665毫米末级叶片在小容积流量工况下的试验研究

一、前言现代汽轮机单机功率越大,末级叶片就越长。末级的功率占整台机组功率7～9％左右。因此,保证汽轮机低压末级长叶片在设计工况特别是在变工况下的安全经济运行,是发展大功率供热、调峰、空冷机组的关键技术问题在深度变工况下,末级喷嘴与动叶之间的轴向间隙顶部产生旋涡,动叶出口根部产生脱流和倒流,排汽部分过热,使末级效率显著降低,动应力水平增高,发生失速颤振和动叶根部出汽边水蚀,造成叶片断裂事故。为了保障末级叶片的工作可靠性,应从     

空冷末级叶片设计中的若干问题讨论

空冷末级动叶片具有的与湿冷末级叶片不同的技术特性决定其设计条件更苛刻，设计难度更大。文章总结了某大型空冷汽轮机末级动叶片的基本设计特性。这些特性是为满足空冷汽轮机的运行特点而作特殊设计的。对诸如宽范围变化的背压引起的变工况特性、颤振、高背压下小容积流量工况时的叶片动应力特性、阻尼结构的振动及动响应特性等进行了分析，并总结了空冷末级叶片的设计要素及特点。     

350MW汽轮机组末级叶片振动模态分析

以某电厂350MW汽轮机组低压缸末级叶片作为研究对象,采用计算机三维绘图软件对末级叶片进行实体建模,利用ANSYS软件对末级叶片进行振动分析,得出了末级叶片前8阶振动频率特性和对应的振型图。结果显示:汽轮机工作转速不会达到末级叶片的前几阶临界转速,因此,末级叶片在汽轮机工作过程中不会出现共振现象,模拟结果对汽轮机末级叶片的设计和改进具有一定程度的指导价值。     

665毫米叶片振动无线电遥测

一、前言汽轮机低压末级长叶片在高背压小容积流量下安全经济运行,是发展大功率供热、调峰、空冷机组的关键技术问题。长叶片在小容积流量下运行,效率显著降低,伴随着容积流量的减少,叶根产生倒流,叶顶产生旋涡,动应力水平增高,排汽部分过热,甚至发生失速颤振而造成叶片断裂事故。为了保障末级叶片的可靠性,必须从理论和试验方面详细研究末级流场、温度场及叶片振动特性。哈尔滨汽轮机厂六十年代设计的拱型围带665毫米长叶片广泛的应用于高压5、10、20万千瓦各型机组上,这种叶片在机组深度变工况下运行的可靠性是大家十分关心的问     

核电汽轮机末级长叶片振动特性研究进展

随着核电汽轮机单机功率的增大,末级叶片越来越长。为了保证叶片安全,采用阻尼结构以提高叶片抵抗振动疲劳的能力是各个汽轮机制造厂家广泛使用的方法。具有阻尼结构的核电汽轮机末级长叶片振动特性非常复杂,建立精准的叶片振动特性分析模型及计算方法是成功设计叶片的基础。总结了国内外学者在阻尼结构叶片的摩擦接触模型、振动分析模型以及求解方法方面的相关研究,并着重介绍了作者在阻尼结构长叶片振动特性研究方面的具体思路、数值方法和实验平台,同时提出了进一步研究阻尼叶片振动特性的思路,为大功率核电汽轮机末级长叶片振动特性的分析评估提供了具体的方法。     

汽轮机末级动叶片大负攻角工况下的气流激振分析

在小容积流量工况下运行的大功率机组的末级动叶顶部进口气流的负攻角流动易造成叶片压力面的气流分离,在一定条件下会诱发叶片颤振。对一典型平面动叶栅大负攻角下的二维分离流场进行数值分析,得到了详细的流场信息和叶片作用力及力矩与攻角的关系。采用准定常的方法,给出了叶片发生扭转和弯曲振动时,激振流场对叶片的气动功的计算方法,并根据能量法的原理,讨论了判断叶片颤振的方法。     

