大型循环水泵流道整流试验研究

针对某电厂大型循环水泵流道短、落差大、流道转弯多导致吸水前池进流条件恶劣的问题,对原设计流道的水流流态、水泵吸水管内流速分布和水流旋转强度等进行了试验研究。试验结果表明,吸水前池下部主流区存在较强旋度的环流涡、吸水管内存在较强的螺旋流是影响水泵进流的主要原因。采取在吸水室布置胸墙的方式进行整流,给出了优选的胸墙底部高程,实施此措施后提高了泵的可靠性。     

电站循环水泵进水流道水力特性及整流优化研究

循环水泵进水条件的优劣对循环水泵效率及是否出现汽蚀和振动有显著影响。针对某电站300 MW机组循环水泵振动问题,采用RNG湍流模型对其进水流道水力特性开展三维数值模拟研究,分析了进水流道整体水流流态、泵吸水喇叭口附近区域流场、泵体周围流速分布,并对其进行了整流优化改造方案研究。结果表明,循环水流道斜坡坡度较大,导致水流扩散不均匀,表面流速较大,在斜坡底面和进水池存在较大漩涡;泵吸水喇叭口截面水流严重不对称,出现较明显偏流,泵进水条件恶劣;采取有效整流消涡措施可以改善循环水流道水流流态,均匀流速,改善泵进水条件。     

燃气-蒸汽联合循环机组机力通风塔自然对流冷却分析

在介绍燃气-蒸汽联合循环机组布置方式的基础上,对机力通风塔技术参数、优化运行方案及实验过程、自然对流换热量计算进行了论述,指出北京京桥热电有限责任公司燃气-蒸汽联合循环热电厂二期工程,机力通风塔采用自然对流冷却运行方式,每年可节约厂用电量2 880 MW,折合人民币172.8×10~4元。     

大型泵站进水流场十字消涡板整流特性研究

为研究十字消涡板对喇叭管下方水体及进入喇叭管内部水体的整流效果，以一大型泵站为研究对象，采用CFD计算方法进行了泵站流场数值模拟。研究发现，不设置消涡装置时，进水池存在大尺度回流和旋涡，并且在喇叭管正下方存在高速度及高涡量区，从而导致水泵进口流态恶化。在设置了高宽比分别为6:8，6:15和6:24的三种十字消涡板后，进水池流场、吸水喇叭口入口断面及水泵进口断面的流速均匀性均有显著变化。相对于高宽比为6:8和6:24的方案，高宽比为6:15的方案能明显减小进水流场底面上高速区，流场变得更加均匀，使得吸水喇叭管中轴线纵剖面上的涡量分布特征值由不设置消涡装置时的0.508减小到0.101，喇叭管入口断面的涡量分布特征值由0.495减小至0.098，喇叭口入口断面的流速均匀度最大提高4.1%，水泵进口断面的均匀度最大提高3.2%。研究结果对大型泵站进水池流态控制有一定指导意义。     

前后串列布置的吸水管周围流场PIV实验研究

水泵进水池中沿来流方向前后串列布置多根吸水管时,其周围流场具有复杂的三维、不稳定、强紊动的特性.本文在玻璃水槽内对不同管间距条件下的吸水管周围进行了大量的PIV流场量测实验,通过流场分析显示,上游吸水管的尾流作用加剧了下游吸水口的水流紊动强度,流场多处出现表面旋涡和水内旋涡,其运动形态复杂多变.同时,随着吸水管设置间距的缩短,吸水口附近流速分布趋于不均匀,旋涡涡量逐渐增强.     

防止循环水泵进水喇叭口衬套损坏的措施

山东邹县电厂Ⅲ期工程2×600MW机组单机配置的3台循环水泵是沈阳水泵厂生产的1600HTCX4型立式斜流泵。机组正常时,循环水泵2台运行,1台备用。在投产后1周年的检查性大修中,发现该型机组的6台循环水泵进水喇叭口衬套汽蚀严重,蜂窝麻点密布,几乎洞穿衬套,对循环水泵的安全性,可靠性构成了威胁。1造成循环水泵进水喇叭口衬套损坏的原因1.1循环水在循环水泵进水喇叭口处压力降低,产生汽蚀循环水泵工作时,循环水被叶轮升压升速,输送至出口母管。进水喇叭口处的循环水在叶轮作用下,压力降低,当压力低于循环水温度对应的饱和压力时,循环水发生汽…     

