驱动合成气压缩机用工业汽轮机设计分析

针对某化工企业用合成气汽轮机高参数、高转速、高功率等要求的问题,基于透平热力学理论,提出了一种反动式工业汽轮机设计方案。使用透平强度理论对汽轮机直叶片的应力进行了详细计算,使用有限元分析对调节级叶片、末级扭叶片的应力进行了详细研究,使用转子动力学理论对汽轮机转子4种不同振型的不平衡响应振动进行了详细分析。利用动平衡机对转子进行了高速动平衡试验,同时通过汽轮机空负荷试验,检查了转子的实际振动情况。试验结果表明,汽轮机的功率与转速均满足用户的要求,叶片的应力在许用范围之内,叶片强度满足要求,转子的临界转速具有足够的避开余量,转子的振幅不超过25μm,符合API612的要求;该设计方案可满足用户的要求,能广泛满足合成气压缩机的驱动需求。     

低参数大流量单级背压工业汽轮机优化设计

针对大结构尺寸汽轮机与有限布置空间以及低能量值的余热蒸汽与给水泵的必要出力问题,基于经典的透平原理和工程经验,通过研究分析,提出了一种在经典单级背压工业小汽轮机基础上,采用了双分流结构形式的解决方案。采用新设计的工业汽轮机后,企业的工业余热蒸汽得到了充分利用,解决了给水泵的动力和系统的回热以及冬天的供水供热等问题。在双分流工业汽轮机新设计中,对其主要部件的制造工艺性、材料特性与强度、产品通用性等方面,均给出了合理的解决方案。相对传统经典单级背压工业小汽轮机而言,在制造成本,基建成本,布置空间方面,具有明显的优越性。研究结果表明,产品设计符合产业导向和节能环保理念,在低品位蒸汽的余热利用以及大流量、小机型工业汽轮机应用领域前景广泛。     

汽轮机叶片断裂原因分析研究

针对锅炉软水处理存在的普遍性问题,对汽轮机垢进行了分析;对叶片进行了热力计算分析;对额定工况与堵塞工况的第5级叶片进行了强度核算;对某垃圾电站的汽轮发电机组转子叶片断裂原因进行了分析,认定了其原因在于结垢引起了局部通流面积锐减,转子叶片的受力发生了很大的变化,以导致叶片断裂。研究结果表明,通过采用加强对汽机运行参数监控的方式,可及时发现蒸汽品质的变化,提高锅炉软水处理的能力,能够实现机组长期、经济地运行。     

高参数工业汽轮机两半内缸相关问题分析

针对高参数工业汽轮机两半内缸的温度场、应力场、中分面气密性及外接管道附加力等对内缸的影响问题，基于传热学和弹性力学理论，运用有限元软件对两半内缸进行分析。建立了两半内缸的有限元模型，并详细计算出外缸-内缸的变形，内缸中分面螺栓的温度场和应力场，同时研究了内缸中分面的接触情况。结果表明，外界的附加力及力矩不影响内缸的正常运行，内缸的温度梯度均匀，内缸和螺栓的应力均小于对应的屈服极限，满足强度安全要求。