汽轮机叶片结构阻尼研究发展现状及展望

叶片的安全一直是保证汽轮机正常运行的关键.随着汽轮机组单机功率的增大,尤其是近来超超临界机组的发展,末几级叶片越来越长,相应地降低了叶片的刚性,不但使叶片运行时扭转恢复角增大,也降低了叶片抵抗振动应力的能力,采用各种阻尼结构以提高叶片抵抗振动疲劳的能力是各个汽轮机制造厂家广泛采用的方法.在广泛收集有关研究资料的基础上,首先总结了汽轮机叶片中广泛采用的摩擦阻尼理论及试验研究成果,然后介绍了碰撞阻尼结构尤其是一种新的具有自调谐作用碰撞阻尼的一些机理及应用情况.最后对进一步研究汽轮机叶片干摩擦阻尼和碰撞阻尼提供了一些看法.     

大型核电汽轮机末级长叶片开发中若干问题讨论

结合大功率核电汽轮机末级叶片的开发经验,介绍了核电汽轮机长叶片开发的一般流程,包括转速、根径、叶高等关键参数确定的基本原则和需要考虑的因素.结合核电机组排汽湿度大、末级叶片高度长的特点,从工程设计的角度对结构、叶型、防水蚀、转子叶片耦合振动等一些关键问题进行了探讨分析.     

核电半转速汽轮机末级长叶片的设计研究

根据大功率核电半转速汽轮机的循环特点，论述开发末级叶片的一般通用准则。其中包括从热力、气动、强度和振动及防水蚀等方面加以分析，给出一些指导性结论。     

F级燃气轮机透平末级动叶颤振特性分析

介绍了一种燃气轮机透平叶片颤振分析的方法,以F级燃气轮机透平末级动叶为研究对象,采用该方法分析了其在设计工况以及全速空载2个典型工况下的颤振特性,同时考虑了叶片表面金属涂层以及阻尼结构对颤振特性的影响。研究结果表明,该型透平叶片的气动阻尼值为正,叶片无颤振风险。涂层及阻尼结构对提高最小气动阻尼有积极作用,可以改善叶片颤振特性。研究成果可为透平末级动叶进一步优化时的安全性评估提供参考。     

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。     

某厂汽轮机叶片静频率测试及振动安全性分析

介绍了一种利用振动信号分析仪测试叶片静频率的新方法,并通过某厂1号汽轮机叶片静频率的现场测试数据,进行了叶片振动特性及安全性分析。试验结果表明该机最末3级叶片(组)在工作转速下运行时是安全的。     

汽轮机叶片振动和温度测量

据《火力原子力发电》2 0 0 0年 3月号报道 ,经长时间运行后 ,机组高压汽轮机调节级和低压汽轮机末 2级的疲劳裂纹可能显著影响大修的预定计划。为了精确估算疲劳寿命 ,在 1台 2 2 0ＭＷ机组运行过程中测量了其高压调节级叶片的振动应力和温度以及低压级叶片的振动应力。文章叙说了测量的方法、测量结果以及对与疲劳寿命估算有关的振动现象的考虑汽轮机叶片振动和温度测量@思娟     

H级联合循环汽轮机深度调峰技术研究

研究了某H级联合循环汽轮机深度调峰下的运行模式及该工况对汽轮机造成的危害,提出了增设流场干涉元件、进行末叶片喷涂、分段多路并行喷水、基于监测进行运行调控的技术优化方案。以上方案可改善汽轮机深度调峰下低压缸的经济性,提升叶片抗水蚀能力,避免过度鼓风发热及叶片颤振,从而提高H级联合循环汽轮机的深度调峰能力。     