中水回用循环水工艺控制优化

华宁热电厂2×150 MW湿冷机组凝汽器管为TP316L不锈钢管。由于循环水补水水质较差,经常发生机力塔堵塞、凝汽器管结垢事故,导致机组不能稳定经济运行。对华宁热电厂中水回用循环水工艺进行优化控制,经过静态试验、动态模拟试验和腐蚀挂片试验,确定了循环冷却水运行的控制指标。按照控制指标对循环水的各项指标进行严格控制,机力塔堵塞、凝汽器结垢等问题得到了根本解决,效果明显。     

220 MW机组循环水泵优化运行

通过现场试验,测量了在一定大气温度和典型负荷下220 MW机组循环水泵各种运行方式的汽轮机排汽压力,并根据功率修正曲线得到不同循环水泵运行方式下汽轮机的功率增量,与循环水泵耗功比较,以确定循环水泵最佳运行方式.同时,制作了循环水泵优化运行方式图,按照秦岭电厂循环水泵的设置,可组合出2机2台、2机3台、2机4台、2机5台4种循环水泵运行方式,灵活方便,达到了提高电厂综合效率的目的.     

2×1 000 MW火电机组循环水泵选型及节能运行研究

对某2×1 000 MW二次循环湿冷火电机组的循环水系统、循泵配置方案进行了技术经济比较,结果显示一机两泵(扩大单元制)方案更优;为使循环水泵能达到经济节能运行的目的,对火力发电厂循环水系统经常采用的双速电机、变频调速等调流方式进行了技术经济比较,结果显示双速电机方案更优;通过对循环水泵工作原理、结构选型的分析和比较优选,指出循环水泵应采用技术成熟可靠的固定叶片、可抽芯式、立式湿坑斜流泵。     

深度调峰工况下凝结水泵节能优化

火电机组深度调峰工况下,凝结水泵的节能优化研究对提高机组运行的经济性非常关键。本文分别以某330 MW"一机两泵"和"一机一泵"2种布置的供热机组所配套的凝结水泵为研究对象,采用Ebsilon软件进行建模,模拟计算机组在正常运行和深度调峰工况下的运行状况,分析了凝结水泵的流量特性和功耗特性,提出了增设1台小流量凝结水泵的节能优化方案,并且从经济性和可行性方面进行了论证。结果表明:在机组深度调峰工况下,原有凝结水泵及配套电动机系统效率低,功耗大,影响机组的安全经济运行;增设1台小凝结水泵的平均功耗比原凝结水泵耗功小,且经济可行,实际可操作。     

大型立式泵站簸箕型进水流道三维紊流数值模拟

针对典型的簸箕型进水流道 ,应用紊流模型对流道内部流态及水泵吸水管各断面流速分布进行了数值模拟 ,计算结果符合实际情况。数值计算揭示了簸箕型进水流道内流动规律 ,进水流道吸水管下方存在奇点 ,如相关设计参数不当易产生漩涡。根据计算分析 ,提出大型泵道簸箕型控制参数 ,对于工程设计有重要参考价值     

水泵吸水池的改进和PIV试验验证

水泵吸水池设计的合理与否，会直接影响到泵站的运行效率和安全，在新型水泵吸水池设计中采用了三种结构:封闭式池身结构、双进口流道结构和倒角过渡结构。应用PIV（粒子成像测速）技术对这种吸水池模型的内部流动进行全场量测，试验结果表明这种吸水池结构能够很好的避免和减少各种涡的发生，优化了吸水池内部的流动状态，从而提高了泵站的效率和性能。     

箱型双向流道轴流泵装置内部流动的数值模拟和试验研究

箱型双向流道泵装置结构简单,实用性好,然而传统的箱型双向流道泵装置存在泵装置效率较低、进水流道内易产生水下漩涡的问题,导致机组振动,危害运行安全。针对此类问题提出新型曲线扩散出水结构和进水导流墩设计方案,用于箱型双向流道泵站的更新改造。通过箱型双向流道泵装置内流场的数值模拟计算,分析了流动规律,获得了泵装置外特性曲线。同时在标准模型水泵试验台上进行了模型的性能试验,并与计算的性能曲线进行了比较,二者在高效区较为接近,说明计算可信。新的设计方案提高了泵装置效率,消除了水下漩涡,可以有效地保证泵机组运行的经济性和安全性。     

