高位布置660 MW汽轮机组设计特点与安全性研究

汽轮机高位布置技术可以最大限度地降低管道使用量,提升机组经济性.以锦界高位布置660MW汽轮发电机组为研究对象,深入研究了高位布置、弹性基础对机组的影响,针对汽轮机组轴系稳定性、抗震性能和汽缸稳定性进行详细分析.     

汽轮机高压缸的稳定性分析

用户及制造厂本身连接到汽轮机上的管道系统必须设计成:作用在汽轮机上的力和力矩应在限制值以内,以保证汽轮机在各种工况下均能正常工作。 本文通过对作用在汽轮机高压汽缸各接口上的力和力矩的综合分析,推导出高压缸稳定性方程。进而提出高压缸稳定性准则。作用在汽轮机上的合力及合力矩的综合效应,应使汽缸任一支座处的力向下,且不得小于高压缸静止部件重力的10％。对于有四处对称支座的高压缸,即:Rmin≥|W_c/40|。应用上述稳定性准则,可对用户的管系设计作出评价。     

超超临界汽轮机低压缸有限元分析模型的研究

低压汽缸局部热应力是超(超)临界汽轮机安全可靠性评价的基础指标,有限元分析是计算汽缸热应力的基本方法.低压汽缸结构复杂,可视为板、壳、杆和体等结构的组合体,选择合理的单元结构是有限元计算结果可靠性的重要保证.采用MSC Nastran有限元软件,在简化的汽缸模型上,比较研究了不同单元结构计算结果的差异.其次,分别使用体单元和壳单元建立了超临界600MW空冷汽轮机低压内缸简化的有限元分析模型,通过热应力计算结果的比较,指出了壳单元的技术优势.     

汽缸的稳定性计算

利用力的平移原理，将作用于汽缸上的所有外部管道施加给汽缸的力和力矩，平移到选定的座标轴上，对汽缸猫爪处，由重力引起的支反力和管系引起的支反力进行比较，核定汽缸是否稳定或是膨胀顺畅。     

大功率汽轮机低压排汽缸的数值试验

在排汽缸流场数值模拟的基础上，对排汽缸气动性能的形状影响因素进行了三因素三水平正交试验。根据试验所得的结果对其物理机理进行了论述，并定性地分析了该结果产生的原因，从而提出了排汽缸优化设计的基本方向。     

汽缸结构上下缸接触的有限元分析

本文关注汽轮机汽缸结构上下缸接触状态，采用有限元软件MSC．NASTRAN计算分析了它的温度场应力场和变形情况。由于汽缸内部充满高温高压蒸汽，必须分析汽缸在温度场作用下以及温度场同内压联合作用下的应力分布情况，重点分析上下半缸的螺栓连接面－中分面上的应力和变形情况。针对汽缸复杂的几何形状，建立了三维实体有限元分析模型。为了较真实模拟上下半缸连接面情况，对每只连接螺栓均建立了模拟模型。分析结果表明，同内压引起的应力相比，热应力是缸体中应力的主要成分。当内外壁温差达到100℃时，缸体中最大应力为1230MPa，出现在约束处应力集中部位，缸体绝大部分应力水平在100MPa，汽缸外壁温度为25℃时，缸体中最大应力为1080MPa，缸体绝大部分应力水产在600－700MPa，所以减小汽缸内外壁的温差能有效减小缸体中应力。变形分析表明，缸体轴向最大伸长量为2.5mm，横向最大变形为2.02mm。Z向最大位移为1.24mm。中分面有分离，但分离程度较小，分离值均在10^-3mm量级上。     

汽轮机低压排汽缸的数值优化设计

采用UG的Open/Grip语言对某汽轮机组低压排汽缸1:10模型进行了参数化建模,并结合iSight优化软件和三维粘性流体计算软件CFX,采用试验设计、梯形搜索式优化算法及相应面近似模型的组合优化策略对某型号汽轮机低压缸排汽缸模型的几何形状进行了优化设计.结果表明:优化后排汽缸的平均静压恢复系数从优化前的-0.32提高到-0.06;同时,优化设计降低了出1:2汽流的不均匀系数,减少了气流不均匀分布对凝汽器换热效率的影响.     

