汽轮机叶片在电气短路故障下的动响应分析

基于电气短路故障分析了汽轮机低压叶片转子系统的静应力、固有频率以及电磁激振力下的动响应,得到了末级叶片的峰值合应力,采用Neuber理论和材料的循环应力应变关系计算了末级叶片的真实应变,并根据材料的应变寿命特性曲线,得到了末级叶片在电气短路故障下的循环寿命,为末级叶片的安全运行提供了重要的理论依据。

湿冷汽轮机变负荷末级1036mm高效叶片气动特性

介绍了湿冷汽轮机变负荷末级1036mm叶片的气动特性。从叶型特点、数值计算方法、分析参数分布规律及在50%、75%、100%负荷下反动度和效率等方面介绍该叶片。

150MW等级双超汽轮机高压缸前轴封结构优化

150MW等级双超机组为超高温进汽方式,高压缸前轴封漏汽温度较高,若轴封结构设计不当,会导致轴封蒸汽外漏、轴承油中带水、端部汽缸变形、汽封动静碰磨或转子弯曲等安全事故,而且较大的高品质蒸汽泄漏也会影响机组的经济性。通过优化高压缸前轴封结构,对数十种漏汽组合模型进行了计算分析,推荐合理运行方式,解决了端汽封漏汽温度高带来的影响,达到了预期效果,提高了经济性,在同类机组中具有较高的应用推广价值。

汽轮机轴端汽封的设计研究

针对某文献提出的新型非接触式螺纹轴封进行优化设计,确定密封齿的相关参数,将螺纹齿型与传统齿型轴封相结合,形成新型组合轴封。根据600MW机组低压缸实际工作环境,利用有限元软件对相同工况下的新型组合轴封和传统齿型轴封的内部流动状况进行仿真分析。分析结果表明:在相同工况下,新型组合轴封的蒸汽漏出量比传统齿型轴封减少约16.05%,空气漏入量减少约24.11%;与相同长度的环形齿段相比,设计的螺纹段在蒸汽侧和空气侧产生的压降分别比原环形齿段增加约25.42%和41.26%。验证了新型螺纹汽封设计的可行性,为汽轮机轴端轴封的改造提供了参考。

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。

抽汽式汽轮机热电解耦控制研究

从汽轮机热电耦合关系入手,分析热电解耦控制原理,建立抽汽机组的数学模型,通过实际计算验证控制方法,并在控制平台搭建解耦控制逻辑组态,得出解耦控制的实现方法,为热电解耦实际工程应用提供参考和支持。

俄制1000MW核电汽轮机高压缸变形特征的数值分析和实测研究

汽缸是汽轮机的重要部件,且具有很高的加工和安装精度,长期运行后常常出现不可恢复的变形,对其安全经济运行带来负面影响。利用有限元方法分析了某俄制核电汽轮机高压缸在各种因素作用下的变形情况,利用激光三维扫描技术对该汽缸静态下的结构和变形进行了测量,并将二者进行了对比研究。结果表明:温度分布是汽缸变形的主要原因,长时间运行后缸体会产生明显的不可逆规律性变形。

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。

航空煤油/乙醇混合燃料荷电喷雾特性研究

研究了航空煤油/乙醇混合燃料E0、E10、E30、E50的荷电雾化模式及特性,考察乙醇掺混比例、燃料流量、喷嘴孔径对荷电雾化特性的影响。结果表明,在0~10 kV荷电电压范围,E0燃料主要呈单一模式——液滴模式。随着荷电电压的增加,E0燃料由液滴形状转变为纺锤形状;E10、E30、E50燃料均先后出现液滴、脉冲射流、锥射流、偏射流、多股锥射流模式,其中液滴模式由液滴形状变为微液滴形状。随着乙醇掺混比例的增加,E10、E30、E50的雾化模式转变所需的临界电压逐渐减小,雾化锥角逐渐增大。随着燃料流量的增加,荷电雾化锥角逐渐增大,雾化模式转变的临界电压逐渐增加。喷嘴直径从1.05 mm减小为0.30 mm,荷电雾化锥角变化不明显。

密封瓦引发振动及其与摩擦故障比较分析

某燃气轮发电机组振动受密封瓦进油温度影响较大。密封油温降低后,振动增大,振动变化与密封油温度变化之间存在滞后现象。为了分析该振动机理,基于短轴承理论建立了密封瓦油膜力求解模型,基于热平衡理论建立了密封瓦截面温度梯度求解模型,计算分析了油温、偏心率、涡动幅度等对截面温度梯度的影响。研究发现,密封瓦间隙内油的剪切流动会在转轴上产生温差。温差受油温和偏心率影响较大,受涡动幅度影响较小。油温升高和偏心率减小后,截面温差减小。与摩擦故障相比,因为涡动幅值对温度梯度的影响较小,虽然振动会随密封油温变化,但没有出现振动周期性波动和发散现象。研究结论比较好地解释了这类不稳定振动现象。

某核电厂低压转子超声波探伤缺陷分析

本文以某核电厂低压焊接转子内部缺陷为例,首先介绍了工程中对缺陷进行模拟的原则,其次介绍了采用断裂力学理论进行转子安全性校核的方法和流程,最后根据评估结果认为,内部缺陷的存在不会影响转子的使用寿命。

