利用合闸复位时间差提高高压断路器弹簧操动机构合闸锁扣可靠性

合闸锁扣机构是高压断路器弹簧操动机构保持合闸状态的重要组成部分。当今广泛用于126 kV断路器上的CT20弹簧操动机构在操作更大负载的断路器时可能偶尔出现合闸保持不住的现象。为了解决这个由于合闸锁扣机构造成的问题,笔者提出了复位时间差的概念,即合闸保持过程中合闸锁扣机构的大掣子和小掣子达到稳定状态的时间差。通过增大复位时间差可以提高合闸锁扣机构的可靠性,并分析了对合闸复位时间差有影响的参数。通过ADAMS软件仿真得到,增大合闸保持大掣子弹簧的预压力可以有效地增大复位时间差,增大小掣子弹簧的预压力以及减小小掣子弹簧的刚度,可以有效地减小弹跳对合闸复位可靠性的影响,从而降低出现合闸保持不住现象的概率。该研究结果可以为改进CT20弹簧操动机构的合闸锁扣机构提供参考。     

600MW机组静叶可调汽动引风机振动故障诊断与处理

汽动引风机因其调节灵活,能耗低而受到关注。某600 MW电厂静叶可调汽动引风机改造后出现振动故障,机组负荷为500 MW时,汽动引风机齿轮箱振动数值达到168μm,超过报警值,导致机组无法高负荷运行。通过对汽动引风机对轮找中心找正、基础紧固、现场动平衡等一系列技术手段,成功消除了汽动引风机齿轮箱振动故障。     

惠州抽水蓄能电站球阀动水关闭试验研究

惠州抽水蓄能电站B厂为评价球阀及相关设备的抗振性能和安全性,进行5号机组球阀动水关闭试验.结果表明,正常运行工况下引水系统满足设计要求,而在动水关球阀过程中由于水击作用,负荷越大,对应压力钢管的动力响应越大,水平动位移超过了规范允许值,应加强监测和观察.同时球阀与混凝土支墩之间存在相对移动,应长期保持球阀滑板的润滑.     

动叶可调轴流风机叶片切割前后的性能研究

以OB-84型动叶可调式轴流风机为对象,采用Fluent软件对叶片安装角为29°、32°和35°在5%、10%和15%切割量时的风机进行了三维数值模拟,得到了不同情形下的风机性能曲线,分析了安装角和切割量对风机性能和内流特性的影响。结果表明:在同一安装角下,风机全压和效率随切割量增大而减小、且叶顶流动损失变大,整机熵产增加;在同一切割量下,全压随安装角增加而提高,效率最高值向大流量侧移动;所得叶片切割前后运行工况点的关系式可为叶片实际切割提供理论依据。     

两级动叶可调式轴流风机前后级异常叶片干涉现象的研究

针对某电厂SAF 36-25-2两级动叶可调式轴流引风机,借助Fluent研究了引风机前后级动叶片发生不同角度异常偏离时,风机性能参数的变化规律及前后两级异常叶片的相互干涉关系。研究结果表明:第二级异常叶片偏离角度Δβ2=+8°时风机整体性能要优于Δβ2=-8°时风机性能;保持Δβ2不变,随着第一级异常叶片偏离角度Δβ1从-12°增加到+12°,风机整体性能呈现先增大后减小的变化趋势,且在Δβ1=-12°时风机全压和效率在全流量范围内恶化最为明显,异常叶片对风机性能影响最大,而Δβ1=+8°时异常叶片对风机性能影响最小;第一级异常叶片对第二级叶轮性能的干涉影响随异常叶片偏离程度的增大而增强。     

堆积体对近床面水流紊动强度试验研究

采用声学多普勒流速仪ADV对概化水槽中受堆积体影响河道的流速进行了精细的测量,并将数据代入无量纲化的紊动强度计算公式来分析流量、河道缩窄率、堆积体侧向坡度对河道近床面紊动强度分布的影响。试验结果表明：以堆积体对称轴断面为起点,在下游相对距离0 ~ 1.5断面处,由于堆积体对水流的束窄和突扩作用导致出现水跃,紊动强度波动较大形成强紊动区,且随阻流作用的增加而增加;在相对距离1.5 ~ 4.5断面,由于水流持续扩散导致紊动强度衰减,但左岸受回流影响紊动强度衰减较缓,因此左岸变化率小于右岸,且变化率随阻流作用的增加而增加;在相对距离4.5 ~ 6.5断面,紊动强度逐渐恢复平稳状态且大于相对距离-4.5 ~ 0断面。试验结论揭示了河道中的水流紊动特性及堆积体对河道水流紊动影响的内在机理,加深了对堆积体作用下的水流运动、泥沙冲淤和输移规律及河床演变发展变化的认识,可为研究山区河流受堆积体影响的河道水流紊动特性的数值模拟提供验证资料。     

