超超临界二次再热高压缸流热耦合特性研究

为满足大型核电汽轮机高压缸的开发要求,采用耦合流动计算和共轭传热的数值方法研究了超超临界二次再热高压缸的流热耦合,给出了高压缸排汽腔室和抽汽腔室流体域的流动特性、外缸和内缸固体部件的温度场分布特性。研究结果表明:抽汽腔室进口重量流量不均匀,靠近抽汽管道的进口质量流量整体偏高;双分流波整体内缸的表面强化与排汽腔室的对流换热承受了高压缸几乎全部的温差应力,因此外缸温度场比内缸的温度场相对要更加均匀。研究结果为研发超超临界二次再热高压缸提供理论支持。     

叶顶间隙对于汽轮机排汽缸气动性能的影响

介绍了汽轮机末级动叶叶顶间隙对于汽轮机排汽缸性能的影响,通过耦合末级叶片的排汽缸气动数模拟来考察这一影响,发现排汽缸内的流场情况会随着间隙漏汽量的不同而产生变化,表征气动性能的压力恢复系数也随之变化.研究表明,叶顶间隙射流对于排汽缸内流场的影响是不可忽略的,在以后的排汽缸气动设计及优化工作中需要考虑叶顶漏汽射流.     

中压切向涡流冷却的数值研究

热端的冷却保护是超超临界汽轮机安全可靠运行的关键技术,本文采用CFD数值计算软件对中压切向涡流冷却进行了详细的研究,分别对进口斜置导叶的通流和不同切向冷却孔下的涡流冷却通道内部流场进行了数值计算,着重分析了不同切向冷却孔下的转子冷却效果,计算发现收缩冷却孔的最大温差是缩放冷却孔的一倍.对于四个不同冷却通道的对比计算,发现收缩型为最优.     

先进汽轮机叶片通流部分的新颖设计系统

本文介绍了一种新颖的现代汽轮机三维叶片通流部分快速设计系统。该系统基本上由两个主要模块组成——优化叶片通流部分的CAE-Tool模块和自动生成叶片通流部分设计图纸和制造参数的CAD-Tool模块。该系统已采用Niederaussem超超临界1000MW汽轮机通流部分3DVTM叶片的设计。文章展现了整个设计系统在数据传递高度自动化和连贯性方面的特点。叶片通流部分数值优化．CAE-Tool模块的主要功能是在满足所有需求约束的同时，为获取最佳效率提供一个客观、合理的解决方案，并自动处理及生成相应的图纸、表格、部件清单和制造参数。该系统在确保整个过程设计质量的前提下，使设计周期大幅度缩短约80％。这个新设计系统将预先开发、标准化叶片设计特色的优势与适用各个用户特定项目的灵活性结合起来，使标准化和可调整特性成为一个有机的结合体。     

新型大功率汽轮机中压马刀型叶片的技术开发

采用先进CFD技术,在原有可控涡叶片基础上,通过优化叶片的径向积叠规律,开发了新型大功率汽轮机的中压马刀型叶片。应用该叶片能使叶栅通道端部产生逆压力梯度,减少二次流损失,提高中压缸的流动效率,降低整机热耗。该叶片的应用具有较大的经济效益。     

1000MW超超临界汽轮机中压缸第一级斜置静叶的数值模拟研究

1000MW超超临界汽轮机中压缸第一级配置了独特的斜置静叶.通过改变静叶斜置角度,详细分析了不同斜置方案对第一级的影响,认为斜置角度增大使得反动度降低,损失增大,但可以有效地降低静叶出口气流速度从而降低固粒侵蚀率.并且相对于设计工况(斜置角度α),进一步增大斜置角度影响有限,但减小斜置角度将会大大增加静叶出口速度.     

660MW汽轮机低压排汽缸联合末级整圈叶片气动性能研究

为了减少汽轮机低压端排汽余速损失,设计具有较大压力回收能力的低压排汽缸对整个机组的效率提升具有非常重要的意义。对660MW的汽轮机低压缸进行了CFD数值模拟,考虑到低压缸流动具有不对称性、强三维流动的特点,选择末级整圈叶片和低压排汽缸一起作为研究对象,研究结果表明该低压缸具有较好的气动性能,能有效地将末级余速损失转化为压力能回收。     

低压隔板低直径汽封和对齿式汽封的数值分析

在汽轮机低压末几级隔板中,有两种比较典型的汽封结构形式——低直径汽封和对齿迷宫式汽封。在某600MW机组改造末三级长叶片优选过程中,针对两种类型的隔板汽封,在末三级环境中,开展全三维CFD分析,对比两者的密封效果,及对整个级效率的影响。数值结果表明,两种汽封结构均有较好的密封效果,对齿迷宫式汽封配合新型设计的末三级叶片,具有较高的气动效率,有助于改善600MW机组低压缸整体经济性。     

核电半速1710mm末级长叶片静叶气动优化

为了降低流动损失,通过分析核电半速1 710mm末三级气动效率,调整末级静叶节弦比、喉节比、根部型线,对末三级通流进行优化,对比原设计,优化后的计算结果证明上述手段确实可以提高末三级的效率和出力,对开发设计具有高通流效率的汽轮机低压缸长叶片有良好的指导意义。     

上海汽轮机厂先进超超临界汽轮机的发展

综述了上海电气电站设备有限公司汽轮机厂(STP)超超临界汽轮机系列产品近10年的开发业绩以及12项先进技术的发展和应用状况。与2006年相比,STP于2015年制造的超超临界汽轮机的热耗下降了3.8%~5.5%;正在研发的610℃/630℃机型的热耗下降幅度可达6.7%~8.3%;新的650℃材料以及700℃示范机组的研究开发表明,洁净燃煤发电效率尚有更大的提升空间。