汽轮机组EH油系统运行问题及应对

河南晋开化工投资控股集团有限责任公司20 MW、25 MW发电机组均配套采用杭州中能汽轮机股份有限公司生产的抽凝式汽轮机组,25 MW发电机组配套的汽轮机组运行2 a后,其高调门和低调门出现了不同程度的控制失灵现象,分析并确认是汽轮机组EH油油质严重恶化所致后,对油质恶化的可能原因进行分析和排查,结合生产实际采取一系列的优化改进措施并加强EH油系统的日常管理与运行维护后,25 MW发电机组配套汽轮机组恢复了稳定运行。

汽车排气系统尾管噪声声品质研究与优化

针对某型汽车排气系统尾管噪声声品质问题,提出一种以径向基函数神经网络建立排气系统结构—尾管噪声声品质预测模型,并通过自适应模拟退火算法对排气系统噪声声品质进行优化的方法,来提高排气系统的声品质。以某型汽车排气系统为研究对象,建立包含结构参数的样本数据库,并用GT-POWER进行仿真计算得到得到样本数据的噪声数据,对仿真得到的声音数据进行声品质的主观评价打分,通过径向基函数神经网络建立排气系统结构—尾管噪声声品质预测模型,对作为模型自变量的排气系统结构参数对尾管噪声声品质的贡献量和灵敏度进行了分析,最后采用自适应模拟退火算法对排气系统结构参数进行了优化,并对优化结果进行实验验证,结果表明排气系统声品质显著提升。

反动式工业汽轮机超高转速大流量低压级组优化

杭汽轮引进的西门子反动式工业汽轮机低压扭叶级组在转速和热力性能方面已经无法满足现有市场的需求。针对上述问题,采用优化算法对该系列叶型进行优化,同时,引入了斜T型叶根和枞树型叶根,改进了T型末叶根骑缝螺杆锁紧结构,提高了叶片和转子的材料等级,此外,还通过分析已运行的同类型低压级组的运行数据,推算出优化后级组的最大许用质量流量。综上,优化后的级组子午面尺寸未发生改变,总总效率较优化前最高提高了2.5%,最高连续转速提高了20%,且通流能力保持不变。

汽轮机转子冷态启动过程的温度场和热应力研究

对汽轮机转子的冷态启动过程进行分析,编制对流换热系数计算程序并建立转子二维轴对称模型,应用有限元法模拟了转子冷态启动过程中的瞬态温度场和应力场,得到了转子温度场和应力场分布以及随时间的变化规律。通过对不同温升率下转子的应力场计算以及寿命损耗分析,得出了合理的温升率数值,优化了机组启动曲线,对汽轮机的长期安全运行具有实际意义。

超超临界1030MW汽轮机转子振动大故障诊断及处理

针对一台综合改造后的1030MW汽轮发电机组在调试期间出现的振动故障,进行了诊断分析及处理工作。通过对启动过程中采集的频谱图、趋势图的分析,结合轴封体温度和低压缸减温水温度等运行参数变化情况发现:转子热弯曲和动静碰摩相互作用是本次转子振动大的主要原因,而转子质量不平衡是次要原因。并且,给出了解决振动的具体措施,不仅对低压缸排汽减温水喷头和轴封供汽管道进行了相应处理,同时还调整了转子的轴系平衡状态。这为今后此类改造机型启动阶段的振动故障处理提供了参考和借鉴。

阻尼结构对长扭叶片应力及振动频率的影响分析

针对不同阻尼结构对长扭叶片应力及振动频率影响的问题,对仅具有围带阻尼的模型1和具有围带、中间阻尼的模型2展开分析。首先,利用ANSYS软件进行叶片结构分析,得到不同转速下叶片的应力和阻尼结构接触面的正压力;然后通过Greenwood-Williamson接触模型将正压力转化为接触刚度,使用Matrix27单元模拟接触刚度,进行叶片模态分析。研究表明,叶片最大应力出现在叶型顶截面与围带交接处,模型1与模型2的最大应力比为1.34:1;模型1接触面的接触刚度比模型2小,其同阶次同节径振动频率比模型2低;通过坎贝尔图分析发现,模型1有3个共振转速,其中2阶7节径共振转速的避开率不满足要求;模型2有2个共振转速,避开率均满足要求。研究表明,与模型1相比,模型2的应力与振动频率更能满足设计要求。

燃气机组循环冷却水杀菌剂筛选与现场应用

火电厂中循环冷却水系统容易滋生微生物,并形成生物黏泥,影响机组性能与安全,因此需要通过加入杀菌剂以控制微生物。长期使用单一种类的杀菌剂容易使微生物产生抗药性,导致杀菌剂失效,因此该研究拟采用氧化型杀菌剂与非氧化型杀菌剂交替的方式进行加药。研究对非氧化性杀菌剂进行筛选,通过比对杀菌效果与黏泥杀菌效果确定目标药剂和加药浓度。同时,对加药前后菌落结构的变化进行比对。最后现场加药实验表明,方案可取得较好微生物防治效果。

高压缸的结构分析与制造要点

高压缸是汽轮机的重要组成部分。对火力发电用高压缸的结构进行分析,从焊接和加工两方面给出高压缸的制造要点,并提出高压缸装配检查要求和水压试验要求。

基于大数据的火电厂汽轮机异常振动分析研究

介绍火电厂汽轮机异常振动的3种类型,深入分析振动过程的4个不同阶段,提出分别基于数据驱动和知识库的汽轮机异常振动处理流程,并分析其优劣。结果表明,基于数据驱动的处理流程适用于大数据量、高噪声、复杂场景和动态环境下的异常振动诊断.