轴向排汽凝汽器膨胀节的分析研究

随着燃汽-蒸汽联合循环机组的日益增多,对轴向排汽凝汽器的研究也更加深入。某型轴向排汽凝汽器与汽轮机的连接,采用了膨胀节的连接形式。根据膨胀节的运行情况,计算了膨胀节的受力,合理选择了膨胀节的材质,并对选型及验收方法进行了分析和研究。     

300MW机组汽轮机排汽通道安装导流装置设计研究

针对300 MW机组入口蒸汽流场对凝汽器性能和汽轮机排汽压力的影响,对整个汽轮机排汽通道进行数值模拟实验研究,揭示其出口流场的不合理分布,通过安装凝汽器导流板对低压缸排汽通道进行了优化改造.改造后,凝汽器的端差降低了1.41℃,凝汽器真空提高了0.4～0.7 kPa.     

燃机机组凝汽器技术特点

随着我国经济和技术的发展及环保质量要求的提高,燃气-蒸汽联合循环机组越来越被广泛地应用,作为燃机机组中重要部件之一的凝汽器,其设计理念与常规火电机组中有很大的不同,文中详细介绍了由上海动力设备有限公司制造的首台F级燃气-蒸汽联合循环机组轴向排汽凝汽器的设计参数和技术特点。     

西门子燃气-蒸汽联合循环机组轴向排汽凝汽器的特点

随着燃气轮机技术的日益成熟、天然气资源的进一步开发应用和人们环保意识的提高,以及由于燃气轮机其特有的高效率等特点,燃气-蒸汽联合循环机组已经成为世界电力工业的一个重要组成部分。在该机组中凝汽器担当起重要的作用,其设计理念与常规凝汽器有着很大的区别。水室的圆弧型结构,前后水室腔,倾斜的管束叠放布置使西门子燃气-蒸汽联合循环机组轴向排汽凝汽器具有明显的特点。     

汽轮机排汽通道气动性能优化及凝汽器换热特性分析

针对汽轮机排汽通道气动特性严重影响凝汽器工作性能的问题,对某600MW机组的排汽通道加装导流板,实现气动性能优化。将优化后的喉部出口流场与凝汽器耦合,采用多孔介质模型和UDF冷凝程序对凝汽器内部流场及换热特性进行模拟和分析。研究改造前后喉部出口的流场特性及凝汽器内工质速度、换热系数和冷却水温等参数的分布情况。结果表明:改造后的排汽通道气动性能有明显改善,静压恢复能力有较大的提高。蒸汽在凝汽器内的负荷分布更为合理,提高了管束区冷凝面积的利用率。各汽室的换热系数、冷却水温、冷凝速率和端差均有明显改善。在机组的不同负荷下,真空可提高0.06-0.09k Pa。     

凝汽器管束入口蒸汽流场对汽轮机排汽压力的影响

在模型试验和现场应用的基础上，分析了凝汽器管束入口蒸汽流场对传热系数、汽阻以及真空泵性能的影响，指出300MW机组凝汽器喉部出口蒸汽流场趋于均匀后，凝汽器传热系数增加，汽阻减小，真空泵入口压力降低等因素的共同作用使汽轮机排汽压力降低。实践证明，在汽轮机排汽通道加装均流装置是提高机组经济性的一项有效新措施。     

多压凝汽器的经济性及其应用

描述了多背压凝汽器的原理。从凝汽器的传热特性导出多背压凝汽器的平均排汽温度，单压凝汽器与多背压凝汽器排汽温度的差值。指出多背压凝汽器平均排汽温度与传热面积、背压级数及传热单元数ＮＴＵ之间的关系，及最佳排汽温度的确定方法。     

耦合末级的1000MW汽轮机排汽通道数值模拟

排汽通道流场的好坏直接影响凝汽器的换热性能和机组的安全经济性。利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件,综合考虑汽轮机末级、排汽缸和凝汽器喉部三者之间的相互影响,对某1000MW机组进行了汽轮机末级和排汽通道的整体耦合研究,并与部分耦合时的计算结果进行对比,以便清晰地了解排汽通道的真实流场。针对排汽通道流场分布特点,通过装设多组导流板对排汽通道流场进行合理改善。计算结果表明:在排汽通道流场和气动性能方面,整体耦合与部分耦合的模拟结果存在较大的差异;加装导流板后,排汽通道流场得到明显改善,在100%工况下,发电机侧排汽通道的压损减小了191.83Pa,出口处汽流的均匀性系数增大了9.26%。     

潍坊发电厂2号机低压缸排汽通道优化改造

潍坊发电厂#2汽轮机低压缸的排汽在凝汽器内分布不合理,造成凝汽器换热管热负荷不均匀。通过对2号汽轮机低压缸排汽通道进行优化改造试验,发挥了凝汽器铜管的热交换潜力,提高了凝汽器真空度。     

小机排汽对主机凝汽器的影响研究

利用管道应力分析软件CAESARⅡ对给水泵汽轮机排汽管道布置方案进行验证与校核,了解不同工况下各管口的受力状态。同时采用Fluent数值模拟的方法对布置给水泵汽轮机排汽管道前后主机凝汽器喉部流场变化情况进行模拟,分析了小机排汽对主机凝汽器喉部流场的影响,对凝汽器喉部设计和改造具有一定的参考意义。     

