绥中880MW汽轮机阀门进汽方式优化

绥中880MW机组虽进行过现代化通流改造,但调节阀、进汽机构及控制形式并未改造,仍沿用原单阀运行模式,对机组效率影响较大。通过优化阀门开启顺序、优化流量曲线重叠度并进行大量轴承载荷理论计算,对阀门不同进汽方式进行优化研究,推荐合理运行方式,解决单阀一直无法切换问题,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。

某300MW机组高压进汽结构气动优化

采用数值模拟的方法对某300MW汽轮机的高压进汽结构进行了气动优化,通过增大关键部位通流面积、增大过渡倒圆,降低了流速,总压损失由4.11%降低到0.045%,出口静压不均匀度由0.67降低到0.020。

进汽参数对喷管内湿蒸汽非平衡凝结流动影响的数值计算分析

本文基于欧拉-欧拉双流体的概念,在经典均质成核和液滴生长模型的基础上,对成核和液滴生长模型进行修正,同时对液滴表面张力进行修正,采用修正模型对湿蒸汽非平衡态凝结流动进行求解。分析了进汽参数对水蒸气非平衡凝结现象的影响规律,并将修正模型与湿蒸汽模型进行比较。计算结果表明:在相同工况下,提高进口过热度能够有效地抑制非平衡凝结现象;本文所建立的修正模型能更为准确的预测Wilson点的位置以及Wilson点对应的过冷度,将误差降低到3%以下。

不凝结气体对蒸汽喷射器性能影响的数值模拟

以空气作为掺混在蒸汽中的不凝结气体,基于Fluent对蒸汽喷射器内蒸汽和过冷水的直接接触凝结现象进行了CFD数值模拟。研究发现:随着空气质量分数的增加,混合段内的轴向压力升高,凝结冲击的位置向出口方向移动,凝结冲击的强度降低,蒸汽对过冷水的引射作用减弱;蒸汽入口压力增大,混合段和扩压段内的轴向压力降低,对过冷水的引射作用增强。

进口预旋下三种典型迷宫密封转子动力特性研究

为探讨考虑进口预旋的迷宫密封转子动力特性,基于Murphy小位移涡动理论建立气流激振力与转子涡动位移的控制方程,采用用户自定义函数建立多频椭圆涡动模型,利用FLUENT动网格技术数值求解直通齿式迷宫密封(SLS)、倾斜齿式迷宫密封(ILS)和阶梯式迷宫密封(STLS)在不同预旋比下的激振力,通过快速傅里叶变换得到整机运行时的密封动力特性系数,并对转子稳定性和密封的泄漏量进行分析。结果表明:在40~180 Hz涡动频率范围内3种密封结构的直接刚度系数呈先减小后增大的趋势,表现出很强的频率相关性,而密封结构与进口预旋对阻尼系数的影响可以忽略;阻尼系数随涡动频率增加缓慢减小至负值并趋于平稳,其中STLS的阻尼系数最小,稳定性最差,ILS的稳定性最好;增加进口预旋比会降低有效阻尼系数,并导致泄漏量降低;STLS在不同预旋条件下的密封性能均最佳,相比于SLS与ILS的泄漏量分别减少了15%和7%;在研究的20~200 Hz涡动频率范围内3种类型迷宫密封的交叉刚度由负值增大为正值,而有效阻尼减小为负值,此时迷宫密封转子系统稳定较差,可能会诱发转子失稳。

六高调门配置汽轮机进汽工况优化研究

针对亚临界300 MW汽轮机组进行建模与模态分析,可以得到汽轮机转子前两阶的固有频率与临界转速。对六高调门配置汽轮机的主要进汽工况进行说明并分析计算轴向气流力,利用Matlab软件对转子所受轴向力进行频谱分析,比较转子基频与固有频率,得到不同进汽工况下冲击力主频对各阶临界转速的避开率。研究结果表明:汽轮机转子在全周进汽工况下的稳定性与安全性最高,但流动损失较大,双对角进汽模式是最佳进汽模式。

汽轮机进汽通道的气动性能优化研究

通过对某电厂5号汽轮机组进行深入研究,分析该机组在生产过程中高能耗、低效率的主要原因,以此提出进汽通道气动性能优化方案,并应用于该电厂当中,对实际应用效果和经济性进行分析。

