1000MW超超临界汽轮机结构及控制特点对比

对东方汽轮机厂、上海汽轮机有限公司和哈尔滨汽轮机有限公司3个厂家生产的不同类型1000 MW超超临界汽轮机从配汽方式、末级叶片特点、滑销系统特点、启动方式选择、润滑油系统布置、超速保护设计、甩负荷后转速控制等方面进行了分析对比,各厂家1000MW超超临界机组汽轮机在设计结构及控制上各有特点。通过对比,为1000 MW超超临界汽轮机的调试、运行和检修提供借鉴。

排汽缸与末级叶片耦合流动的整周数值模拟

使用CFD数值模拟软件CFX对某型号汽轮机的低压排汽缸和末级叶栅耦合流动进行整周数值计算。与单独计算排汽缸流场相比,排汽缸和末级叶栅耦合计算考虑了末级排汽对排汽缸内流场的影响。耦合计算的叶栅流道计算域可以采用单通道建模,也可以采用整周建模。与单通道叶栅建模相比,整周耦合计算能够减小周期性交界面引起的参数传递误差。因此,整周耦合计算能够模拟出更接近实际应用的排汽缸进口压力和速度分布,从而获得更加准确的排汽缸内流动情况,进一步提高排汽缸性能预估的准确度。

亚临界600 MW汽轮机通流改造技术方案研究与应用

介绍了宁电亚临界600 MW汽轮机通流改造技术方案的研究与应用情况。首先,分析了宁电亚临界600 MW机组改造前性能和存在的问题,确定了改造前汽轮机性能和出力状况。其次,调研了国内亚临界300 MW汽轮机通流改造业绩,以及各通流改造厂商的性能保证值,并进行了热力校核计算,分析得出亚临界600 MW汽轮机改造后可达到的性能指标。最后,针对制造厂提供的通流改造方案,提出了冷端优化、末级叶片选型等优化设计方案,从而确定了改造的最终方案。改造后性能试验表明,汽轮机热耗率降低了332 kJ/(kW·h),经济效益显著。

汽轮机中压排汽缸气动分析研究

中压排汽缸的气动性能直接影响汽轮机的整体效率,文章对单独排汽缸和汽轮机中压末级叶片、叶顶汽封耦合排汽缸进行数值对比分析,介绍了末级动叶片因旋转所带来的对排汽缸气动性能的变化以及不同的汽封汇入排汽缸的流动方式对排汽缸气动性能的影响。CFD数值研究表明,耦合末级叶片的数值模拟结果对中压排汽缸的流场结构影响是不可忽略的,在今后的排汽缸气动设计及优化工作中需考虑末级叶片的影响;叶顶汽封漏气汇入排汽缸的方式对排汽缸的进口条件影响较大,在以后的优化工作中需考虑叶顶汽封的影响。

350MW间接空冷机组小排汽量深度调峰技术分析

热电联产机组参与深度调峰将成为新常态,选取合理的热电解耦技术对于热电联产机组适应电力市场需要是十分重要的。通过研究空冷机组末级叶片设计性能及变工况计算,确定对超临界间接空冷350MW机组实施了低压缸小排汽量、低背压运行技术使350MW机组具备了30%额定负荷运行的深度调峰能力。与原抽汽供热方式相比,同等最小电负荷下,可增加供热负荷90 MW,同等供热量(300 t/h)下,可增加调峰能力60 MW。经过两个供热期的运行证明:间接空冷机组能够安全稳定适应低压缸小排汽量、低背压运行技术。

关注汽轮机排汽端选配对经济性的影响

冷端优化是提高电厂经济性的主要因素,应予充分关注,冷端优化包括汽轮机排汽端选配及凝汽系统两部分。本文指出,应按加权排汽损失最小的原则选配汽轮机末级长叶片,使机组额定工况下为轴向排汽。对比超超临界600MW和660MW汽轮机两种选配的计算结果表明,其热耗的差异分别为0.96%和1.6%。汽轮机排汽端选配是冷端优化基本和关键的因素。

新型661mm末级叶片直接空冷机组高背压供热技术

直接空冷机组采用高背压供热方式可回收汽轮机乏汽,减少高品位蒸汽有用能损失,提高能源转换效率。受常规汽轮机末级叶片最小安全蒸汽量偏大、小容积流量全工况特性差等因素限制,直接空冷机组高背压供热时乏汽无法全部利用,造成大量高品质的乏汽有用能浪费,对机组经济性影响较大。采用EBSILON软件热力系统建模,对某330 MW直接空冷机组661 mm末级叶片高背压供热特性进行了研究,在热网循环水流量10000 t/h、温度在45℃~55℃范围内、机组负荷在200 MW~250 MW之间时,高背压凝汽器乏汽利用率范围为50%~90%,乏汽利用率偏低,机组冷源损失较大,供热期影响煤耗最高达到55 g/(kW·h),高背压供热经济性提升空间较大。针对高背压供热乏汽利用率低的问题,研发应用了小容积流量特性良好的新型661 mm末级叶片,新型661 mm末级叶片重新优化了气动特性和结构特性,具备相对容积流量最低25%工况安全运行的能力,在不影响纯凝工况经济性的同时,大幅提升了高背压供热技术的适应性。实现国内首次工程应用,高背压供热工况下,汽轮机可在超高排汽背压60 k Pa、超高排汽温度120℃长期稳定运行,机组负荷在150 MW~280 MW之间乏汽利用率达到100%,供热期消除了冷源损失,降低机组煤耗30 g/(kW·h),节能效果显著。