深度调峰对汽轮机转子寿命损耗的影响及运行优化研究

电力市场对汽轮机组深度调峰和灵活性运行的要求不断提高。本文对某660 MW汽轮机高压转子在深度调峰工况下的瞬态温度场、应力和寿命损耗进行了计算,对比分析了改变负荷变化率、温度变化率、最低调峰负荷、主蒸汽温度降低幅度等措施对转子峰值应力的影响。基于上述分析结果,在保证转子安全性的前提下,提出了适应深度调峰和灵活性机组的优化运行方案。

16m双柱立车在核电汽轮机低压内缸研制中的必要性分析

本文根据自主型核电汽轮机低压内缸结构、尺寸、重量、精度,加工现状,以及核电汽轮机发展趋势和市场前景,提出了添制16 m双柱立车在核电汽轮机低压内缸研制中的必要性,同时拟定了机床的主要技术参数。

一种高参数供热汽轮机热力系统方案介绍

文章介绍了1种高参数抽汽供热汽轮机热力系统方案,通过对汽轮机结构进行优化调整,以实现高参数供热的目的。以及采用这种供热抽汽方案的可行性及其调节方式。

自主核电汽轮机低压内缸研制技术探究

为了提高在制自主核电汽轮机低压内缸研制水平,文章对缸的设计结构、制造工艺、加工机床等环节进行了深入剖析,拟定出缸的结构优化、工艺完善、立车改造方案,有效提高了缸的研制质量,大幅降低了缸的研制费用。先进的技术方案、优良的经济效果,为机组进一步抢占国内外市场和公司目前推进的智能制造创出了一条新思路。

大功率汽轮机滑动轴承箱变工况性能研究

本文通过对某大功率汽轮机滑动轴承箱的受力情况进行简化理论建模,重点对稳定工况、变工况条件下轴承箱的受力进行分析,采用两种不同方法对轴承箱的变工况性能进行稳定性评估。基于有限元方法对轴承箱的空载工况、稳定工况以及变工况的刚性进行对比分析,结果表明稳定工况下的轴承箱弯曲静刚度和轴向静刚度均处于最高水平,且变工况会导致轴承箱静刚度水平显著下降。对变工况性能要求高的轴承箱而言,调整推拉键高度可以用于改善轴承箱刚性设计。

300 MW亚临界汽轮机机组升级改造技术研究方案

碳达峰与碳中和愿景下,300 MW亚临界汽轮机面临节能降耗综合改造压力。文章提出了3种通流改造方案,主再热参数不变的常规通流改造、主再热升参至超临界温度的通流改造、主再热升参至超超临界温度的通流改造方案,对比了3种方案改造收益,为同类型机组改造提供参考意义。

三维激光扫描技术在解决工业驱动汽轮机装配干涉问题的应用与研究

详细阐述了三维激光扫描技术在工业驱动汽轮机装配上的应用,对三维激光扫描的关键技术(高精度测量、快速扫描、虚拟装配等)进行了分析研究,提出了通过高效装配仿真技术解决工业驱动汽轮机部套装配干涉问题的方案,探索并总结了一套适合汽轮机部套虚拟装配预防装配干涉的技术。

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。

600MW汽轮机低压缸动力学特性分析与结构优化

针对某600MW凝汽式汽轮机低压缸盖振较大的问题,从动力学特性理论分析入手,采用三维有限元方法对低压缸结构进行了模态分析,提出了一种与低压转子旋转激振力等效的双向简谐力加载方法,对低压缸的受迫振动响应进行了数值计算;基于计算结果分析,提出了低压缸的结构优化改进方案,并从多角度对所提方案进行了效果评估。结果表明,低压缸的下缸刚度较低导致固有频率落入50Hz附近,以及转子轴承支撑中心距离端板较远导致激励力力矩较大,是低压缸振动较大的主要原因;提出的结构优化方案可提高低压缸的固有频率,使其避开50Hz工作频率,同时也能够有效降低振动响应的幅值。

