船用湿汽轮机逆顺序混合法的热力核算及除湿性能分析

结合船用单缸大功率喷嘴调节湿汽轮机的结构特性,分析建立详细的压力级和调节级逆顺序混合算法,并以此建立整机调节级和压力级的耦合算法,利用已有的设计数据验证所提出算法的有效性并分析湿度对末几级叶片的水蚀特性。在整机热力耦合算法中考虑汽轮机级间抽汽的除湿方式,比较不同抽汽位置和抽汽量对各级排汽湿度的影响。结果表明,级间抽汽除湿方式能够有效降低汽轮机内湿度,防止叶片侵蚀发生。最优抽汽位置和抽汽量,各级输出功率可以得到保证,抽汽后级的排汽湿度也明显下降。     

核电汽轮机末级空心静叶抽吸除湿研究

采用粒子输运模型对某核电汽轮机低压缸末级空心静叶栅内的水滴运动轨迹和沉积分布进行三维数值计算,得出水滴沿静叶相对叶高和相对叶宽的沉积量,并讨论不同除湿槽几何参数对空心静叶抽吸除湿性能的影响.结果表明:水滴主要沉积在空心静叶压力面的上半部分,少量沉积在吸力面进口边和上端壁表面.压力面上的除湿槽应当在工艺许可的条件下尽量靠近出口边,吸力面上的除湿槽应尽量和压力面除湿槽开设在同一压力水平上;除湿槽宽度增大时并不一定有利于提高除湿效率,最佳宽度与汽流速度和抽吸压比有关;除湿槽角度应在工艺许可的条件下应尽量小一些.研究结果对后续的试验研究及工程设计具有指导意义.     

1000MW二次再热机组抽汽参数确定与小汽机汽源研究

以二次再热机组为模型,蒸汽焓为变量建立回热系统效率与蒸汽抽汽焓值的关系方程,以回热系统效率最大为目标函数推导出相邻两级加热器抽汽焓值的递推关系,确定1 000MW主蒸汽参数为35MPa/700℃/720℃/720℃二次再热机组再热前后各级最佳的抽汽焓值,结果表明:比采用给水等焓升方法确定机组效率高0.1%,加热器损总值减少1.37k J/kg。改变小汽机汽源抽汽口位置,进汽参数越高,机组效率越大。采用一次再热热段抽汽作为汽源时机组效率最大为55.52%,回热系统损最小为82.76k J/kg。     

热电厂不同采暖抽汽压力对经济性的影响

结合热负荷延续图的负荷分配,分析了采用两种相同容量但采暖抽汽压力不同的供热机组的能量损失差别,以及在相同的进汽量条件下,要获得相同的供热量,两种汽轮机的发电功率的不同。在满足热网换热器传热端差要求的条件下,供给采暖热用户的抽凝机的抽汽压力或背压机组的排汽压力应尽可能降低,以利提高热电厂能源利用率和经济性。在制造和选择供热汽轮机时除了要考虑热化系数之外,还应注重抽汽或排汽压力与热负荷能级品位的匹配。     

蒸汽轮机末级静叶沟槽除湿方法的数值模拟

在某蒸汽轮机末级静叶叶栅压力面中后部表面上设置了"后仰"的除湿沟槽,通过全三维两相流动数值模拟,探讨了该除湿沟槽的除湿机理.数值计算结果表明,设计的除湿沟槽能在槽道内建立起沿叶高方向的负压力梯度,正是因这种压力分布使槽道内的流体具有向上运动的能力,这样便于沟槽内的液体水向叶片顶部端壁汇聚,进而排流出叶栅流道.计算结果还表明,该除湿沟槽对蒸汽流道的汽动参数(压力和干度等)分布几乎没有形成影响.     

