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%。     

大型湿冷机组排汽通道流场数值模拟与优化

改进汽轮机通流部分增加通流能力是提高火电机组热经济性的主要方式之一,而排汽通道是汽轮机通流部分的最后一段,因此,可以通过改善汽轮机排汽通道的流场来提高热经济性。运用ANSYS Fluent软件对600 MW水冷机组的汽轮机排汽通道流场进行数值模拟,发现在原设计下,由于小汽机排汽的冲击及贴近壁面处蒸汽流速高的原因,排汽通道出口速度的均匀性较差。针对这种现象,本文通过设计导流结构,对排汽通道流场进行了优化,结果表明:经过流场优化后,机组排汽通道在喉部出口的蒸汽流速的均匀性得到了显著提升,从而有利于提高凝汽器换热性能、降低排汽背压,实现深度节能。     

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.     

300 MW汽轮机低压缸排汽通道优化改造

针对国产引进型300MW汽轮机低压缸排汽压力偏高的问题，对低压缸排汽通道进行优化改造，在凝汽器喉部加装均流装置，使其出口蒸汽速度分布合理，改善了凝汽器冷却管束热负荷分配，提高了传热系数。实际运行和试验证明，排汽压力降低0．5kPa以上，循环效率提高0．6％，对应的功率增加了0．3％。同时，可延长喉部支撑管和上排冷却管寿命，排汽通道优化改造取得较显著的效益。     

汽轮机排汽通道优化技术发展现状及趋势

介绍了目前国内外关于排汽通道优化技术的研究现状,总结了汽轮机排汽缸性能、凝汽器喉部出口流场以及整个排汽通道性能的优化问题,研究了低压通流与排汽缸耦合的数值计算及低压缸支撑板梁、喉部四壁加强筋板、减温减压器等的影响因素,可为相关电厂提供参考。     

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。     

1000MW机组汽轮机排汽通道节能优化改造实践

华能海门电厂2号机组汽轮机排汽温度、凝汽器压力均高于设计值,主要原因在于:凝汽器喉部布置的抽汽管道、7/8号低压加热器、锅炉启动疏水消能装置、高压旁路减温减压器、众多支撑管、喉部壳体倾斜布置形式等导致了排汽阻力大、汽轮机排汽在凝汽器冷却管束入口分布不尽合理,从而制约了凝汽器管束的冷却效果。通过改造凝汽器喉部内设备布置形式,减小排汽阻力,加装导流装置,改善凝汽器管束入口流场分布,最终达到降低汽轮机热耗率的目的。改造后供电煤耗平均下降约1.644 g/kWh,年节约标煤2 959 t。     

某600MW汽轮机低压末级排汽通道耦合流动三维数值模拟及其结构优化

利用计算流体软件基于Spalart-Allmaras单方程模型分别对600MW机组的排汽缸、凝汽器喉部和两者耦合的排汽通道进行三维数值模拟,以便更加清晰地了解排汽通道的整体流场,并对排汽通道进行合理优化改造。计算结果表明,单独结构模拟结果与排汽通道耦合模拟的结果存在很大差异,主要体现在流场和压力损失上。在有进口漩流的模型中,蒸汽流场分布不对称,因此,不能为简化而采用1/2模型进行研究。针对排汽通道内流场分布,在排汽缸拱顶处加装导流挡板和在扩压管处加装分流板,能有效改善通道内的流场。     

1000MW机组汽轮机凝汽器喉部节能优化改造

某1 000 MW机组汽轮机凝汽器压力、排汽温度均高于设计值,主要原因在于凝汽器喉部布置的抽汽管道、众多支撑管、高旁减温减压器、7/8号低加、锅炉启动疏水消能装置、喉部壳体倾斜布置形式等导致了汽轮机排汽在凝汽器冷却管束入口分布不尽合理,从而排汽阻力大,制约了凝汽器管束的冷却效果。通过改造凝汽器喉部内设备布置形式,加装导流装置,改善凝汽器管束入口流场分布,减小排汽阻力,最终达到降低汽轮机热耗率的目的。改造后供电煤耗平均下降约1.48 g/k Wh,年节约标煤2 663 t,投资回收期不到2年,经济社会效益均十分显著。     

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。     

600MW汽轮机排汽通道流场的三维数值研究

考虑到单独模拟与排汽通道耦合模拟结果的差异性,利用数值计算软件建立600 MW发电机组的低压排汽缸和凝汽器喉部耦合模型,针对凝汽器喉部出口流场的不均匀性,对喉部内加装导流板前后的流场进行三维数值模拟和分析对比。结果表明:纵向1~5号和15号导流板可在有效降低喉部出口流场不均匀程度的同时控制排汽通道的压力损失;导流板距离喉部出口的最佳高度为722 mm,整体使不均匀系数降低了13.8%。     