进口防旋板对汽轮机交错齿迷宫密封泄漏特性和动力学特性影响研究

为提高汽轮机高压缸和中压缸之间过桥汽封的气流激振动力学性能、抑制汽轮机轴系振动失稳,针对交错齿迷宫密封,开展了进口防旋板结构方案设计和动力学性能评估研究。首先,建立了具有“虚拟旁路边界”的交错齿迷宫密封动力学计算模型,实现了对动密封进口压力场和高预旋速度场的精准模拟;然后,采用基于多频椭圆轨迹涡动模型的非定常计算流体动力学(CFD)摄动数值方法,对比分析了进口预旋(预旋比为0、0.3、0.5)对无防旋板结构的迷宫密封的动力特性系数的影响规律;最后,详细评估了不同进口防旋板结构方案的止旋抑振性能,比较分析了防旋板倾角和数量对迷宫密封的泄漏量、动力特性系数和周向旋流比分布的影响规律。研究结果表明:迷宫密封泄漏量对防旋板倾角和数量变化不敏感(泄漏量变化小于0.5%);进口预旋会导致迷宫密封交叉刚度和有效阻尼穿越频率增大、有效阻尼减小,易诱发轴系失稳;进口防旋板能够显著减小迷宫密封的交叉刚度(约为53%)和有效阻尼穿越频率(约为24 Hz)、增大有效阻尼,使密封泄漏量略有增加(约为4.5%);相较于直防旋板,45°倾角斜防旋板使密封交叉刚度进一步降低约14%,有效阻尼穿越频率变化较小;当防旋板数由36增加到72时,密封交叉刚度降低约24%,有效阻尼穿越频率减小约5 Hz;而当防旋板数由72增加到144时,密封的转子动力特性对防旋板数变化不敏感;综合考虑加工成本和止旋抑振性能,具有72个直防旋板的迷宫密封进口防旋板结构方案最优。研究结果可为交错齿迷宫密封防旋板设计提供参考。

具有前置凸台防旋板的汽轮机交错齿迷宫密封动力学特性研究

为提高汽轮机多级轴端迷宫密封动力学性能,针对汽轮机两级轴端交错齿迷宫密封,开展了具有前置凸台的新型防旋板结构方案设计和止旋抑振性能评估。首先,针对两级轴端交错齿迷宫密封,设计了一级和两级传统防旋板、一级和两级前置凸台新型防旋板等动密封防旋板结构方案,并建立了具有“虚拟旁路边界”的有、无防旋板多级交错齿迷宫密封动力学计算模型,实现了对多级动密封进口压力场和高预旋速度场的精准模拟;然后,采用基于多频椭圆轨迹涡动模型的动密封气流激振动力学特性(CFD)摄动数值预测方法,对比分析了无防旋板、传统防旋板和新型前置凸台防旋板作用下,两级交错齿迷宫密封泄漏特性和气流激振动力学特性;最后,通过分析不同防旋板结构方案下,两级交错齿迷宫密封腔室旋流发展、腔室速度场和动态压力分布、转子面气流激振力,阐明了防旋板的止旋抑振机制。结果表明:无防旋板的迷宫密封具有最低的泄漏量,一级传统防旋板或一级前置凸台防旋板的设置会使密封齿数减少,导致密封泄漏量增加约4.5%;相比于一级防旋板,具有两级防旋板的迷宫密封泄漏量增加约5.5%;相比于传统防旋板,前置凸台防旋板可减小交叉刚度、增大有效阻尼;相比于一级防旋板,两级防旋板可减小高涡动频率下的交叉刚度、增大直接阻尼,进而提高密封的有效阻尼;在传统防旋板的基础上设置前置凸台可提升防旋板的止旋性能,且两级防旋板可有效抑制密封下游区域的旋流发展,能显著提升迷宫密封动力学性能、抑制汽轮机轴系振动失稳。

基于CFX的核电汽轮机润滑油箱内润滑油流动分析

研究了润滑油在核电汽轮机润滑油箱内的流动特性,以加深对润滑油系统润滑油运行的理解。采用CFX软件对典型百万千瓦等级核电汽轮机润滑油箱内润滑油流动进行数值模拟,得到润滑油箱内润滑油流动压力、速度和润滑油在油箱中的滞留时间。数值模拟结果表明润滑油流线为规则的S形流动,在两隔板间的端部区域易形成回流漩涡。润滑油箱内润滑油压力整体分布均匀,流动特性良好。润滑油在隔板间中心和折流区域流速较高,在边缘区域流速相对平缓。计算得到润滑油在润滑油箱内的滞留时间为355 s,其值大于润滑油的空气释放值指标,从而保证了润滑油中雾沫空气在润滑油箱内的顺利释放。分析结果有利于对润滑油箱内润滑油流动特性的进一步探索,具备借鉴指导意义。