利用LNG冷能提升燃气-蒸汽联合循环出力的工程化方案研究

结合LNG站的冷能综合利用研究课题,分析燃气-蒸汽联合循环电站与LNG站气化冷能的耦合利用,并对冷源选择、设备选型、进风温度优化进行技术经济分析。在环境温度较高时,通过合理利用冷能,降低燃机进风温度及凝汽器背压,可大幅提高燃气-蒸汽联合循环电站出力。

空冷汽轮发电机喘振现象的分析及处理

为解决燃气-蒸汽联合循环分轴机组启动过程中空冷汽轮发电机单侧进风温度异常升高问题,通过分析该类型机组的汽轮机在冲转升速过程空冷汽轮发电机两端进风温度的温升、发电机端部声音、端盖振动情况、发电机密闭式空气循环通风系统,发现空冷汽轮发电机两端冷却风机具有并联运行轴流风机的特点,某些情况下会发生旋转失速或喘振现象,提出升速过程空冷发电机单侧进风温度快速异常升高是密闭式循环空冷发电机喘振的重要特征。采取相应措施,基本解决了同类型空冷汽轮发电机单侧进风温度异常升高问题,对新建或已投运的同类型机组有借鉴意义。

典型F级燃气-蒸汽联合循环机组进气加热变工况性能分析

以通用电气(GE)公司的9FA和三菱公司的M701F这2种典型F级燃气 蒸汽联合循环机组为研究对象,搭建配置进气加热设计的燃气 蒸汽联合循环热力模型,开展机组热力性能仿真计算。对环境温度、加热温升、机组负荷对机组性能的影响进行单一变量分析,并且对2种机型在不同运行工况下的进气加热效果提升开展对比分析,给出了不同负荷下的最佳进气参数。结果表明:在相同的进气加热工况下,9FA机组的进气加热效果提升幅度高于M701F机组,机组联合循环效率随加热温升的提高而提高;在相同的加热温升下,9FA机组的最佳进气环境温度高于M701F机组。研究结果对进气加热技术在F级燃气 蒸汽联合循环机组上的应用具有重要参考意义。

1000 MW汽轮机组高频声振故障诊断及治理

针对某型超超临界1000MW机组在运行过程中出现的噪声大、瓦振大的声振故障进行诊断和治理。首先在分析机组高频振动的基础上对机组的振动和噪声进行测试分析,发现振动变化量以高频分量为主,并伴随高频的机械噪声,通过对进汽阀组的封装式弹簧支座振动进行进一步测试,发现进汽阀门弹簧支座的共振频率和振动、噪声的主频分量频率接近,得出故障为汽流失稳或摩擦所诱发的自激振荡,并诱发强烈机械噪声所致;然后对几例该型故障的共振频率进行分析,发现当封装式弹簧支座的固有频率下降至310Hz时,弹簧存在劣化甚至断裂的风险,在运行和检修中应予特别注意;最后,给出对1000MW机组封装式弹簧组的评估及故障治理方法及流程图。

适于火电机组深调运行的汽轮机高调阀组进汽方式非线性切换方法

目前,为了保证火电深调的安全可靠性,不少配置6组高压调节阀的汽轮机组,在低负荷运行时进汽方式都会切换至单阀控制方式;待升负荷运行至50%以上时,再切换至顺序阀控制方式。然而,机组切换过程中都出了不同程度的运行参数(负荷和主汽压等)波动问题。并且,现有研究几乎都是将该阀控方式切换时的参数波动问题根源,归结于两种配汽设计规律与阀组实际流量特性的不匹配问题。本文针对单顺序阀切换时的参数波动问题进行了理论分析,指出了单顺序阀切换过程中的阀门线性开关引起流量波动是产生波动的根源,并提出了一种汽轮机高调阀组进汽方式的非线性切换方法。理论计算结果证明:保持锅炉稳定条件下,该单-顺序阀切换方法理论上不会产生负荷波动。这对减小火电机组深调运行时阀控方式切换带来的参数波动问题具有重要的参考价值。

汽动给水泵进汽调节阀阀杆断裂原因分析

针对某电厂汽动给水泵高压进汽调节阀阀杆断裂的问题,通过对阀杆断口形貌、化学成分、力学性能、显微组织及阀门安装位置和阀杆受力等检查与分析,得出阀杆断裂的根本原因为阀门安装方式叠加蒸汽流冲击所导致的疲劳断裂,并提出调整阀门安装方向、优化阀杆受力的改进措施。

