基于量纲分析的汽轮机调节级变工况特性研究

基于APROS支撑平台,对喷嘴配汽方式的汽轮机调节级进行变工况热力计算,通过文献提供的实验台实验数据进行对比验证;并研究分析了部分进汽对调节级内压比的影响,确定了不同部分进汽度下调节级效率变化曲线。结果表明,部分进汽不仅造成部分进汽损失,还对调节级内压比产生影响,致使焓降与反动度发生变化,进而引起调节级效率改变。同时,以600 MW汽轮机组为例,建立了考虑部分进汽对压比影响后的调节级效率简化数学模型。在此基础之上,基于量纲分析理论,分别将全开调节阀及半开调节阀后喷嘴组压比简化表示为流量比的函数,提出一种适用于喷嘴配汽的调节级变工况热力计算方法;将计算结果与借助支撑平台的热力计算结果对比,并探讨了喷嘴调节过程中压比与反动度的变化趋势。分析表明,所提出计算方法不仅准确反映部分进汽对级内压比的影响,还对现有的调节级变工况热力计算工作做了进一步完善。     

喷嘴+补汽新型调节技术的经济性分析

为了保持喷嘴调节汽轮机组部分负荷工况下主蒸汽压力高的优点,同时减弱调节级效率低对高压缸通流效率的影响,有效提高汽轮机组部分负荷工况下的经济性,本文在分析研究了现有汽轮机进汽调节技术的基础上,提出了喷嘴+补汽新型调节技术。以超临界660 MW机组为例,分别分析喷嘴+补汽调节和单一补汽调节对汽轮机热力特性和经济性的影响。结果表明:喷嘴+补汽调节机组和补汽调节机组在90%THA工况附近经济性相当,随着负荷的降低,喷嘴+补汽调节机组经济性优于补汽调节机组,且这种优势逐步加大;全年负荷范围为40%THA～85%THA的机组,采用喷嘴+补汽调节的经济性更高。     

汽轮机调节阀–调节级段三维流动与压力损失数值研究

部分进汽是喷嘴调节汽轮机变工况运行时的主要状态,调节级部分进汽通常效率较低,流动情况复杂。该文采用ANSYS-CFX软件数值研究了亚临界600MW汽轮机调节阀-调节级段在不同阀门开度组合情况下的三维流动与压力损失特性。结果表明:调节阀-调节级段的流动是复杂而强烈的有旋流动;调节阀喉部的节流作用和阀碟下方"空穴"区以及调节阀下游部分区域的漩涡会引起较大的压力损失;当4个调节阀全部开启时,调节阀-调节级段的流动性能良好,当某调节阀门处于关闭状态时,部分进汽调节级的动叶栅在从进汽弧段转到非进汽弧段过程中,动叶通道中的流体被抽吸到非进汽腔室以及对应的喷嘴叶栅中,形成大量的漩涡,造成较大的压力损失。     

发电机组高中压缸通流部分的节能改造

国产引进型300 MW机组高中压缸效率低是一个普遍性问题。对机组高中压缸通流部分实施节能技术改造,包括更换喷嘴组、减少单齿汽封径向间隙、增设阻汽片等。随着300 MW汽轮机组通流部分改造技术日趋成熟,机组性能大大提高。改造后的热力试验表明,高压缸效率及热耗值均超过设计值,机组发电煤耗明显下降,取得了较好的经济效益和环保效益。     

顺序阀运行方式下600 MW汽轮机瓦温偏高分析

分析了2台西屋600 MW汽轮机在顺序阀运行方式下高压转子径向轴承的瓦温偏高问题,认为这主要与调节级进汽方式有关,而解决调节级部分进汽工况下蒸汽作用力的周向均匀分布,在机组中、低负荷时调节级喷嘴组改为间断性交叉进汽是最为有效的方法.在征询西屋公司改造的可行性并进行调研论证后,进行了现场试验,试验结果表明瓦温下降显著.     

汽轮机首级静叶面积对机组性能的影响与改造

汽轮机首级静叶面积设计偏大是机组实际运行经济性较差的主要原因之一。根据《工程热力学》理论,分析蒸汽在汽轮机中的热力过程,阐述了汽轮机首级静叶面积的改造方案:(1)对首级静叶栅汽道实施部分堵塞;(2)通过热控或就地关闭最后1个开启的调节阀油路,使其在机组运行中不再开启;(3)合理降低叶栅高度或缩小叶栅汽道喉径以缩小汽轮机首级静叶面积。采用方案(3)对某台亚临界300MW汽轮机改造后,其原设计调节级喷嘴名义面积由245.3cm2降为190cm2,240MW工况相对300MW工况的发电煤耗率相对下降了6.4g/(kW·h),节能效果显著。     

引进型300MW汽轮机通流改造及经济性分析

针对某发电厂300MW汽轮机高、中、低压缸效率达不到设计值,热耗率偏低的情况进行了通流改造.改造中对高中压汽缸、高压隔板套、喷嘴组调节级动叶片等部分进行了重新设计、制造,同时对汽封进行了更换.改造后5阀全开工况下,热耗率下降了451.4 kJ/(kW· h),实现了通流改造的目标;高中压缸效率两次实验平均值分别为87....     

进汽结构对部分进汽损失的影响研究

喷管配汽调节级作为汽轮机的主要结构之一,可有效调节汽轮机的功率,其所产生的部分进汽损失组成复杂且造成机组效率的下降。文中采用ANSYS-CFX软件研究了一种小型涡轮的12种单级部分进汽结构在60余种运行工况下的部分进汽损失和效率特性。结果表明:部分进汽工况会给涡轮带来额外损失,且损失随部分进汽度的降低而增加,逐渐降低部分进汽度时,损失增加速率逐步增大,转速的增加能够提升相对内效率;在相同进汽度下,多进汽弧段较单进汽弧段损失更大,但受到弧段周向间距的影响,增加进汽弧段个数并不会明显降低相对内效率;进汽弧段周向间距越大,其造成的部分进汽损失越大,但在一定范围内(g/p=0.5~2.0),周向间距对效率影响不大。     

汽轮机喷嘴配汽机构节流损失的计算方法

前言目前,我国电厂中运行的汽轮机多采用喷嘴配汽机构。这种汽轮机配汽机构的节流损失,虽然在机组变工况运行时比节流配汽机组的值小,但由于设计、制造、安装调整及运行方面的原因,使汽轮机的节流损失远比设计值大。制造厂在汽轮机热力设计中,阀点位置(即阀门全开的工况),其自动主汽门和调速汽门总的节流损失,通常取新蒸汽额定压力的5％。从国内运行中的汽轮机实况来看,绝大部分汽轮机的调速汽门的节流损失都比相对应的设计数值大。仅这一方面所造成的损失往往是相当可观的。如某电厂1台125MW中间再     

超临界汽轮发电机组汽温异常对汽轮机疲劳寿命的影响

采用汽轮机变工况热力计算,利用有限元方法计算某型号600 MW超临界机组汽轮机高中压转子在调峰运行下的主蒸汽温度发生大幅波动时的温度场、应力场,并得到转子应力集中部位的载荷谱,然后对该工况进行转子疲劳寿命分析。提出超临界机组直流锅炉汽温控制的要点,建议该类型机组在启动或调峰过程中加强运行操作培训,提高自动控制系统调节品质,将蒸汽温度、调节级温度以及中压缸进汽温度作为重点控制对象,严格控制温度变化率。