考虑kick效应的汽轮机调节级叶片安全性分析

采用喷嘴配汽的汽轮机调节级，部分进汽不仅对机组的气动性能和效率产生影响．而且还会产生很强的汽流激振力，影响到其自身和整个机组的安全性能。文章首先基于ANSYSCFX，计算了某调节级叶片的全三维气动特性．对调节级非定常气动特性和汽流激振力的变化进行了研究．分析得到了动叶进出不进汽弧段所受到的汽流载荷急剧变化的现象，该现象被称之为调节级的kick效应；然后基于ANSYS的结构动力学模块．考虑kick效应对调节级动叶在考虑气流载荷下的动响应进行了分析；最后，根据动响应计算结果，对调节级的安全性进行了评价。整个研究过程和结论．对于调节级的安全性设计具有重要的工程参考价值和指导意义.     

工业汽轮机调节级部分进汽的瞬态研究

采用计算流体力学方法研究某给水泵汽轮机调节级在低压喷嘴单独进汽和高低压喷嘴同时进汽两种工况下的三维非定常流动特性,以及动叶因周向不均匀来流而所受到的激振力变化。结果表明:当喷嘴组给定不同进汽参数工质时会造成调节级动叶入口参数周向不均匀,从而影响动叶做功;动叶离开高压区进入低压区前,动叶做功能力最大;动叶离开低压区进入高压区前动叶做负功;叶片上受到的气流激振力主要脉动频率为1倍轴频及其高阶谐频,叶轮转子受到的气流激振力主要脉动频率为1倍叶片通过频率,其受力大小与入口工质初参数有关。     

调节级非定常流动与汽流激振力数值研究

采用ANSYS-CFX商用软件数值研究了亚临界600MW汽轮机调节级在不同工况下的三维非定常流动特性与汽流激振力的变化规律。结果表明:随着调节阀门的开启,调节级后的压力升高,焓降和功率逐渐减小,级效率升高,余速损失减小;部分进汽调节级会对动叶产生明显的激振力;在进汽弧段,动叶激振力变化均匀,而从进汽弧段旋转到非进汽弧段以及在喷嘴端面附近时,汽流激振力会发生很大突变。两阀全开时动叶受切向力最大,随着阀门的开启,叶片受切向力逐渐减小。动叶片受到的低频激振力频率集中区域均小于1 000Hz,远小于高频激振力频率。     

汽轮机调节级喷嘴组气动优化设计

采用叶轮机械优化设计平台FINE/Design3D对调节级喷嘴组汽道进行全三维气动性能优化设计,在保证工作点不发生偏离的前提下,提高其等熵效率。经过分析,优化后喷嘴组叶片由于采用加载叶型,有效的抑制叶片表面的附面层厚度,降低叶型损失;喷嘴组外端壁型线更加平缓,端壁损失和二次流损失得到了有效地抑制。额定工况下,调节级等熵效率提高了1.8%,并且在其它工况下调节级气动性能都有明显提高。     

汽轮机部分进汽故障综合治理方法的研究

电站汽轮机机组在部分进汽工况下常出现瓦温高、振动大等问题,并易发生汽流激振。通过分析汽轮机部分进汽故障的机理,指出调节级配汽剩余汽流力直接作用于高压转子,且量级与转子自重相当,这将导致轴承偏离设计工况,从而引发故障。从调整调节级汽流力和轴系载荷分配两个角度出发,结合实际工程案例,总结归纳出现阶段主要采用的调整阀序、优化阀门特性曲线、调整轴系载荷分配三种治理方法及各自的应用要点。研究成果对工程实践具有一定的借鉴意义。     

四高调阀异喷嘴数配置对大型汽轮机顺序进汽方式的影响分析

许多大型汽轮机高调阀对应的喷嘴数目存在很大的差异性,现有研究成果缺乏针对高调阀异喷嘴数配置汽轮机顺序阀进汽策略的考虑.首先,给出了国内典型四高调阀汽轮机的异喷嘴数配置,并从调节级局部进汽条件下作用在转子上的不平衡汽流力的角度,分析了汽轮机异喷嘴数配置对其顺序阀进汽方式影响的物理机制,提出了喷嘴配汽规律的优化设计方案;然...     

考虑部分进汽影响的调节级变工况特性研究

部分进汽的存在影响机组运行经济性.以某600 MW喷嘴配汽方式汽轮机机组为例,基于量纲分析理论,分别将全开调节阀及半开调节阀后喷嘴组压比简化表示为流量比的函数,提出一种适用于喷嘴配汽方式汽轮机调节级变工况计算模型,并研究分析了部分进汽对调节级内压比的影响;应用所提出的模型,探讨了重叠度的存在对阀门流量特性和机组热经济性评价指标的影响,为喷嘴配汽方式汽轮机机组运行优化研究提供了参考.     

汽轮机组滑压运行主汽压力的理论计算

结合喷嘴配汽汽轮机调节级的工作特点,在调节级变工况特性的基础上,阐述了汽轮机组滑压运行主汽压力的理论计算方法.并针对汽轮机变工况下调节级室温度变化和调节阀重叠度的影响,深入分析了滑压运行时主汽压力线的变化趋势,对提高调节级参数计算的精确度有一定的借鉴作用.     

喷嘴配汽方式600MW汽轮机组运行优化研究

在分析和研究了大量机组运行优化方式的基础上,提出联合考虑负荷和阀点的运行优化方式,并考虑喷嘴配汽汽轮机组在单阀切换多阀运行时出现的汽流激振问题,提出相应的配汽优化方案。将该综合考虑汽流激振问题的优化方案应用于某600MW汽轮机组,通过试验研究得到该机组的最佳滑压曲线和最优运行方式,并成功地解决了过程中出现的汽流激振问题。与以往运行优化方案相比,该方案更准确、更安全,更适用于实际运行情况。     

汽轮机配汽设计的优化

根据现有汽轮机运行中出现的实际问题,对调节级不平衡汽流力和轴承静、动特性进行了理论计算,发现了汽轮机配汽方式对瓦温、瓦振、轴心位置等的影响机理,阐明了汽轮机配汽方式对轴系安全性的影响,并提出了汽轮机配汽的综合优化设计方法.结合现场运行实践,进一步全面系统地分析了配汽优化对机组安全性和经济性等各方面的影响.