某型汽轮机试车台位设计及强度分析

某型汽轮机制造需在厂内进行空负荷试车试验,用以检验机组各项性能。本文依据厂内试车要求设计试车台位,并通过数值模拟对台位进行了强度分析与振动特性分析,结果表明台位垫箱单独承载计算与整体计算结果一致,各垫箱承载后形变量较小,其应力小于材料屈服强度,表明设计垫箱强度满足机组试车承载要求;各垫箱固有频率均大于转子激励频率,且各阶振型均分布在汽缸缸处,表明台位垫箱刚度较好,满足试车使用要求。

大型核电汽轮机中间轴承箱可靠性设计

本文介绍了核电汽轮机中间轴承箱的总体结构,着重分析了核电汽轮机中间轴承箱的受力情况,通过有限元计算和电厂实测数据的分析,论证了核电汽轮机中间轴承箱的可靠性和安全性。

汽轮机阀门部件防护涂层高温滑动摩擦学性能研究

针对汽轮机阀门部件防护涂层高温往复摩擦磨损问题,在马氏体耐热钢基体表面采用超音速火焰喷涂工艺制备NiCr/Cr_(3)C_(2)-NiCr金属陶瓷复合涂层,对涂层进行了高温滑动磨损性能测试,研究了涂层在630℃下不同往复频率下的高温磨损行为,分析阀门部件防护涂层的高温滑动摩擦学性能。结果表明:NiCr粘接层在一定程度上提高了涂层的结合强度和热稳定性;涂层的摩擦学性能受到摩擦产物的影响,涂层磨损表面主要表现为黏着磨损和氧化磨损;往复频率通过影响氧化磨损的剧烈程度而影响涂层的高温耐磨性能,频率的加大会加快氧化膜从形成到破裂的进程,在非连续磨损模式下,涂层的磨损率较连续模式降低35.6%。

关于一种汽轮机轴端汽封体密封结构的研究

本文对一种汽轮机轴端汽封体密封结构进行了研究,其特征在于:T型悬浮齿属于接触密封齿,受力时可自由退让,在一定程度上实现了零间隙密封,阻挡了汽封漏汽,增强了整体密封性能。针对该密封结构建模并进行有限元分析,结果表明该结构有效地减少了漏汽量使得汽轮机轴端整体密封效果显著提升。

汽轮机隔板的参数化自动出图研究

文章对汽轮机隔板结构特点进行了分析,按照区域详细推导了相关尺寸链,结合现有生产图纸的表达方式,梳理了关键尺寸要素,确保了参数化设计隔板的可行性。然后利用web技术搭建人机交互系统与前后端,利用CAD软件的二次开发模块GRX,实现隔板参数化自动出图。

汽轮机用大规格螺纹车削进刀方式与参数设置研究

文章主要针对汽轮机用大规格螺纹车削进刀次数多,车削参数对螺纹车削效果影响大的情况。根据螺纹牙型截面形状,从理论上计算单次切削深度与切削面积的关系,运用基于切削面积相等原则,推导出单次切削深度计算公式。根据计算公式,可方便快速计算螺纹车削单次切削深度,使单次切削深度分配更合理,从而改善螺纹加工和表面质量,提高螺纹车削刀具寿命。

汽轮机隔板汽道尺寸设计制造研究

文章对汽轮机隔板汽道尺寸进行了仔细分析,给出了汽轮机隔板汽道尺寸的理论定义,为实际生产中隔板汽道尺寸的验收提供了理论依据。文章同时给出了隔板制造过程中控制汽道尺寸的优化手段及实际应用中的隔板汽道尺寸验收方法及验收准则,可作为实际工程应用中的参考。

某汽轮机组中低压连通管振动分析及处理

部分中排供热汽轮机组存在中低压连通管振动的问题,给机组安全运行带来极大隐患。文章对某电厂汽轮机连通管振动问题实例分析,通过现场试验及数值模拟的方法分析原因并提出改造措施,经验证可有效解决连通管振动问题。