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。     

水环真空泵抽气不足对凝汽器真空的影响

凝汽器的真空度不仅取决于自身的运行参数,而且还取决于抽气设备的工作性能。通过凝汽器漏空气量和水环真空泵抽气量的平衡关系,建立水环真空泵抽吸不足对凝汽器真空影响的数学模型,定量分析了水环真空泵工作水温度和凝汽器真空的关系。实例计算表明,降低工作水温度可提高凝汽器真空度。     

300MW汽轮机排汽均流装置对排汽压力的影响及经济性分析

针对汽轮机凝汽器喉部出口蒸汽流场不均的问题，在凝汽器喉部出口加装了均流装置。文中根据模型和现场试验结果，利用两相流的有关理论，对排汽均流装置引起排汽压力降低的原因和经济性作了分析。指出传热系数增加、蒸汽阻力减小、真空泵人口压力降低等因素的共同作用是排汽压力降低、机组经济性提高的主要因素，为提高300MW机组经济性提供了一项新技术措施。     

Combined cycle power unit with a binary system based on waste geothermal brine at Mutnovsk geothermal power plant

The Russian geothermal power systems developed in the last few decades outperform their counterparts around the world in many respects. However, all Russian geothermal power stations employ steam as the geothermal fluid and discard the accompanying geothermal brine. In reality, the power of the existing Russian geothermal power stations may be increased without drilling more wells, if the waste brine is employed in combined cycle systems with steam and binary turbine units. For the example of the 50 MW Mutnovsk geothermal power plant, the optimal combined cycle power unit based on the waste geothermal brine is considered. It is of great interest to determine how the thermodynamic parameters of the secondary steam in the expansion unit and the pressure in the condenser affect the performance of the equipment in the combined cycle power unit at Mutnovsk geothermal power plant. For the utilization of the waste geothermal brine at Mutnovsk geothermal power plant, the optimal air temperature in the condensers of the combined cycle power unit is +5°C. The use of secondary steam obtained by flashing of the geothermal brine at Mutnovsk geothermal power plant 1 at a pressure of 0.2 MPa permits the generation of up to 8 MW of electric power in steam turbines and additional power of 5 MW in the turbines of the binary cycle.     

The Effect of Condensing Steam Turbine Exhaust Hood Body Geometry on Exhaust Performance Efficiency

The article presents data from combined numerical and experimental investigations of the effect that the overall dimensions of the exhaust hood of a steam turbine with an underslung condenser has on the aerodynamic losses in the hood. Owing to the properly selected minimum permissible overall dimensions of the exhaust hood, more efficient operation of this turbine component is achieved, better vibration stability of the turbine set shaft line is obtained, and lower costs are required for arranging the steam turbine plant in the turbine building. Experiments have shown that the main overall dimensions of the hood body have a determining effect on the exhaust hood flow path profile and on its aerodynamic performance. Owing to properly selected ratios between the exhaust hood body main sizes without a diffuser, a total loss coefficient equal to approximately unity has been obtained. By using an axial–radial diffuser, the energy loss can be decreased by 30–40% depending on the geometrical parameters and level of velocities in the inlet section of a hood having the optimal overall dimensions. By using the obtained results, it becomes possible to evaluate the overall dimensions necessary for achieving the maximal aerodynamic hood efficiency and, as a consequence, to obtain better technical and economic indicators of the turbine plant as a whole already at the initial stage of its designing. If a need arises to select overall dimensions smaller than their optimal values, the increase of energy loss can be estimated using the presented dependences. The cycle of investigations was carried out on the experimental setups available in the fundamental research laboratory of the Moscow Power Engineering Institute National University’s Department of Steam and Gas Turbines with due regard to the operating parameters and similarity criteria.     

火电站直接空冷凝汽器设计及校核计算和性能分析

掌握火电站直接空冷凝汽器的设计和校核计算方法并进行性能分析,对于提高我国直接空冷机组的设计和运行水平具有重要意义。以600MW机组直接空冷凝汽器为例,在传热理论模型分析的基础上,分别对其设计和校核计算过程进行了讨论,对直接空冷凝汽器性能影响因素进行了分析,对性能变化规律进行了研究。结果表明直接空冷凝汽器的设计过程要综合考虑气象条件尤其是环境大风的影响、换热要求和空冷电站的平面布局,而校核计算则需充分考虑凝汽器积灰的影响,并建立汽轮机背压和凝汽器积灰厚度之间的关系,为凝汽器清洗提供理论依据。冷却空气流量、凝汽器凝结蒸汽量、空冷凝汽器积灰会显著影响空冷凝汽器的性能,进而影响汽轮机背压,影响机组运行的经济性。     

汽轮机排汽焓计算模型的研究与应用

汽轮机低压缸排汽焓的计算是火电机组性能监测的重要环节.针对现有汽轮机低压缸排汽焓计算模型存在的局限性,提出一种排汽焓的热力学近似计算模型.该模型将低压缸、凝汽器及相对应的回热加热器视为开口热力系,根据开口热力系的能量平衡方程计算出低压缸的排汽焓.该方法避开了对低压缸湿蒸汽区的计算,具有较高的计算精度.     

喷射式凝汽器传热性能影响因素分析

空冷机组是解决富煤贫水地区电力工业发展问题的有效措施,近年来在国内外发展迅速。作为海勒式间接空冷系统的关键设备,喷射式凝汽器的性能与整个空冷机组的性能直接相关。介绍了国内外喷射式凝汽器的研究现状,分析了影响喷射式凝汽器传热性能的主要因素。