大容量超超临界空冷汽轮机的发展

论述了玉环电厂首台国产已投运的1000MW超超临界湿冷汽轮机所取得优异业绩、空冷汽轮机铭牌功率的定义、空冷机组的分类,以及描述了末级空冷叶片的特点.介绍了超临界600MW空冷汽轮机二缸二排汽的新机型和以上汽为代表的先进的1000MW超超临界空冷汽轮机技术,最后阐明我国空冷汽轮机的发展进程与技术特点.     

新型空冷200MW汽轮机658mm末级叶片设计研究

根据山西太原第二热电厂的当地气候条件及多年的典型气温，200MW间接空冷汽轮机确定设计背压为10．79kPa，夏季满发背压为30．7kPa，持续运行的最大背压为34．3kPa，阻塞背压为5．4kPa。采用当代先进技术研制一种“658mm专用空冷末级叶片”是非常必要的。658咖末级叶片的开发成功是工厂完全自主开发的“专用空冷叶片”，首次已在山西太原第二发电厂优化型空冷供热200MW汽轮机上使用，该机组于2003年6月1日投入商业运行，各项性能指标均达到了设计要求。     

300MW直接空冷汽轮机低压末级流场测量

直接空冷汽轮机组背压受气象条件变化大,造成低压转子运行工况变化大,给末级叶片设计带来新的要求,但未见国内外有报道对直接空冷机组末级流场和湿蒸汽进行过实测研究.作者用新研制的改进型联合探针对某电厂300MW直接空冷机组低压汽轮机末级流场和蒸汽湿度进行了测量.测量结果表明汽流速度从叶根到叶顶逐步增,但静压则基本不变.本文给出了流场测量的所有结果.     

3000r/min大型空冷汽轮机新型863mm末级叶片开发设计及应用验证

在成功开发的3000 r/min大型4F-600 MW空冷汽轮机的基础上,东方汽轮机有限公司与日立公司合作,开发出应用于新一代3000 r/min大型2F-600 MW空冷汽轮机新型863末级叶片;该叶片首次应用于大唐国际宁夏大坝电厂,低压缸数量由2个减少为1个,提高了机组经济性,降低了制造和维护成本;并可推广应用于3000 r/min超大型4F-1000 MW空冷汽轮机。文章介绍了它的开发设计特点和实际运行业绩验证结果 。     

亚临界600MW两缸两排汽直接空冷汽轮机的研制

介绍了东汽亚临界600MW两缸两排汽直接空冷汽轮机的特点,详细分析了34＂空冷末级叶片和两排汽空冷低压模块的性能特点。从而说明该600MW空冷汽轮机结构合理、技术先进、性能优越、安全可靠。     

空冷汽轮机末级680mm叶片的开发

空冷汽轮机组在电力市场上所占的份额越来越大,哈尔滨汽轮机厂有限责任公司对空冷汽轮机组进行了冷端优化,设计背压由15kPa降为11kPa。为提高机组效率,需要设计一个比原有空冷末级620mm叶片排汽面积更大、余速损失更小的空冷末级叶片。     

200MW空冷机组末级叶片性能研究

介绍了国产２００ＭＷ空冷机组末级叶片７１０ｍｍ设计情况，重点阐述了空冷机组末级叶片的热力、气动及结构设计特点，以及影响汽轮机末级叶片运行经济性、安全性的主要因素，尤其在小流量，高背压情况下，并提出适应叶片安全经济运行的末级运行保护曲线，认为这旨集设计合理性及正确性一一全将是保证汽轮机叶片具有高安全性经济运行的有力手段之一。     

空冷汽轮机的末级叶片

针对空冷机组的特殊性，分析了末级叶片的设计特点。并介绍了HTC设计的600MW空冷机组末级叶片的最佳高度选择、结构特点、气动性能和强度振动性能。     

600MW中间再热空冷凝汽式汽轮机通流部分设计

主要总结和分析了600MW中间再热空冷凝汽式汽轮机通流部分的特点,重点介绍了机组通流部分设计的先进性和空冷末级叶片的气动设计特点.结果证明,机组的经济性和安全性均达到先进水平,机组推出后受到用户关注.     

1 000MW超超临界空冷汽轮机研究

超超临界1 000MW等级的空冷汽轮机高效、节能、有利于环保,适用于煤炭资源丰富但水资源匮乏的地区。该机组在成熟的湿冷1 000MW超超临界汽轮机和空冷汽轮机基础上模化设计而成。超超临界汽轮机的关键技术以及空冷汽轮机的关键技术问题已基本解决。通过调整高、中、低压通流面积和选用一只合适的末叶片来适应空冷机组进汽量大、运行范围大的特点。该机组技术成熟,安全可靠。     

东方空冷600MW两排汽汽轮机的设计

在我国西北地区由于水资源严重短缺,而这些地区又富产煤,在我国以煤电为主的能源结构情况下,大力发展空冷机组是一条必由之路。国家已将建设大型空冷电站列入“十一五”规划纲要。我国空冷技术在20世60年代开始起步,经过多年的发展,在各个方面均取得了丰硕的成果,特别是在空冷汽轮机的设计方面积累了丰富的经验,同时随着国家对节能环保要求的进一步提高,开发高参数、大容量的高效空冷汽轮机已到了水到渠成的时候。该文就大型空冷600MW两排汽汽轮机设计中的关键技术如机型、容量、效率、末级叶片、排气装置、系统配置等进行论述。实践证明,东方空冷两排汽汽轮机组设计先进,可靠性高。     

