光热汽轮机高低位布置研究

文章着重研究目前投运或在建中小功率光热汽轮机的布置方式,并结合相关常规汽轮机的布置经验,从基建成本、布置美观性、安装检修等多方面分析,总结出适合光热汽轮机的布置方式为中低位布置。

光热汽轮机618mm低压末级叶片开发

依托100MW光热汽轮机组开发了618mm低压末级叶片。结合频繁变工况、低负荷运行等特性,总结提出了光热汽轮机末级叶片开发的基本思路、叶型设计、结构设计等方面的特点。应用有限元数值计算方法分析表明,618mm叶片根部反动度较高,直到30%负荷才出现有少量负反动度情况,变工况性能良好;在小流量极端工况下具有低动应力特性,可以保障变工况运行、低负荷运行的经济性与安全性,为光热汽轮机的开发提供了有益指导。

光热汽轮机低压进汽结构气动性能分析与优化设计

为满足新能源汽轮机低压进汽系统的开发,采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程研究了耦合第一级的光热汽轮机低压进汽结构的气动性能,并对无叶通道进行了优化设计,同时考虑了不同蒸汽调节阀结构对低压进汽系统通流能力的影响。结果表明:原始低压进汽结构会造成较宽跨度的静叶进汽攻角和较大的进汽不均匀度,最大汽流角分布在蜗壳的左右两侧;优化的策略在于增大进汽弯管的出流面积和倾角,通过减小滞止涡来降低汽流角跨度和进汽不均匀度,这样可以有效地改善第一级静叶进口的汽流组织;随着调节阀门偏心度的增加,蒸汽阀通流能力增大,且总压损失降低。研究方法和结果为高性能光热汽轮机通流设计提供了技术支撑。

某50 MW光热汽轮机轴系振动特性分析

近年来,人们对环境保护越来越重视,国家也开始大力开展清洁高效能源的应用。2016年国家能源局公布了首批建设的20个太阳能光伏发电项目。本文以其中某50MW光热汽轮机为例,建立了轴系的连续质量模型,并采用传递矩阵法对该机组轴系振动特性进行了分析。计算结果表明,机组轴系振动特性满足设计规范要求,能够满足机组安全运行要求。

光热汽轮机汽缸的低周疲劳寿命研究与预测

与常规汽轮机相比,光热汽轮机机组的可靠性和灵活性要求很高,对各部件寿命提出了更高要求。文章介绍了汽缸低周疲劳寿命损耗的计算方法,采用一维简化模型,对某光热汽轮机外缸的低周疲劳寿命损耗进行了分析;根据蒸汽温度和换热系数随时间的变化曲线,计算了外缸在稳态以及瞬态工况下的热应力,并对在不同初始温度下启动的外缸低周疲劳寿命损耗进行了分析,从而为光热汽轮机外缸的安全可靠性提供设计参考。

太阳能光热汽轮机通流设计探讨

太阳能既绿色环保又用之不竭,具有十分广阔的开发前景。太阳能热发电技术是开发太阳能资源重要的手段之一,提高光热汽轮机的效率对于发展光热产业意义重大。目前,有关太阳能热发电技术方面已有大量的公开文献报告,但是对太阳能热电技术所涉及到的一些技术细节的讨论还相对较少。本文聚焦150 MW～200 MW光热汽轮机开发工作,从提高机组气动性能的角度初步探讨了该型汽轮机通流设计方法,对后续光热汽轮机的开发设计提供了参考。

光热电站汽轮机选型分析

光热发电汽轮机效率和可靠性对光热电站经济性至关重要,是电厂的重要考核指标,目前对于汽轮机效率的关注高于对于其成本。本文基于机组每天存在的停机及热态启动问题,从蒸汽温度压力选择、回热级数、本体优化及配气方式等方面,详细介绍了光热汽轮机提高机组效率和可靠性的方法及优化方向,为汽轮机选型提供依据。

太阳能光热发电汽轮机转子热机械应力分析及启动优化

分析了太阳能光热发电汽轮机区别于传统火电汽轮机的主要技术特点,采用数值方法研究了某50MW光热发电汽轮机高压、中低压转子冷态启动过程中的热、机械应力的变化及其影响因素。研究表明:与火电汽轮机高压转子较危险不同,光热汽轮机转子最大等效应力、低周疲劳裂纹较易出现在中低压转子,其启动过程中热机械应力是制约光热汽轮机快速启动、频繁启停、变负荷运转的重要因素。并对原启动曲线中不合理、偏保守的地方进行了优化,减少未带负荷的冲转暖机时间,适时升速减少中低速暖机时间,增加低负荷暖机时长。优化方案缩短了24.4%的启动时长,关键部位最大等效热机械应力降低了23.46%,其疲劳寿命总损伤降低为1.83%,较好地满足了光热电站对光热汽轮机转子25年服役寿命周期内250次冷态启动的许用寿命要求。该优化方案较大地提升了机组的经济性及安全性,保障了光热汽轮机频繁快速启动的性能要求。