核电半速汽轮发电机励磁绕组匝间短路时转子涡流损耗研究

为研究核电半速汽轮发电机励磁绕组匝间短路时转子涡流损耗特性,推导了核电半速汽轮发电机空载运行时励磁绕组匝间短路故障下,定子分数次谐波环流产生的合成磁动势表达式,分析合成磁动势相对于转子的转速,揭示了转子表面产生涡流的原因以及涡流的频率特性。结合涡流损耗计算方法,以一台核电半速汽轮发电机为例进行了仿真验证。在此基础上,对核电半速汽轮发电机励磁绕组不同位置发生相同程度匝间短路,以及励磁绕组发生不同程度匝间短路过程进行了仿真,计算了转子各阻尼条及槽楔中的涡流及涡流损耗,揭示了励磁绕组匝间短路时影响转子阻尼条及槽楔中涡流和涡流损耗的因素。为核电半速汽轮发电机励磁绕组匝间短路故障时,分析转子发热的影响因素提供了理论基础。

非线性动态特性系数对汽轮机转子-轴承-密封系统运动特性的影响

为准确地反应汽流激振下汽轮机转子-轴承-密封系统的运动特性,推导了包含非线性动态特性(非线性刚度、阻尼)的转子运动微分方程,将数值模拟获得的非线性汽流激振力拟合成方程耦合到运动方程中,采用龙格-库塔法求解对应的运动方程,基于试验对比验证了考察非线性因素的必要性与运动微分方程的准确性。在此基础上,分析汽流激振力作用下不同非线性动态特性系数对转子运动特性与稳定性的影响。结果表明:系统中的非线性动态特性会改变转子不同类型的混沌运动区域与位移,使1/2、1/3、2/3工频的出现范围及幅值改变,密频现象增加;耦合热、动载荷后高负荷区域转子位移减小。对比Lyapunov指数,考虑非线性动态特性后其均值有所上升;合理的非线性刚度能够改善系统的稳定性,高非线性阻尼值能提高系统稳定性;耦合热、动载荷后的系统高负荷运行时更稳定。

基于广域测量的汽轮发电机励磁反步控制方法

由于汽轮发电机励磁反步控制过程中没有实时获取发电机的运行数据,致使电机励磁反步控制效果较差,为此提出基于广域测量的汽轮发电机励磁反步控制方法。通过广域测量系统的同步相量测量单元,实时采集汽轮发电机功角与电流等运行数据,将采集的运行数据变更成标幺值形式,根据该形式建立汽轮发电机励磁控制的数学模型,获取励磁反步控制变量,并结合反步法,设计汽轮发电机励磁反步控制器,通过径向基函数神经网络估计控制器内的扰动,完成控制器扰动补偿。实验结果表明:该方法可精准采集汽轮发电机运行参数,有效反步控制汽轮发电机励磁,令汽轮发电机功角与转子角速度等迅速恢复至稳定状态,具备较优的反步控制效果;应用该方法后,可确保电网运行稳定性,降低故障后电网切机量。

汽轮发电机带有交替径向风道的转子流体与传热耦合分析

针对汽轮发电机带有交替径向通风道的转子发热冷却问题,以一台350 MW水氢氢冷汽轮发电机为研究对象,依据流体力学和传热学的基本理论,首先建立计及旋转的电机全域通风网络模型,采用逐次迭代法计算得到各支路流量和节点压力。其次,建立了带有交替径向风道的发电机转子流体-传热三维物理模型和数学模型,给出了基本假设和相应的边界条件,同时将通风网络计算得到的风速和压力作为转子求解域的耦合边界,采用有限体积法进行求解,计算结果与实测值吻合。然后分析了交替径向风道内流量分配和氢气流动情况,研究了转子内部氢气温度分布和槽楔出风口风温变化规律,探明了转子绕组和铁心轴向温度分布特性,讨论了副槽入口流量和槽楔出口直径对转子流体和温度的影响。得出副槽入口流量应控制在0.1~0.16 m^(3)/s范围内,且选择较小的槽楔出口直径,可以提高通风系统的效率与风量分配均匀性,降低转子轴向热不平衡。

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。

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。

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。

舰用倒车汽轮机技术特点及运行过程研究

概要介绍汽轮机的概念与分类,并由此引入其在水面舰船领域的应用。由于汽轮机的结构特点,以及喷嘴和工作叶片的相对位置,在完成安装后,汽轮机的转子只能实现单方向的转动。在水面舰船作机动航行时,汽轮机必须提高倒车功率以提高舰船的机动性,满足航行的需要,保证舰船的航行安全,从而引入倒车汽轮机的定义。重点介绍倒车汽轮机的结构特性、运作过程及工况特点,并将其与能实现反向旋转的柴油机进行对比。除传统的机械式结构外,汽轮机也可与电力推进系统实现搭配,从而提供倒车功率,该类方案则无须配备倒车汽轮机。

高职专业课程在线开放课程建设的路径研究——以“汽轮机设备及运行”课程为例

现代信息技术和教育信息化发展,对教育领域产生了革命性影响,在线开放课程的建设与应用已经成为现代教育发展的重要趋势。本文以高职专业课程“汽轮机设备及运行”课程为例,分析了传统教学模式中问题与困难,探讨了在线开放课程建设的路径,以期为高职教育在线开放课程的建设与运用提供借鉴与参考。

中标浙能武威2×1000 MW汽轮机项目

近日,东方汽轮机成功中标浙能武威2×1000 MW调峰火电机组工程汽轮机设备,这是继浙能乐清三期、浙能台二二期项目后,东方汽轮机与浙能集团的再次合作.