自吸离心泵转速与自吸性能关系的研究

为研究自吸离心泵不同转速下的自吸性能,探讨自吸性能与转速的关系,设计了透明自吸离心泵装置,并采用高速摄像机拍摄了自吸初期蜗壳内部的气液两相流流态的演变,记录了吸入管的液位变化。自吸离心泵自吸过程被分为吸入期、进水期和出水期,总结了吸入期和进水期转速对自吸时间的影响规律。试验结果表明,自吸离心泵在较低转速下,自吸时间与转速成反比,因为吸入期结束时气液分离腔内液位未达到最高,含气率是影响自吸性能的主要因素,转速越高,含气率越高,排气效率越高,自吸性能越好;而在较高转速下,部分转速区间内自吸时间与转速成正比,是因为吸入期未结束时气液分离腔内液位已达到最高,影响了排气效率,同时转速越高气体回流速度越快,气体不能及时排出,还出现自吸离心泵自吸未能完成的情况。研究说明了转速与进水管液位和气液分离腔内液位之间的关系,通过解释排气效率揭示了自吸离心泵转速与自吸性能的关系,研究成果可为自吸离心泵的转速设计提供参考。     

珠江电厂300MW机组循环水泵增流改造

针对珠江电厂循环水泵供水不足、泵叶片强度不够等问题, 对循环水泵进行了增流节能技术改造。在不改变原水泵配套电机、泵壳和管道等的条件下, 将叶片安放角从原设计角度逆时针加大 3°, 且对叶片型面进行适当的修正, 同时将原组合式叶轮结构改为整体铸造结构, 并优化叶轮加工工艺, 通过这一系列的改进达到了提高叶片强度, 增加循环泵流量的目标。试验证明, 技术改造可提高电厂的经济运行水平和安全可靠性, 其经济效益十分显著。     

小流量工况下采用孔式机匣的离心压气机内部流场分析

实验结果表明,应用于半开式离心压气机的孔式机匣处理方式可以有效扩大压气机的稳定工作范围,而且不会降低压气机的效率。采用数值计算方法,比较了某离心压气机叶轮有无孔式机匣处理的内部流动情况,计算结果与实验结果相符。通过对小流量工况下计算结果的分析发现,孔式机匣处理结构对压气机叶片通道上部区域的流动影响显著,抽吸流量重新进入叶片通道后可以降低叶片通道入口局部的气流冲角。孔式机匣处理结构还可以抑制叶顶间隙涡,补偿抽吸掺混带来的损失。     

导流器叶片进口安放角对潜水泵性能的影响

导流器叶片进口安放角是影响潜水泵性能的重要几何参数,在导流器特性曲线理论分析的基础上,运用计算流体动力学理论对同一叶轮与不同进口安放角导流器组合后的潜水泵三维模型进行数值模拟,得到其性能曲线,并就安放角变化对潜水泵性能的影响规律进行分析,同时在水泵试验台上进行实测验证。结果表明:随着导叶片进口安放角的增大,潜水泵最佳工况点向大流量方向偏移。当导叶片进口安放角位于27~30时,潜水泵工作效率为75%~81%,处于较高值,相应工作流量为95~125m3/h,模拟值与实测值吻合较好。通过改变导流器叶片进口安放角,在一定工况范围内,潜水泵同样可以保持较高的效率,为增加其规格并扩大使用范围寻找出了一种新的途径。     

侧边机组故障对泵站前池流态的影响

为研究侧边机组故障对泵站前池流态的影响,本文建立了某泵站引渠、前池、进水池与吸入管三维数值模型,并基于VOF模型开展了数值计算。然后,根据计算结果分析了不同侧边机组故障情况对前池和引渠内流态的影响。最后,引入了流速分布均匀度作为量化指标,阐述了不同侧边机组故障情况对中间机组的吸入管进口流速分布的影响规律。结果表明:侧边单台机组故障时,前池内部流速分布相对无故障变化较小,但故障机组吸水池内产生大尺度漩涡,进而导致前池出口断面流速畸变,发生流速掺混现象;侧边机组全部故障时,前池内部产生大尺度涡系,造成前池出口断面流速严重掺混现象,且范围更大,并显著影响中间机组吸入管进口流态,造成进口流速不均匀分布,进而对中间机组运行产生不利影响。