300MW循环流化床锅炉低负荷NOx生成特性分析及应对措施

以某电厂300 MW循环流化床锅炉为研究对象,对其进行试验分析。研究发现:NO_x生成量随氧量的增加而加速增加,最佳的氧量运行区间为2.9%～3.5%;NO_x生成量在175 MW附近达到最小值,随负荷的升高和降低,NO_x生成量都加速增加,尤其低负荷增加速度更快;影响高负荷NO_x生成量增加的主要因素为炉内温度,但脱硝反应区温度位于脱硝温度窗口内;影响低负荷NO_x生成量增加的主要因素是一次风占总风量比例。针对该现象,提出了采用烟气再循环降低低负荷一次风占总风量比例的措施,为300 MW循环流化床锅炉NO_x生成特性等问题的分析提供一定参考。     

紊动水流中细颗粒泥沙絮凝发育特征的试验研究

本文通过试验,研究了水流紊动剪切对黏性细颗粒泥沙絮凝发育的影响作用.根据我们的实验,得出以下初步认识:(1)在某一剪切条件下,长时闻后絮凝发育会渐趋稳定,达到某种平衡状态,这时絮团尺度的统计平均值趋于某一稳定值;(2)在低剪切紊动作用(剪切流速梯度G<30或41s-1),紊动剪切强度的提高促进絮凝发育,絮团尺度的统计平均值增大;相反,在高剪切紊动作用下(G>30或41s-1),紊动剪切强度的提高抑制絮凝发育,絮团尺度的统计平均值减小;在中间某一剪切状况下(G=30或41s-1),絮凝发育达到最佳状态,絮团尺度的统计平均值最大.另外,在试验中也发现:(3)在相同的水流剪切状况下,初始泥沙浓度越大,悬浮体系中形成的稳定的絮团中值粒径统计值也越大;(4)提高电解质浓度或增加电解质阳离子化合价,也会促进絮团发育;(5)形成的絮团处在大小为Kolmogorov尺度的旋涡内,其周围的绕流流态为层流状态,絮团受到的阻力以黏性力为主,破裂方式为表面破坏,同时,絮团最大粒径随紊动强度的增加而降低.     

蜂窝式汽封流动性能的数值研究

建立了蜂窝式汽封流动特性的三维数值模型,系统地分析了蜂窝孔径、高度、汽封入口蒸汽压力和主轴转速等结构与运行参数对汽封内流动特性的影响.研究结果表明,在运行参数不变的情况下,减小蜂窝孔径或增加蜂窝高度都有利于降低汽封漏汽流量,提高密封效果;在结构参数不变的情况下,汽封漏汽流量随入口蒸汽压力增大而增加,但随主轴转速增大呈现减小的趋势.     

RE-GMSM致动器精密位移的有限元分析

用ANSYS有限元软件分析了RE-GMSM(Rear Earth-Giant Magneto Strictive Materials稀土超磁致伸缩材料)致动器励磁线圈产生的磁场、磁通,模拟分析了磁回路中可能由气隙产生的对磁通的影响,从而获得了精确求取致动器输出位移的一种方法,得出了RE-GMSM致动器线圈及磁回路设计的一般方法。RE-GMSM棒伸缩率与其上压应力有关,工作所需的预压力一般由弹簧施加,本文介绍了一种预压力施加结构,并给出了用MATLAB语言编写的RE-GMSM棒压应力计算程序。作为RE-GMSM致动器应用例,设计了用RE-GMSM致动器驱动的高速开关阀,并用Inventor软件作图对其结构作了简介。     