汽轮机内湿蒸汽两相流流场的实验研究

凝汽工汽轮机末几级往往工作于湿蒸汽区，工作条件恶劣。作者研究了能同时测量汽液两相流动状况的集成化探针，并成功地在电厂进行了实测。实验结果表明：汽轮机中湿蒸汽的流动特性沿叶高是不均匀的，湿蒸汽中二次水滴的流动速度和方向与主汽流都有很大差别。讨论了湿蒸汽流场的测量方法并对部分实验结果进行了分析。     

大型空冷汽轮机低压长叶片的开发

以300MW空冷汽轮机低压长叶片设计开发为例,阐述了大型空冷汽轮机长叶片的技术特点,对叶高、反动度、频率、背压限制、结构等关键要素的选取原则作出说明,为新的空冷低压长叶片的设计提供参考。     

200MW汽轮机末级叶片断裂原因分析

对某火力发电厂200MW汽轮机末级叶片断裂原因进行分析。通过金相检测、力学性能检测、化学元素成分分析及对断口的宏观检查、扫描电镜和能谱分析,认为断口为典型的疲劳断口,裂纹源位于叶片出汽侧某一点状蚀坑处,由于水蚀区域造成应力集中,并且叶片材料韧性偏低,存在S元素成分偏析,所以机组运行过程中,在交变应力和残余应力的共同作用下导致疲劳裂纹的产生和扩展,使叶片最终断裂。     

汽轮机末级动叶片出口边水蚀特性及疲劳裂纹扩展的研究

空冷汽轮机组、调峰汽轮机组及热电联产汽轮机低压缸在小容积流量工况下运行时，末级动叶片根部分离流区的回流会将排汽缸湿蒸汽中的水滴带回叶栅通道，使动叶片吸力面出口区侵蚀并引发疲劳裂纹。为了确定机组负荷工况对叶片水蚀特性及叶片安全性的影响，首先利用流线曲率法发展出一种计算回流气动特性及水滴撞击叶片速度的方法。并用以分析了一台200MW汽轮机末级动叶根部出口边水蚀的特性，分析结果与实际情况较一致。此后，采用断裂力学理论研究了出口边水蚀缺口处的裂纹萌生期与扩展的增长率，计算结果与实际裂纹发展情况较为符合。所发展的方法为研究预防叶片出口边水蚀方法和合理制定机组检修周期提供了有用手段。     

超（超）临界空冷机组技术与经济性研究

阐述了超（超）临界空冷发电机组的参数选型和技术方案、空冷汽轮机的关键技术参数,并以2台600 MW超临界空冷电站作为研究对象,根据《2009中国电力行业年度发展报告》提供的有关数据,对超临界空冷电站的发电成本及其敏感因素进行分析测算.结果表明：目前国内已经具备了设计制造600~1 000 MW级超（超）临界机组的能力,在国内已有的先进、成熟技术基础上,通过重点开展关键部件和技术的研究和开发,有条件形成具有自主知识产权的超（超）临界空冷机组成套设计制造技术;在一定的比投资下,上网电价随煤价的上升而提高;在一定煤价下,比投资提高,上网电价也将提高;空冷电站的年平均热效率与电厂运行方式和空冷机组的热效率密切有关,提高年平均热效率是降低发电成本、提高运行经济性的关键之一;在空冷机组的选型上,应选用高效率的超（超）临界机组,并使机组在高负荷状态下运行.     

空冷汽轮机低压末级变工况设计

采用CFD技术对空冷汽轮机低压末级进行全三维变工况设计，掌握了空冷机组末级动叶的变工况运行时的流动情况，对因高背压产生压力面流动分离进而引发颤振的机理有了一定了解。分析结果表明，采用专用强化叶型、控制反动度、控制攻角等方法可以有效保证空冷机组变工况安全高效运行。     

长叶片相邻围带或凸肩接触转速计算方法

提出用围带或凸肩接触面上的法向作用力来表征叶片相邻围带或凸肩的接触关系,并通过迭代计算接触法向力从0转变为正的临界转速值（即接触转速）．迭代计算中,接触面上的法向作用力由三维接触有限元分析获得,并取上一次有限元分析结果作为本次有限元分析的初始值来提高收敛速度．应用该方法对工作转速为3000r／min的某200MW汽轮机组末级叶片相邻围带、凸肩的接触转速进行了计算．结果表明：迭代7次后接触转速的计算误差小于11．7r／min;该叶片围带、凸肩接触法向力随转速的加快而增大,且在工作转速下达到最大值．     

600MW等级二缸空冷汽轮机长叶片开发

介绍了基于STC长叶片设计平台完成的600MW等级二排汽空冷汽轮机长叶片的设计开发,主要从气动和强度振动两方面阐述了末级叶片的设计要点和工作特性。结果表明,该末级叶片具有良好的振动特性和变工况特性,并对新的长叶片的设计开发有一定的指导意义。     

200MW机组中压转子末级叶片拉筋改进

介绍了邯郸热电厂200MW机组大修中，中压转子末级叶片组频率落入危险的共振区。为保证叶片组频率的合格，对中压转子末级叶片拉筋进行了改进，由成组焊接拉筋改成整圈松拉筋型式，使汽轮机的经济性，安全性和大修工期都得到了可靠的保证。