暖机对航空发动机气动稳定性影响研究

为验证不同暖机操作对某发动机气动稳定性的影响,设计了不同的暖机操作程序,采用电容法测量了不同程序下发动机转子叶尖间隙的变化规律并评估了对发动机稳定裕度的影响。研究结果表明,暖机时间由1分钟增加到3分钟,发动机稳定裕度可提升3.42%;暖机转速提高5%,发动机稳定裕度可提升1.68%;暖机后慢车停留时间由0分钟增加到10分钟,发动机稳定裕度下降1.99%。建议通过适当提升暖机转速的方式来缩短暖机时间,以达到相同的暖机效果。

F级联合循环汽轮机冷态启动优化研究

描述了联合循环中低压合缸机组汽轮机的冷态启动过程,通过有限元方法模拟了中低压转子在暖机过程中的温度场分布,系统研究了金属凝结换热对转子轴心升温速率的影响。研究发现,提高汽轮机背压可以显著缩短低速暖机时间,背压越高,暖机速度越快。进一步提出了提高轴封供汽阶段的机组背压,利用轴封汽辅助暖机的设想。研究成果可为中低压合缸结构联合循环汽轮机的冷态启动过程优化提供参考。

某电厂联合循环汽轮机启动过程优化

燃气/蒸汽联合循环机组中汽轮机启动时间较长,导致联合循环机组不能及时响应电网调峰需求。为此,通过数值实验和现场启动试验相结合的方法研究了汽轮机的启动过程。建立汽轮机转子二维轴对称有限元模型,确定非线性边界条件,通过数值模拟研究启动过程各暖机操作对转子应力的影响。基于数值实验分析结果,结合试验机组结构、运行特点,制定优化后的启动过程。温态启动时汽轮机转子最大应力降低11 MPa,启动时间缩短36 min,低周疲劳寿命损耗减少0.0008%;冷态启动时转子最大应力降低261MPa,启动时间缩短32min,低周疲劳寿命损耗减少0.0197%。

125MW汽轮机转子启停调峰寿命损耗的优化控制

介绍了某电厂 12 5MW机组的调峰试验 ,包括试验的基本内容、各试验工况中转子危险点的应力谱及转子的寿命损耗值 ;并结合试验结果研究了 12 5MW机组在调峰运行过程中如何对转子寿命损耗进行优化控制的问题。在如何控制冷冲击、平稳操作和优化暖机方式等三个方面进行了讨论 。

1000MW超超临界汽轮机转子启动过程的热应力分析

超超临界汽轮机转子工作在高蒸汽参数的恶劣环境下,特别是在机组参与调峰等变工况运行时,转子材料内部产生极大的热应力,如果运行操作不当将会给转子带来巨大的损伤。以1000 MW超超临界汽轮机高压转子为研究对象,运用转子热应力分析理论,依据现场实测数据计算得到高压转子各级的蒸汽参数及其换热系数,建立转子热应力有限元计算的边界条件。运用ANSYS软件分别对机组在冷态和温态启动过程中高压转子的温度场及应力场进行计算,比较了2种工况下高压转子的热应力谱。计算、分析结果可为1000MW超超临界汽轮机组的启动和变工况运行提供参考。

GE350MW亚临界汽轮机冷态启动控制要点分析

通过对GE350MW亚临界汽轮机启动分析,对机组启动过程中出现的缸胀缓慢问题分别从转子预暖、腔室预暖、冲转速率及暖机时间等方面提出了运行调整策略,达到降低机组寿命损耗、提高预暖效果、缩短启动时间的目的。

二次再热汽轮机中压转子冷态启动暖机过程分析

利用有限元软件分析二次再热汽轮机冷态启动情况下中压转子的预热过程,研究暖机转速、转子初始温度以及进口蒸汽温度等因素对转子由脆性转变为韧性状态时间的影响。针对服役机组,对比分析了6种不同冷态过程下中压转子的预热行为。结果显示:改善上述任一影响因素均可以缩短转子所需的预热时间;维持转子初始温度及进汽参数恒定时,当暖机转速由360 r/min升至870 r/min时,转子预热时间可缩短2 h;维持暖机转速及进汽温度恒定时,转子初始温度由30℃升至70℃,转子预热时间可缩短1.26 h;维持暖机转速及转子初始温度恒定时,当进汽温度由373.1℃升至430℃时,预热时间可缩短0.28 h。采用转子初始温度30℃、暖机转速870 r/min、进汽温度373.1℃(工况1)的某二次再热服役机组冷态启动的实际暖机时间与理论模拟结果基本一致,从而验证了理论分析的准确性。