汽轮机调节级变工况时焓降和反动度的计算

调节级焓降和反动度的计算是调节级变工况计算的基础和重要内容。介绍了汽轮机调节级变工况时焓降和反动度的计算方法,并以湖南某电厂N600-16.67-538/538-I型汽轮机为例,应用MATLAB语言编制计算软件进行了实例计算,根据计算结果绘制了调节级焓降和反动度的变化曲线。研究成果具有重要的理论意义和应用价值。     

汽轮机调节级气动性能分析和结构优化设计

喷嘴配汽调节级具有大焓降和低反动度的设计特点而应用于大功率冲动式汽轮机高压缸中。论文首先综述了大功率汽轮机喷嘴配汽调节级的气动性能和气流激振方面的研究进展。然后论文在300MW汽轮机反流初始设计喷嘴配汽调节级的气动性能分析基础上,提出了顺流结构优化设计方案。对反流初始设计和顺流优化设计的喷嘴配汽调节级在设计工况和变工况下气动性能进行了分析比较。研究结果表明优化设计的顺流结构具有优良的气动性能而结构设计更加简单。论文最后给出了研究结论并对大功率汽轮机调节级的气动性能分析和气流激振机理研究方向进行了展望。     

基于运行数据的汽轮机调节级变工况特性建模

通过忽略汽轮机调节级的反动度,提出一种推算调节阀后压力和温度的方法,为利用汽轮机实际运行数据建立调节级变工况特性的数学模型奠定了基础。针对某电厂330 MW汽轮机,根据阀门的开闭状态进行分组,利用所提出的方法建立并验证了在顺序阀运行方式下调节级的主导因素模型,在全工况范围内计算了调节级变工况的流量特性参数和效率特性参数。结果表明:模型能够准确计算调节级后的压力和温度,验证了所提出方法的可靠性。     

汽轮机低真空供热时轴向推力的变化特性

首先对现有的汽轮机变工况热力计算方法及变工况下级反动度解析式进行了改进。然后，利用改进的变工况热力计算方法及反动度解析式对CC12汽轮机低真空供热后的最末级反动度及整个汽轮机轴向推力进行了计算。结果表明低真空供热后，只要背压在0．05MPa以下，不会出现末级反动度和汽轮机轴向推力大于设计值的现象。实际运行结果证明了该结论的正确性。     

变工况下调节级后超温原因分析

汽轮机运行在变工况下,由于汽轮机汽门开度不当,很容易引起汽轮机调节级后焓值升高,出现调节级后超温问题。汽轮机调节级后出现超温危害很严重,汽轮机转子超温会降低转子材料的机械强度,加快转子蠕变速度,降低转予的使用寿命,这样严重威胁着汽轮机的安全运行。根据级的热力核算,推算出调节级后的焓值,计算出阀门开度和调节级后的温度。     

船用核动力汽轮机组耦合变工况特性及其影响因素研究

船用核动力汽轮机组变工况运行特性的好坏直接影响其机动性、可靠性、经济性等重要指标。为此,首先给出汽轮机调节级逆顺序变工况算法和压力级组变工况算法,并提出一种能够全面考虑汽轮机喷嘴+节流+滑参数调节方式、多参数变化的多级汽轮机组变工况分析模型;然后基于动态模型的冷凝器变工况分析方法,建立一种通用型模块化的汽轮机和冷凝器耦合变工况分析模型;随后,将该耦合变工况模型应用于某船用核动力汽轮机组的变工况特性研究,分析不同外界因素对机组变工况特性的影响。结果表明,建立的汽轮机组变工况模型能够真实地反映各设备之间的强耦合关系,有效地实现了船用核动力汽轮机组全工况范围的变工况分析,并指明运行参数对汽轮机组变工况的影响机理和程度,为船用核动力汽轮机组的优化设计、高机动可靠运行提供了强有力的支撑。     

冲动级与反动级叶高之比较

电厂汽轮机主要以反动级和冲动级为主,相同参数下两者叶片高度的比较是研究叶高损失的重要途径。运用连续性方程、级的焓降公式,从理论上证明了在相同进汽参数、蒸汽流量和平均直径下,反动级叶片高度大于冲动级,前者的叶高是后者的1.315倍,即前者的叶高损失小于后者。并通过敏感性分析,得出了忽略喷嘴前后比容变化的影响是可以接受的,冲动级采用一定的反动度,对叶高比的影响不大。影响两者叶高比的主要因素是设计喷嘴的出口汽流角以及动叶出口的余速利用。     

汽轮机排汽焓的在线计算及末级的变工况特性

提出了一种简单的汽轮机末级变工况计算方法，该方法利用汽轮机实际在线监测数据和汽轮机结构数据，其计算精确度较高，收敛速度快，适于工程实际应用。利用此方法，对具有典型末级的某厂300MW汽轮机组末级进行了变工况计算，得出了变工况下汽轮机的排汽焓及变工况下末级一些重要参数的变化规律。为在线性能监测中末级及排汽焓的分析计算提供了理论依据。     

基于流型判别准则的排汽焓的准确在线监测方法

随着信息计算机技术发展,对大型汽轮发电机组进行性能在线监测及分析成为可能.机组能耗率和干度是两个被监测的重要指标.通过对已往的汽轮机变工况计算方法分析,提出以汽轮机末级抽汽或次末级抽汽(过热蒸汽状态)为计算起点的汽轮机的顺序变工况核算方法.根据初始假定的末级流量和现场实际的末级前热力状态和背压,用汽轮机变工况流型判别准则,判别级的流型,然后从末级前参数开始顺序进行一次级的变工况核算,得到新的排汽焓和排汽干度,最后算得机组的能耗率和排汽焓(或排汽干度).这样既不用流量测量,也不用排汽干度测量,就能准确地在线监测机组能耗率和排汽干度.     