侧向进汽对下游级组性能影响的数值研究

通过对某可调侧向进汽机组全三维流场计算分析发现:侧向进汽会导致下游级组扭矩和流量沿周向分布不均匀,在相同的进出口条件下,侧向进汽的影响级组通流能力明显减小,减少了11.9％,输出功率减少28.4％,效率降低18.8％;相同进出口流量条件下,动叶局部最大扭矩为均匀进汽的1.55倍左右,对叶片强度提出了较高的要求,效率降低17.9％.对侧向进汽机组的设计要充分考虑周向不均匀特性对机组气动性能的影响和对强度考核的要求.为侧向进汽机组通流设计提供了一定参考和指导方向.     

基于变工况分析的供热机组初压优化

对于供热机组,在电负荷和热负荷一定且保证抽汽参数在热用户要求的范围内,采用不同的配汽方式所对应的主蒸汽压力对机组的热经济性有着较大的影响。以C300-16.7/0.43/537/537机组为例,只考虑工业抽汽的情况下建立了机组初压优化模型,并对其正确性进行了验证计算,结果表明该模型满足工程实际需要。当热负荷一定时,机组在最小和最大进汽量限制条件下,通过热力计算得到最小和最大电负荷,从中选取不同电负荷工况进行了优化计算,得到了各工况的最佳初压,为机组的安全、经济运行提供了依据。     

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.     

基于0号高加的超临界机组热经济性的研究

以华能某电厂660MW机组为例,为使增设0号高加的机组在不同负荷工况下的汽轮机热耗率达到最小,采用EBSILON软件平台进行建模。通过对不同负荷、不同疏水方式下的仿真数据进行分析,得到机组的最佳给水温度和0号高加的最佳进汽压力,并提出0段抽汽管道上调节阀的调节方式,同时考虑电厂实际运行等问题给出0号高加进汽压力的调节范围。对经常参与调峰和长时间处于非设计工况运行下的同类型机组具有一定的指导意义。     

降低凝汽／抽汽机组抽汽压力的节煤效果

一、300MW机组简介 NC300/200—16.7/537/537型(分缸)凝汽/抽汽供暖机组是东方汽轮机厂200,300,600MW积木块系列机组之一,首台装在太原第一热电厂,它是亚临界中间再热三缸两排汽单抽汽冷凝式汽轮机。额定初参数16.7MPa/537℃设计背压0.00536MPa,额定进汽量935t/h。抽汽口为中压缸排汽口,供热抽汽压力0.245～0.686MPa,由装在中低     

汽轮机排汽缸的气动研究进展

汽轮机排汽缸是连接凝汽式汽轮机末级出口至冷凝器的通道,改善其气动性能可提高汽轮机的效率。本文从数值分析及试验两方面对排汽缸的研究进行了分析,并对提高气动性能的新型措施进行了归纳。分析表明：末级与排汽缸湿蒸气汽液两相流的联合数值分析是排汽缸流场数值分析的发展方向;模型试验是排汽缸研究的主要方法,由于进口气流对排汽缸性能的影响敏感,进口流场应反映末级出口气流的真实状况,并要特别注意叶栅顶部出口气流的模拟。提高排汽缸气动性能的新型措施为：采用具有负超高的扩压器和非对称扩压器;中分面布置轴向栅格型涡阻尼器;采用除湿措施,减少湿度损失;冷凝器喉部结构及加强系统的改进。     

新型加热法测量流动湿蒸汽湿度的试验技术

提出了流动湿蒸汽湿度的新型加热法测量思想,并以此为依据进行湿度测量装置的设计研制,建立湿蒸汽实验台,并用所研制的测量装置对收缩喷管试验段出口处汽流的湿度进行测量,测量结果表明：新型加热法的思想是可行的,所研制的装置具有相当高的测量精度,可以作为实际透平中汽流湿度在线测量装置的原型。     

