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。

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。