混凝土冲击破坏动力特性及能耗规律研究

为探究冲击速度和骨料率对混凝土动力特性及能量传递规律的影响,设计了骨料率为0、32%、37%和42%的混凝土试样,利用SHPB装置进行了速度为5、6和7 m/s的冲击压缩试验。系统分析了冲击速度和骨料率不同时混凝土动态变形、动强度增长及能量转化规律,并利用双因素方差分析法研究了冲击速度和骨料率对动强度的影响程度。结果表明：冲击压缩作用下,混凝土试样主要以拉伸劈裂破坏模式为主。混凝土动强度随骨料率和冲击速度的增大而增大,而且相较于骨料率,冲击速度对动强度的影响程度更大。冲击速度介于5 ~ 5.8 m/s时,DIF随骨料率的增加而增加;冲击速度介于5.8 ~ 7 m/s时,DIF随骨料率的增加而减小。混凝土试样透射能随冲击速度和骨料率的增大而增大,而反射能、吸收能和吸能占比均随冲击速度的增大而增大,随骨料率的增大而减小。     

汽轮机转子半锥形涡动的密封汽流激振及动力特性

为探究转子半锥形涡动时密封汽流激振及动力特性,采用FLUENT用户自定义函数和相对旋转模型实现1000MW机组转子的锥形涡动,展现了半锥形涡动时汽流激振特征,并通过快速傅里叶变换得到密封动力特性,分析了半锥形涡动下转子的动力稳定性。结果表明:转子半锥形涡动时,动力系数波动显著。kzz与kyy的绝对值是平行涡动的4倍。直接阻尼czz和cyy发生相反的变化。交叉刚度kzy与kyz均减小,激振力Fz在切向上的作用增强。交叉阻尼在25Hz后相对变化小于35%。锥形涡动对稳定性影响随涡动频率的增加显著增强,不利于转子稳定。密封内湍流效应增强、齿顶射流改变和涡系在空间上的演化会加剧密封内部压力的波动和不均,扩大汽流激振影响,导致转子稳定性降低。     

12kV真空断路器半双稳态永磁机构的设计

应用于真空断路器的永磁操动机构一般分为双稳态和单稳态永磁机构。对于单稳态永磁机构,通过调整分闸弹簧在分闸位的预拉力,可以实现对分闸特性的调节。增大预拉力可以缩短分闸时间,降低分闸弹跳,但预拉力过大会导致合闸状态时的保持合力减小,可能造成合闸的不可靠,也会对合闸动态特性造成不利影响,如合闸时间增加等。本文提出了应用于12kV真空断路器的半双稳态永磁机构的设计方法,该机构在分闸状态由较小的永磁保持力和弹簧力共同实现分闸保持。分闸位保持力大有助于抑制分闸弹跳,同时永磁保持力在动铁芯离开分闸位置后迅速减小,对合闸保持以及合闸动态特性几乎没有不利影响。利用Ansoft Maxwell软件建立永磁机构模型,进行静态和动态的仿真。根据设计结果制作实际样机,对其进行测试,实验结果验证了设计与仿真的正确性。     

300 MW机组启停过程中全程使用汽动给水泵的设计与优化

为降低厂用用电率,四川广安电厂在机组启停过程中以汽动给水泵代替电动给水泵,但在实际运行中遇到了辅助蒸汽疏水不畅和压力不够大、给水泵汽轮机受到热冲击等问题。为此,从实际出发提出了一系列解决问题的措施：增加低压辅助蒸汽管道以加强疏水,通过提高邻机负荷或邻机高压辅助蒸汽带低压辅助蒸汽联箱来提高低压辅助蒸汽压力,切断高压进汽管道,直接由低压汽源供汽来减小给水泵汽轮机的热冲击。措施实施后,广安电厂4台300MW机组2008年启停28次,节约厂用电约60MWh。     

半容量汽动给水泵组在深度调峰下的运行可靠性研究

燃煤发电机组的给水系统对机组的安全稳定运行有着极其重要的作用，而汽动给水泵组本身包括复杂的系统和相应的控制过程，对给水系统甚至整个机组运行安全有较大影响。为提高汽动给水泵组在深度调峰下的运行可靠性，依据燃煤机组深度调峰至低负荷工况下的相关运行数据，对机组配备的半容量汽动给水泵组进行全面分析。相关数据表明，半容量汽动给水泵组设计有较宽的连续运行范围，能提供给锅炉相应给水量并留有充足的调节裕度，但在跟随主机负荷至20%THA深度调峰区间仍暴露出来一些问题。对相关问题进行对照分析，并提出相应改善措施，可有效提高半容量汽动给水泵组在煤电机组深度调峰下的运行可靠性。     