汽轮机进汽阀组流量特性辨识方法

现代大中型火力发电厂采用数字电液控制(DEH)系统调节汽轮机启停、运行,其中阀门管理功能可控制阀门的开、关及开度,实现机组升、降速和负荷调节。DEH系统通过阀门管理方案实现上述功能,但设计前需要获得准确的汽轮机阀门特性。因此,需计算出切合实际情况的阀门流量特性曲线以优化DEH配汽方案。本文从理论分析入手,简化了汽轮机组阀组内部流动的耦合影响,通过拟合阀门开度函数和压比函数得到较切实际的阀门流量特性曲线,并通过试验验证了相关结论。

分析解决600 MW汽轮机三段抽汽温度高的问题

针对土耳其EREN电厂2号汽轮机运行中存在三段抽汽温度高的问题进行重点分析和论证。2021年3月,对2号机组A级检修,设备解体过程中,以修前原因分析为导向,检查中压内缸与中压1号持环之间的配合轴向密封面存在明显大量漏汽痕迹。对轴向密封面配合间隙进行测量,最大间隙达到0.96 mm,严重超标。此缺陷非常隐蔽,高参数(566℃)再热蒸汽将会直接进入三抽腔室,是造成三抽温度高的重要原因。针对此缺陷制订解决方案并实施,检修后,三抽温度从修前的530℃下降到了471.6℃,基本达到设计值。通过对此缺陷成功解决案例的分析论证和总结,为解决同类机组相似缺陷和问题提供了良好的经验借鉴。

调节进汽压力的抽汽式汽轮机系统及控制方法

在石油和化工行业,由于工艺流程的特殊性,存在着一种调节进汽压力的抽汽式汽轮机系统。该系统通过使用抽汽式汽轮机作为驱动机实现既调节汽轮机进汽压力又确保输出压缩机所需功率的目的,达到既保前压又保负荷的效果。该系统仅使用一台抽汽式汽轮机就完全消耗化学反应炉内产出的蒸汽量,从汽轮机的抽汽口外供富余蒸汽,从而提出了一种处理化学反应炉富余蒸汽的新方案。本文主要介绍该抽汽式汽轮机系统的特点及控制方法与保护措施。

不同蒸汽注入位置对气流干燥烟丝品质的影响

为了解过热蒸汽干燥机(HDT-FX)蒸汽注入位置对烟丝品质的影响,比较了两种不同的蒸汽注入位置(膨胀单元Winnover和燃烧炉前的回风管)对加工烟丝的物理指标、常规化学成分、致香成分和感官质量等方面的影响。结果表明:1在膨胀单元注入蒸汽生产的烟丝样品填充值较高,中丝率和短丝率较高;2在回风管注入蒸汽生产的烟丝样品总挥发碱增量较大,中性致香成分损失较多;3在膨胀单元注入蒸汽生产的卷烟样品香气丰富性较好,清香和甜香凸显,舒适性提升。

汽轮机进汽阀U型密封高温强度与密封性能分析

U型密封因其优越的密封性能而被广泛应用在超超临界汽轮机进汽阀门中。随着运行参数(温度,压力)不断提升,U型密封承受的蠕变越发严重。为了研究U型密封在高参数运行条件下的蠕变强度与密封性能,引用经过时间硬化修正的Norton-Bailay蠕变本构方程和基于孔洞长大理论的多轴蠕变模型,分析计算了汽轮机进气阀U型密封2 105 h工作时域内接触面位置、接触应力和蠕变多轴度因子的变化规律。结果表明:随蠕变时间增加,U型密封的接触应力下降明显;U型密封的关键部位受到较大多轴应力影响,并产生较大的Cocks-Ashby蠕变等效应变,试验结果与预测结果一致。

超临界主蒸汽进汽插管堆焊司太立合金试验研究

超临界600MW机组主汽插管由于受高速气流的冲刷和振动作用,设计要求在插管表面堆焊司太立合金以增加耐冲刷及抗震动冲击能力,提高插管使用寿命。经过试验研究,采用钨极氩弧焊成功完成产品堆焊。

燃气-蒸汽联合循环余热锅炉入口烟道结构优化数值模拟研究

应用通用软件FLUENT,对余热锅炉入口段的流场进行两维和三维数值模拟。采用标准k-ε两方程模型进行建模,方程的离散采用二阶迎风差分格式,并使用SIMPLE算法求解方程。将余热锅炉受热面管束处理为具有分布阻力和分布质量汇的多孔介质模型。得出了不同入口段结构对应的出口速度分布;根据出口速度的均匀性,确定了入口段最佳结构;并对两维和三维模型模拟结果的差异进行了分析。