流动湿蒸汽湿度谐振腔微扰法测量的实验研究

介绍了谐振腔材料微扰技术连续测量流动湿蒸汽湿度的原理,设计了适用于流动湿蒸汽湿度连续测量的谐振器及测量系统。与现有的热力学法或光学法测量方法相比,测量系统简单,抗污染能力强,能实现蒸汽湿度的在线连续测量。影响测量精度的因素主要是温度、压力的测量精度和谐振腔形状微扰。图4表1参10     

F级余热锅炉蒸汽温度控制策略

以9FA燃气轮机配套的余热锅炉为例,介绍了F级余热锅炉特点及蒸汽减温配置,主蒸汽温度、二级高压过热器出口温度及再热蒸汽温度的控制策略,过热度保护和最小流量保护的实现方法。机组启动阶段,IGV参与燃气轮机排气温度控制,此时采用IGV角度前馈来稳定启动期间的主蒸汽温度。     

5MW实验汽轮机内湿蒸汽两相流实验研究

在1台5MW3级实验汽轮机上进行了湿蒸汽两相流的实验研究,实验在3种不同进汽温度下进行,用联合探针测量了末级叶片前后沿径向和周向的流场、蒸汽湿度、水滴尺寸等参数,并分别用2种方法确定了末级前后的蒸汽参数,获得了3个级的级效率。比较发现,发生凝结的第2级的级效率低于其它2级,这表明凝结过程存在很大的热力学损失。     

谐振腔内沉积水膜对蒸汽湿度微波谐振腔法测量精度的影响

微波谐振腔法测量蒸汽湿度时，由于液滴的沉积在谐振腔内壁会形成一层水膜。分析了沉积水膜在腔内的分布及水膜对测量结果的影响。结果表明：在水膜较薄时，其对测量结果的影响非常小，随着水膜厚度的增大其影响明显增加。用于汽轮机排汽湿度测量时，谐振腔内壁水膜厚度不到10μm，忽略水膜影响引起的测量误差只有0.1％。图4表1参8     

蒸汽流场对凝汽器汽阻的影响

基于两相流的有关理论,分析了凝汽器喉部出口蒸汽流场对凝汽器汽阻影响的机理。指出采用均流装置使300MW机组凝汽器喉部出口蒸汽流场趋于均匀以后,可以减小汽阻、降低排汽压力。为提高机组的经济性提供了新的途径。     

试验汽轮机内湿蒸汽测量研究

汽轮机内部的湿蒸汽会对机组的运行效率、动叶片水蚀及机组运行寿命产生重要影响。介绍了国内外对于汽轮机湿蒸汽研究的概况,使用基于多波长消光法与光阻法测量原理结合的湿蒸汽测量集成探针系统,对某汽轮机末级湿蒸汽1次、2次水滴进行了实测研究,介绍了1次水滴与2次水滴的测量方法及数据处理过程,给出了包括1次水滴湿度与2次水滴数目及粒度分布的计算结果。结果表明,沿着叶高1次水滴湿度与2次水滴粒度渐增,而经过运用除湿措施的末级后2次水滴平均粒径减小、粒度分布变窄。     

汽轮机低压排汽缸气动性能的数值研究

针对汽轮机低压排汽缸气动性能对汽轮机组效率的影响,采用小尺寸试验模型对汽轮机低压排汽缸进行了数值模拟,得到扩压器进口导流环壁面压力分布和出口特征平面速度分布,并与相应的试验测量结果进行了比较,验证了数值计算结果的可靠性．通过数值模拟方法分析了扩压器和蜗壳的性能．结果表明：汽轮机扩压器导流环和蜗壳之间的涡系结构复杂,通道涡是造成排汽缸扩压能力降低和能量损失的主要因素．     

基于EEDM方程凝汽式机组背压与功率微增关系研究

电厂实际运行中,汽轮机背压对热经济性的影响非常大。以汽轮机和凝汽器变工况理论为基础,结合EEDM方程,用MATLAB编程,能够准确、快速地得出背压变化与机组热经济性的微增关系曲线,对机组运行和节能分析都具有重要意义。