210MW汽轮机低压排汽缸刚度模型试验

对如何提高模型试验精度,改进低压排汽缸结构和其结构特点做了综合介绍。     

大功率汽轮机低压排汽缸的数值分析系统

概要介绍了大功率汽轮机低压排汽缸数值分析系统各部分的构成及实施的结果,这些结果表明,该分析系统可以定性及定量地分析排汽缸的气动性能,并能为排汽缸的优化设计提供方向。     

汽轮机低压排汽缸气动性能的数值研究

汽轮机低压排汽缸的气动性能对汽轮机组效率的影响至关重要。采用CFD软件CFX,对某型号机组的低压排汽缸小尺寸实验模型在不同来流条件下进行数值模拟研究,并进行了具有对称和非对称两种不同结构扩压器的排汽缸性能对比。结果表明不同的进口旋流对排汽缸性能影响很大,扩压器性能是影响排汽缸性能的主要因素,非对称扩压器更有利于排汽缸性能的提高。     

百万核电汽轮机低压排汽缸气动性能数值研究

以引进的AP 1 000核电汽轮机为例,建立了低压排汽缸的三维模型,考虑到进口参数受末级动叶出口流动的影响,采用了低压末级叶片和排汽缸联合计算的数值模拟方法,详细分析了排汽缸内部的复杂流动情况,分析了该排汽缸三维流动情况和总参数,为核电汽轮机低压排汽缸国产化提供了重要的指导意义。     

汽轮机低压排汽缸内流场的数值模拟研究

利用fluent软件对汽轮机低压排汽缸进行数值模拟,分析排汽缸内部流场特性、涡系分布;利用CFD-POST软件分析排汽缸内部气动性能参数及其分布,并与流场分布进行对比,获知其压力损失来源。研究结果表明:通道涡是造成排汽缸内部能量损失最主要的原因;分离涡分布虽然小于通道涡,但是其最主要的影响是造成扩压管扩压性能的下降;其它涡系结构分布远离主流,影响较小。为排汽缸的优化设计提供基础。     

球墨铸铁汽轮机后汽缸的铸造

球墨铸铁汽轮机后汽缸的铸造缪启才１引言球墨铸铁因其组织中的石墨呈球状使其性能发生了质的飞跃。随着球铁生产技术的进步，球铁的性能不断提高，球铁件的产量也呈上升趋势，且由小件向大件发展。由于球铁性能好，生产成本低，只有铸钢件的５０～７０％，球铁在许多领域...     

汽轮机低压缸刚性有限元分析

采用有限元分析软件MSC．Nastran对某原型600MW机组、改进600MW机组汽轮机低压缸计算模型进行有限元分析，对结果进行比较，验证了不同类型机组低压缸刚度性的优劣。     

N300MW汽轮机低压缸偏移规律与机理试验研究

根据现场试验测得的数据,找到了国产N300MW汽轮机组低压缺动态偏移的规律,并分析了低压缸产生动态偏移的机理,该项研究成果为制定防止低压缸动态偏移技术提供了依据,对类似问题的处理也具有借鉴作用。     

汽轮机低压排汽缸内辅助板块对其性能影响的数值研究

采用数值计算的方法,求解得到汽轮机低压排汽缸内部的流场,通过比较静压恢复系数和流动不均匀系数分析了有无加强肋和涡壳挡板对流场和性能的影响。计算表明挡板通过破坏通道涡,改善了排汽系统的静压恢复能力,而背弧上的肋板则削弱了通流能力,导致排汽缸静压恢复能力下降。     

高位布置汽轮发电机组试运中的稳定性测试与分析

以国华锦界660MW高位布置机组为研究对象,通过对基础平台、轴系各轴承的振动数据以及相关运行参数进行研究,分别对机组启动过程中基础平台和轴系的稳定性以及带负荷过程中汽轮机汽缸和轴系的稳定性进行分析。结果表明,基础平台能够满足机组启动和工作频率下稳定性要求,汽轮机汽缸抗震性良好、轴系稳定性优良,能够满足机组各工况运行的要求。     

汽轮机低压排汽缸结构优化设计分析系统及其应用

简要介绍了汽轮机低压排汽缸结构优化设计分析系统的构成和相应的结构优化设计数值试验及分析研究。结果表明该系统能够较快、较省地实现排汽缸的结构设计,得到了较理想的优化设计结果,且为排汽缸的设计研究开辟了一条新的途径,具有良好的工程应用前景。此外,还利用该系统探讨了两种排汽缸导流结构对排汽缸气动性能的改进作用。     

基于KL-CEEMD的高位布置汽轮机组转子故障振动信号虚假分量识别方法

汽轮机组转子故障振动信号特性分析是实现其故障诊断和在线监测的基础和关键.基于国内外研究现状,提出了一种CEEMD消除虚假分量的改进方法(KL-CEEMD),采用CEEMD对采集到的原始振动信号进行分解,然后计算各分量与原始振动信号的KL散度值,量化各分量与原信号之间的相关性,并作为识别指标,最后通过对标准化后的指标进行...