末级排汽焓的顺序计算

提出了一种简单的末级流态的判断方法,并利用汽轮机实际在线监测数据和汽轮机结构数据进行顺序计算.其计算精确度较高,收敛速度快,适于工程实际应用.利用此方法,对某厂300MW汽轮机组典型末级进行变工况计算,得出变工况下汽轮机的排汽焓及变工况中末级一些重要参数的变化规律,为在线性能监测中末级及排汽焓的分析计算提供理论依据.     

引进型600MW汽轮机推力的探讨

针对平圩电厂的引进型600MW汽轮机推力过大的问题,进行了汽轮机推力平衡和运行工况的分析,并计算了调节级和反动级的推力。强调计算推力必须计及反动度沿叶高的变化。计算结果表明.推力已超过规定的28.5t,机组非经改进已不能长期连续运行。适当车削平衡活塞外径有利于改善推力。     

汽轮机组滑压运行主汽压力的理论计算

结合喷嘴配汽汽轮机调节级的工作特点,在调节级变工况特性的基础上,阐述了汽轮机组滑压运行主汽压力的理论计算方法.并针对汽轮机变工况下调节级室温度变化和调节阀重叠度的影响,深入分析了滑压运行时主汽压力线的变化趋势,对提高调节级参数计算的精确度有一定的借鉴作用.     

船用燃气轮机低压压气机气动布局规律研究

为缩短燃气轮机低压压气机的设计周期,获取一维设计中各关键设计参数分布规律,同时得到最优的一维设计参数选取方案,采用基于HARIKA算法的压气机一维设计与分析程序对某型船用低压压气机流量系数、载荷系数和反动度的轴向布局方法进行了研究并提炼了各参数分布的数学模型。其中,流量系数和载荷系数沿级分布为近似单峰值的三次多项式曲线,反动度分布为"二段式",通过改变流量系数和载荷系数的峰值点坐标和改变特定级反动度和反动度变化步长的方法,研究了不同布局方式对效率、喘振裕度以及压比的影响,最后结合优化算法得到了最优参数分布方案。结果发现:流量系数峰值位置在第6级,载荷系数在第5级或第6级时效率和喘振裕度性能较好;第四级反动度取值0.5～0.52时效率较高;相比载荷系数和反动度,流量系数对非设计工况性能影响更为显著,优化后的参数分布方案在各转速下喘振裕度均有所提高。     

凝汽式汽轮机末级的变工况分析

讨论了变工况下凝汽式汽轮机末级的变工况特点，如反动度的变化规律，余速损失，级前压力的变化特性。末级的变工况分析有助于全面了解汽轮机的工作，对效率的分析有很重要的作用。     

大功率汽轮机湿蒸汽级两相凝结流动的数值模拟与分析

采用真实气体平衡态计算模式和非平衡态自发凝结两相流动计算模式两种不同的计算方法对某大功率汽轮机低压末两级内三维湿蒸汽两相凝结流动进行了模拟和分析。计算表明非平衡效应引起湿蒸汽级组内流量、焓降在各级之间的分配、叶栅出口气流角、各级反动度都有发生变化。     

某型舰用汽轮机末级_次末级叶片弯扭改型设计

应用S2流面正问题计算程序、S1流面计算程序和全三元Euler方程计算程序对某型舰用汽轮机低压末级、次末级静叶进行了弯扭改型设计,分析了舰用汽轮机变工况时叶栅流场的特点和采用弯扭叶片后机组性能的变化。结果表明：在低工况运行时,弯扭叶片抑帛了根部反动度随负荷降低而加速下降的趋势和顶部反动度随负荷降低而增大的趋势,提高了叶栅低工况运行时的抗分离能力,同时顶部漏泄损失也有所减小。     

给水泵汽轮机流场的数值模拟

介绍了采用NUMECA的Fine/Turbo软件对超超临界1000MW机组给水泵汽轮机的三维复杂流动进行了变工况数值模拟,具体分析了3个典型工况下的反动度、攻角以及效率等的变化情况。计算分析表明,进汽参数和转速对流场的气动特性影响较大。同时,3个不同转速及负荷工况下末级叶片的流场数据为进一步的叶型优化提供了依据。     

跨音速向心汽轮机气动设计分析

通过一维设计与三维数值模拟分析相结合的方法,对一台300kW向心汽轮机进行了气动设计。汽轮机整级焓降达到248.5kJ,压比达到4.17,为了提高整级效率,反动度值比较小,致使导叶栅中存在超音速流。对导叶和叶轮内部流动特性进行具体分析,并对设计过程中碰到的一些问题进行探讨。     

两种船用汽轮机速度级流场数值比较研究

对采用寇蒂斯级、半寇蒂斯级设计思想、具有局部进气的汽轮机复速级,进行了全周的三维数值模拟,比较分析了设计工况下两种复速级的流动特点及气动性能。计算结果表明,新型复速级的设计降低了第一列静叶的气动负荷,起到了减弱流动损失的作用。同时将第二列静叶由冲动式叶栅变为反动式叶栅,并且采用较大的收敛度以及较大的叶片弦长,使得气流参数在第二列静叶流道内进一步均化,有利于削弱第一列动叶入口气动参数的非定常波动。     

大容量汽轮机不同阀序工况下调节级叶片的动应力数值分析

以某600MW汽轮机调节级叶片为研究对象,分析了复合阀和顺序阀两种配汽方式3种工况下调节级叶片的气动载荷。考虑部分进汽引起的阶跃激励和Kick效应的影响,采用三维有限元法数值分析了3种工况下调节级叶片的瞬态动力响应和动应力,进而对阀序改造后调节级叶片的安全可靠性进行了分析。