基于分层模态综合法的大型汽轮发电机组转子-末级叶片耦合系统扭转振动分析

针对应用三维有限元法计算大型汽轮发电机组转子-末级叶片耦合系统扭转振动时存在自由度多和难以实现等问题,在模态综合法(CMS)的基础上,推导了计算转子-末级叶片耦合系统振动的分层二重CMS法的基本方程,给出了降阶的思路和原理.采用该方法对某1 000 MW汽轮发电机组的转子、末级和次末级叶片组成的耦合系统进行了扭转振动特性计算和分析,与不考虑末级、次末级叶片实际结构影响的固有振动特性进行了对比.结果表明:如果不考虑末级叶片的实际结构,会漏掉一些重要的振动模态,给转子和叶片的安全带来隐患;降阶前系统的自由度达到1.5亿,而降阶后系统的广义自由度仅为原自由度的0.07%;分层二重CMS法可用于大功率机组转子、末级、次末级耦合系统的扭转振动分析.     

用于增加汽轮机效率的设计软件

据《Turbomachinery International》2004年11-12月号报导，汽轮机末级，尤其是末级动叶片对设计来说是相当复杂的部件。设计者通常只能在或接近设计工况下保证高的末级效率。效率随着偏离额定的运行条件而减少。这些级运行条件的变化是很大的。在汽轮机从待机状态到最大负荷，末级内的蒸汽质量流量可以改变20倍。质量流量取决于冷凝汽内的压力，该压力随冷却流体温度季节性变化而改变。末级有着极其严格的结构约束，包括叶片的静应力-应变状和整个叶片寿命期的振动。     

某型蒸汽轮机自由叶片失速颤振研究

为了给实际机组安全运行和叶片损坏故障分析提供技术依据。本文利用可考虑叶片间相角变化的叶片颤振预测方法对某型机组叶片的颤振性能进行了分析。理论预测结果和实验结果基本一致。研究结果表明,在一定的来流马赫数、叶片间振动相位角和较大的来流攻角条件下,该机组自由叶片发生失速颤振故障是可能的。对如何改善该型自由叶片的气动弹性稳定性进行了讨论。     

具有阻尼拉金的汽轮机末级三维流动特性研究

阻尼拉金可以有效提高汽轮机叶片的振动安全性,但是另一方面将影响叶栅通道流动,从而降低其效率.为了获得具有阻尼拉金叶片叶栅通道的详细流动状况,采用RNG k-e湍流模型、壁面函数法、结构化网格混合平面法建立了某汽轮机末级三维黏性流动的数值模型,并且对比分析了具有阻尼拉金和不具有阻尼拉金时该末级的三维黏性流动状况.结果表明...     

汽轮机末级叶片防水蚀

本文对汽轮机末级叶片水蚀防护方法,结合试验和生产实际情况,对国内、外采用的几种方法,进行了介绍和分析;同时,对近年来国外认为先进的电子束焊接叶片和精锻叶片作了评价,指出电子束焊接叶片存在的问题和精锻叶片的优越。根据目前实际情况,认为在大功率汽轮机末级叶片上采用氩弧焊和高频钎焊的方法,焊接硬质合金片保护叶片是可行的;为了简化氩弧焊工艺,提出了以钎焊代替焊后热处理的氩弧焊加钎焊的方法。     

瑞士BBC公司调节级叶片及等截面叶片的特点

瑞士BBC公司通过长期设计和制造汽轮机积累了丰富的经验,形成了一套系列结构,成为当今世界三大汽轮机派别之一。本文主要介绍该公司汽轮机叶片的焊接和预扭安装的特点,这些特点既可提高叶片强度,又可改善振动特性,且结构简单可靠。一、调节级叶片BBC公司调节级叶片基本上分为两大类型:大功率汽轮机调节级叶片为焊接型式,小功率汽轮机调节级叶片为轴向安装纵树型叶根,围带装有整圈阻尼拉筋。功率分界线为100MW左右。1、大功率汽轮机调节级叶片BBC公司大功率汽轮机调节级叶片是