600MW机组凝汽器喉部加装导流装置数值模拟

针对某电厂600MW湿冷机组低压排汽缸凝汽器喉部出口蒸汽流速分布不均匀使得凝汽器换热效率降低的情况,利用计算流体力学软件Fluent对低压排汽缸出口至凝汽器喉部出口通道进行数值模拟。结果发现在不加装导流板时,受小汽机排汽影响较大的区域由于小汽机排汽的冲击作用,导致在小汽机排汽口下方存在一个低速区。针对这种现象,在凝汽器喉部区域,设计了优化方案,并进行了模拟验证,结果证实加装导流板后喉部出口蒸汽流速均匀性得到了提升,对于火电厂凝汽器换热效率的提升提供了参考。     

汽轮机低压缸排汽通道优化

针对贵溪发电有限责任公司2×300 MW机组汽轮机,分析了造成汽轮机排汽流场分布不合理的缺陷,对整个汽轮机低压缸排汽通道流场进行模拟试验研究,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,实现了节能降耗.     

排汽缸出口汽流对喉部流场影响的数值分析

为了研究排汽缸出口汽流对喉部流场的影响,运用Fluent软件基于Spalart-Allmaras单方程模型对600 MW机组凝汽器喉部进行数值模拟,结果显示,考虑排汽缸来流,喉部流场变得更加复杂,与单独对喉部模拟时均匀来流的情况相比,两者的流场存在很大的差异。通过分析排汽缸出口处的流场,发现在喉部进口处装设栅板能起到改善流场的作用,喉部总压损失明显减小。     

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。     

300MW汽轮机凝汽器喉部出口流场的三维数值模拟

为了减少占地面积,国产优化引进型300MW汽轮机将压力最低的2个低压加热器放置于凝汽器喉部,从而导致汽轮机喉部流场出现不均匀,最终导致凝汽器热负荷的不均匀。文中采用κ-ε模型并结合壁面函数法,利用SIMPLEC 算法编程,对300 MW汽轮机喉部流场进行了三维数值模拟,分析了凝汽器喉部出口流场的不均匀性和造成流场不均匀的原因。结果表明,由于内置式低压加热器的影响和凝汽器喉部棱台扩散的作用,使凝汽器喉部出口流场的速度分布产生很大的不均匀性。汽流在低压加热器两侧形成局部的高速区,并延续到喉部出口截面。同时,在低压加热器的正下方形成低速涡流区,在喉部斜壁下方也产生一定的回流,并且在靠近凝汽器入口截面的4个角处形成低速区。对该凝汽器喉部流场的三维数值模拟结果,有助于了解具有内置式低压加热器凝汽器喉部汽流的流动机理,为凝汽器喉部的设计和改造以及汽轮机的经济运行奠定一定的基础。     

1000MW超超临界汽轮机排汽通道优化研究与应用

为进一步降低汽轮机排汽压力,提高机组经济性,实现节能减排,借助大型计算流体力学软件工具,对哈汽1 000 MW汽轮机排汽通道蒸汽流场进行模拟研究,构建了包含低压缸在内的整个排汽通道模型,对排汽通道进行优化,增设特定布置方式的均流、导流装置,优化后低速区面积明显减小,提高了凝汽器综合性能,获得了较高的经济效益。     

蒸发冷却技术在600MW机组直接空冷系统上的应用

针对直接空冷机组在夏季背压偏高、出力受限的问题,提出采用蒸发冷却技术分流部分汽轮机排汽,降低空冷凝汽器热负荷,达到降低机组背压、提高出力的目的。以某600MW机组直接空冷系统为技术改造依托,进行蒸发冷却技术分流部分汽轮机排汽后的应用特性研究,分析了改造效果随分流量、机组负荷、环境温度的变化规律。结果表明:随着分流进入空冷凝汽器蒸汽流量比率的增大,机组运行背压下降幅度增大;随着机组负荷增大,运行背压下降幅度增大;随着环境温度升高,运行背压下降幅度呈指数关系增大;直接空冷机组处于高温高负荷运行时,蒸发式凝汽器系统的性能优势得以充分发挥。     

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。     

给水泵汽轮机排汽引入冷却器热经济性分析

以300MW湿冷机组为研究对象,提出在凝结水泵后加一排汽冷却器,将小机排汽引入其中,使主机凝结水与小机排汽在该冷却器混合换热.从而减少凝汽器蒸汽负荷,提高凝汽器真空,同时减少1号低加(对应第8段抽汽)抽汽量,进而减少小机进汽量,提高机组的经济性,对电厂的节能改造具有一定的参考价值.