某型汽轮燃油泵控制系统故障分析

为提升蒸汽轮机推进系统的可靠性和维护效率,以某型汽轮燃油泵控制系统为例,对系统的组成和工作原理进行分析,并对该型装备具体故障实例进行剖析。在此基础上,提出故障产生的原因和解决要点。研究成果可为汽轮燃油泵控制系统故障预防和维修提供一定参考。

电厂汽轮机及其辅机的运行与管理探究

近年来,伴随经济和社会的快速发展,能源问题也越来越突出。对电厂而言,汽轮机组的运行水平与效率直接关系到发电效果。同时,由于机组年均荷载率偏高,汽轮机辅机长期处于偏低状态,从而导致机组能耗上升。为适应我国节能减排的需要,顺利实现我国的节能减排目标,必须对汽轮机辅机进行优化。

BEST小汽轮机带小发电机运行控制策略研究与应用

为了满足火电机组启动运行的灵活性、高效性及经济性,将抽汽背压式汽轮机(BEST)小汽轮机带小发电机系统(简称BEST系统)应用于双机回热系统机组,根据BEST系统及机组启动方式,结合调试调整试验的启动运行历史过程及数据,进行BEST系统在多方式启动及运行的特性分析试验,优化现有控制逻辑,提出BEST小汽轮机带小发电机运行控制策略。避免了在BEST系统启动顺控、变流器启停顺控、BEST小汽轮机与变流器的无扰切换、燃煤机组辅机故障减负荷(RB)及甩负荷工况中BEST系统缺乏相应控制策略的问题,实现了BEST系统全过程无断点的运行控制。优化后BEST系统运行过程中重要参数保持安全稳定,该控制方法对具备BEST系统的同类型机组具有重要参考意义。

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。

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。

汽轮机高位布置超超临界燃煤发电系统变工况㶲经济性分析

可再生能源的迅速普及给电网的稳定性和可靠性带来了挑战,为了解决此问题,燃煤机组承担了调峰调频的主要任务。汽轮机高位布置技术可大幅减少耐高温材料的用量,从而提高超高参数机组的经济性。为获得汽轮机高位布置超超临界燃煤发电机组的变负荷性能,建立了㶲分析和㶲经济性分析模型,分析了不同负荷下机组的㶲经济性,获得了机组变负荷的不可逆性分布。分析结果表明:通过对系统参数进行优化,可以改善高压加热器的㶲效率;采用汽轮机高位布置技术的燃煤机组的度电成本为0.3324元/(kW·h);发电的㶲价格随着负荷的升高而降低。

百万千瓦级核电汽轮机通流改造提效的研究与应用

由于汽轮机通流技术更新迭代及核电厂延寿、提升效率的需求,核电汽轮机在运行20~30年后需要考虑进行一次整体通流改造。某集团2003年投产的两台百万千瓦级合资型汽轮机改造前存在出力达不到设计值问题,通过研究汽轮机隔板通流面积与反应堆的匹配关系并考虑大修工期及造价因素,进行更换前、后流道第一级隔板和后流道第3级隔板的通流改造,改造后两台合资型汽轮机分别提升出力10.02MW、6.98MW。该集团1994年投产的两台百万千瓦级进口型汽轮机长期运行后暴露出铆钉头冲刷脱落、静叶摩擦阻力及扰动损失大、低压缸余速损失大的问题,在20年大修窗口进行高压缸转子、隔板等通流部件更换的通流改造,改造后两台进口型汽轮机分别提升出力8.8MW、8.6MW。

汽轮机中压联合汽阀优化设计

针对某型汽轮机中压联合汽阀压损较高的问题,提出了一种基于多孔介质流动模型的计算方法,采用多孔介质模型模拟阀门中的滤网,对不同优化方案的汽阀进行了稳态计算流体力学模拟,对比分析了各优化方案对中压阀压损的影响。研究表明:相较于改变调节阀远端与阀杆中轴线距离的方案,对调节阀圆角处进行曲率优化可以有效降低汽阀压损,且对几何改动较小,效果更为理想。

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。

双抽冷凝式汽轮机改抽汽背压式方案介绍及效益分析

由汽轮机与锅炉、发电机及其附属设备组成的成套的供热发电设备多用于联片供热或炼油、化工、轻纺、造纸等行业的自备热电站,可为企业提供电力并提高供热系统的经济性。文章以国内某特大型炼化企业自备电站1号汽轮机发电机为例,介绍了该机组的改造方案。该方案通过在抽凝机原本体结构上重新设计通流部位,将抽凝机组改造为背压机组,可避免汽轮机在抽汽工况下低压段长期低效运行带来的经济性损失,并可彻底消除冷源损失。汽轮机改造后,热电联产综合运行煤耗降低到150 g/(kW·h)以下,经济效益显著。