某1000 MW机组发电机阻尼条蹿动致转子振动异常案例分析及处理

详细介绍了某台1 000 MW汽轮发电机在检修后并网运行时转子振动幅值随负荷的升高而异常增大的分析和处理全过程。通过机组运行数据、变工况测试、转子匝间绝缘诊断和抽转子检修等分析转子振动异常的原因,同时结合机组检修,对转子阻尼条通风孔进行偏划扩孔。结果表明：转子阻尼条蹿动导致部分通风孔严重堵塞引起转子在高负荷工况下严重的热不平衡,进而造成转子振动异常,通过采用偏划扩孔方案彻底解决了阻尼条蹿动对异常转子振动的影响。     

拉伸比对乙丙橡胶极化-去极化电流和陷阱分布的影响

针对移动电缆用EPDM绝缘在实际使用中经常受到拉伸力的作用，造成绝缘劣化的问题，本文从极化-去极化电流出发，主要研究不同拉伸程度对EPDM绝缘性能的影响。首先设计了拉伸装置用于测量拉伸状态下EPDM的极化-去极化电流和表面电位，然后从直流电导率和陷阱能级分布角度分析了拉伸比对EPDM性能的影响，最后从微观层面上解释了不同拉伸状态下EPDM绝缘性能变化的原因。结果表明：拉伸比对EPDM极化-去极化电流的影响存在阈值。当拉伸比小于1.4时，极化-去极化电流随拉伸比的增加而减小；当拉伸比大于1.4时，极化-去极化电流随拉伸比的增加而增大。当拉伸比从1.0增加到1.4时，陷阱数量减少导致表面电位衰减速率减小；当拉伸比从1.4增加到1.8时，浅陷阱的增加促进了电荷的消散和迁移过程，导致表面电位衰减速率增大。拉伸应力对EPDM绝缘性能的影响可分为无负荷状态、弹性形变状态、非弹性形变状态3个阶段。     

整体煤气化联合循环系统变工况特性研究

采用ThermoFlex软件建立了200 MW级整体煤气化联合循环(integrated gasification combined cycle,IGCC)系统模型,从系统的角度出发计算研究了200 MW级IGCC系统的变工况特性。详细讨论了燃气轮机负荷、大气环境条件和整体空分系数对系统性能的影响。结果表明,燃气轮机采用压气机进口可转导叶角度调节–等燃气透平初温的调节方式降负荷时,燃气透平排气温度先增加后降低,而系统效率先缓慢降低后快速降低。随大气温度增加,燃气轮机功率、汽轮机功率和系统净功率均下降。在大气温度不变的条件下,大气压力对燃气轮机效率和系统净效率基本没有影响。增加整体空分系数可提高系统净效率,却使系统净功率降低。     

宽尾墩消力池水动力及调控响应特性研究

基于景洪水电站1:100的物理模型,对Y型宽尾墩消力池的水动力及调控响应特性进行研究,主要研究了水垫厚度、单宽流量、开孔方式对动水压强的影响。研究发现:时均压强主要受水垫厚度控制而受单宽流量的影响不大,时均压强随水垫厚度的增加而增加;脉动压强同时受水垫厚度和单宽流量控制,脉动压强随水垫厚度增加而减小、随单宽流量增大而增大;动水压强随开孔方式的改变而变化,在试验的开孔方式下,表孔由间隔开启变为相邻开启,对表孔中线的脉动压强最大值、闸墩中线的脉动压强最大值均有削弱的作用。     

锅炉集箱系统并联管组流量不均匀性与热负荷间的关系

锅炉集箱系统设计结构的多样性,使得其中受热并联管组内流体的流动特性也趋于复杂化。确保并联管组内的流体具有良好的流动特性是集箱系统安全运行的保证。通过创建一种集箱系统的水动力特性分析模型,研究热负荷分布不均匀性对并联管组流量分配不均匀性的影响,并对其变化关系式进行了理论推导,同时给出分析实例。分析结果表明：在单相状态或摩擦阻力校正系数可视为常数的汽水两相状态下,集箱系统内各并联管的分配流量与其平均密度间总体上呈二次函数变化关系,且单相水和两相状态下并联管的分配流量随其热负荷的增加而增加,单相蒸汽状态下并联管的分配流量随其热负荷的增加而减小。