC内的凝结过程进行了实验研究,分析了蒸汽压力、冷却水质量流量、不凝气体质量分数对蒸汽凝结传热性能的影响,获得了平均凝结传热系数、出口平均凝液质量流量和汽侧平均压损的变化情况。结果表明:与HCC相比,水平多头螺旋通道(HMHSC)和水平多头直通道(HMSSC)平均凝结传热系数的增强因子分别为2.35和1.45,出口平均凝液质量流量的增强因子分别为1.25和1.12,汽侧平均压损的扩大因子分别为1.29和1.16,即HECC能有效增强凝结传热性能,但汽侧平均压损也相应增大。     

1000MW超超临界汽轮机排汽焓和冷端能量损失模型

建立凝汽式汽轮机冷源损失热量和排汽焓的计算模型,实时分析负荷和机组状态对冷端损失、低压缸排汽湿度和凝汽器总体换热系数的影响规律。基于别尔曼公式的形式,提出凝汽器总体换热系数的经验预测公式。结果表明,冷端能量损失百分比随负荷增大而单调降低。冷端能量损失占机组总输入能量的48.4%,占总能量损耗的85%~88%。低压缸排汽焓随负荷增加而单调降低,排汽湿度随负荷增加而单调增大。低负荷下,低压缸排汽为微过热蒸汽;高负荷下,低压缸排汽为饱和湿蒸汽。凝汽器总体换热系数随负荷增加而单调增加,且正比于低压缸排汽流量。     

某80MW等级亚临界汽轮机取消导汽管对热耗的影响分析

介绍了新开发的某高效80MW等级亚临界凝汽式汽轮机的高、中压进汽结构,运用CFX软件对机组取消高、中压导汽管进汽方式进行了三维流场分布、压力分布及蒸汽流动产生的压损进行数值模拟对比分析。定量分析了该型机组导汽管沿程损失情况,为今后导汽管结构设计优化提供指导,为汽轮机取消导汽管设计提供数据支持。     

300MW直接空冷机组排汽装置的三维数值研究

采用SIMPLE算法和κ-ε模型,对内王低压加热器的300MW直接空冷机组排汽装置的内部漉场进行了三维数值模拟,得到了整个排汽装置内部流场的速度分布情况.结果表明,由于内王式低压加热器的影响和裤汽装置接颈部棱台的扩散作用使排汽装置接颈出口流场速度分布产生很大的不均匀性,从而导致蒸汽在排汽装置内流动的汽阻和压损增大,最终影响到机组运行的经济性.该数值模拟结果对直接空冷汽轮机择汽装置的完善化设计及改造,具有一定的指导作用.     

50 MW太阳能轴排空冷排汽装置的设计研究

介绍总结了新设计的50 MW太阳能轴排空冷项目排汽装置的作用、结构特点、连接以及真空推力的平衡形式。在强度方面,采用了有限元的分析方法校核了排汽装置的力和力矩,并运用CFD软件对排气装置的压损进行了计算。结果表明该设备结构简单,易于布置且具有强度高、压损小的特点。该新型排汽装置的研制可为后续空冷轴排项目提供借鉴和参考。