多分流喷咀叶栅气动变分有限元分析

在蒸汽透平的高压级中,喷咀叶栅的高宽比相当小,一般l/B<1,端损比较严重。为了减少这种损失,本文提出一种新的由主、分流叶片组成的多分流喷咀叶栅结构,以改善高压级喷咀叶栅的气动性能。为了对这种多分流喷咀叶栅进行全流场计算,本文采用了较先进的气动变分有限元方法。以国产30万千瓦机组高压第一压力级为例,对实际运行的带矩形加强筋的窜喷咀结构,带锥形加强筋的窄喷咀结构以及由主、分流叶片组成的多分流喷咀叶栅结构进行了全流场的气动有限元计算。从计算所得的速度分布曲线可知,带矩形加强筋的窄喷咀结构的气动性能最差,而由主、分流叶片组成的多分流喷咀叶栅的气动性能最好,它是改善蒸汽透平高压级热经济性的有效途径。     

200MW汽轮机高压缸静叶片损伤修复

宁夏电投西夏热电有限公司#2汽轮机在A级检修时发现高压缸第4~9级隔板静叶片存在不同程度的损伤。该文介绍了对于损伤叶片的处理方案和修理、焊补工艺。经修复后的叶片达到了比较满意的效果,#2汽轮机顺利投入运行。证明了对于汽轮机静叶片损伤,采用焊补修复的方法是可行的。     

N25型汽轮机末级叶片的气动优化及分析

为提高N25型汽轮机效率,通过对其末级叶片进行CFD数值计算,分析其气动性能并提出优化改进方案.通过分析末级叶片等熵效率沿轴向分布变化、静动叶片表面压力变化、平均截面处熵值分布和速度分布,优化静、动叶片的叶型,调整了动叶片角度、前缘和尾缘、级间匹配关系.计算结果表明,优化后等熵效率提高了1.74％,轴功率提高8.58％,达到了气动性能优化的目的.     

多分流叶栅S_1旋成流面上的气动正命题有限元新解法及试验研究

分流叶栅或串列叶栅的流场计算和试验研究是透平机械S_1流面问題中的一个重要课题。但求解分流叶栅或串列叶栅的气动正命题是比较困难的,主要在于确定准确的出气角和绕分流叶片的环量值或者分流比。本文在用有限元素法求解多分流叶栅或串列叶栅S_1任意旋成流面上的气动正命题时,把绕叶片的环量位作为无节点的自变量进行直接求解,而不是把它作为一个强加边界条件来处理,从而避免了以前为使叶片尾缘满足广义库塔条件所需的迭代过程。计算与实验结果吻合良好。本文还用自编的程序对多分流叶柵进行了多方案的计算,提出了一种气动性能较好的汽轮机高压隔板多分流叶栅设计,并对这种多分流叶栅和带不同加强筋的叶栅进行了静吹风试验,试验结果表明,这种多分流叶栅比原来带加强筋叶栅的流动损失明显下降。     

汽轮机高压冷却蒸汽对中压缸转子的冷却效果研究

为分析大功率汽轮机高压冷却蒸汽对中压缸转子的冷却效果,采用CFD和共轭换热(CHT)方法,对600MW汽轮机中压缸前两级内部流动及换热进行了分析,研究了高压冷却蒸汽对中压缸前两级转子轮缘及叶根的冷却效果及其对近根部流动特性的影响.结果表明,高压缸冷却蒸汽以级效率降低为代价,有效地实现对中压缸转子的冷却功能,使中压缸前两级转子轮缘最高温度分别比主叶片体温度显著降低.     

汽轮发电机组调节级喷嘴改造探讨

调节级效率对高压缸效率有着重要的影响,国产引进型300 MW汽轮机普遍存在调节级效率偏低的问题。文章分析了调节级效率偏低的原因,并提出了改造的方法,通过喷嘴的优化改造,提高了调节级效率,达到提高机组运行经济性的效果。     

国产30万千瓦机组与三菱35万千瓦机组技术经济分析

本文简要地介绍了三菱35万千瓦机组的热力参数和结构特点。着重分析了国产30万千瓦机组与三菱35万千瓦机组在热力设计、气动性能和技术经济方面存在的差距,并指出了造成这些差距的原因,为我国大功率电站汽轮机的发展提出一些浅见。     

加装暖风器的12.5万千瓦汽轮机回热参数优化研究

本文以加装暖风器的12.5万千瓦汽轮机机组为对象,从(火用)析着手,导出了一个能反映热力系统的具体结构特点和计及各种实际因素的目标函数。应用优化理论和数值计算方法,求得该机组加装暖风器时的最佳回热参数。     

基于Patran/Nastran的大功率风电叶片隔板设计

采用有限元软件MSC Patran/Nastran对某大功率叶片隔板进行了结构分析,计算了3种工况下隔板的受力及变形情况,结果表明,当载荷施加在两隔板之间时位移达到最大6.86mm,隔板芯材应力达到最大0.431MPa;当载荷施加在单个加强筋上时,玻璃纤维达到最大应力19MPa。隔板位移、芯材应力及玻璃纤维应力均达到设计要求,计算结果为隔板的生产和使用提供了依据。     

汽缸体内腔加工镗铣系统的研制

本文主要针对我厂在加工大型机器设备,特别是电站用30万/60万千瓦汽轮机高压汽缸体内腔加工存在的问题,设计和研制了一套完全脱离镗床和铣床传统加工方法的,单一的专门用于加工汽缸体的专用装置——30万/60万汽轮机高压汽缸体内腔加工铣镗系统。并获得公司100万元专项资金的支持。取得较好的经济效益。     

汽轮机低压末级叶片腐蚀原因分析及其表面防护处理

随着电站汽轮机大容量化,叶片的安全可靠性和保持高效率显得尤其重要。叶片是汽轮机的关键零件之一。它在极苛刻的条件下承受高温、高压、巨大的离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用。因此很有必要及时调查研究、分析、总结叶片尤其是末级和调节级叶片发生的各种损伤原因及防止发生损伤的各种措施。本文着重研究分析汽轮机徽压末级叶片腐蚀原因及其表面防护处理。     

高低齿迷宫气封在汽轮机级中应用的数值研究

为了研究迷宫汽封应用于实际结构的汽轮机中的流动特性及密封机理,采用商业软件CFX数值模拟了带有平衡孔和迷宫密封结构的某汽轮机高压一级半汽轮机内部流动。以第八级静叶隔板汽封为例,详细分析了所采用的高低齿迷宫气封的流动特性及密封机理。结果表明:在静叶隔板中应用转子带台阶的高低齿迷宫气封,与直通型迷宫气封相比,使泄漏气流发生多次折转,产生数量众多的大涡拟序结构与杂乱无章的小涡旋,强化了泄漏气流的动能耗散,从而明显增加了静叶隔板的密封性能。优化匹配迷宫气封的转子台阶、长短齿与大小间隙,能够进一步提高迷宫气封的气动性能。     

广东沙角A厂2#汽轮机高压缸胀差过大和推力瓦温度过高的分析和处理

对广东沙角A厂2#汽轮机在通流部分改造后出现的高压缸胀差过大和推理瓦温度过高问题进行了分析,指出高压缸胀差大的原因是高压缸夹层温度偏低,轴向负推力的出现是导致推力瓦温度升高的原因。提出了加装调节阀门和重新设计推力轴承的解决方法,给出了处理后的结果。     

浅析汽轮机推力瓦温度偏高的原因及处理

推力瓦温度偏高是电厂汽轮机存在的问题现象之一，在运行过程当中推力瓦温度偏高会影响汽轮机的正常发挥，对汽轮机安全生产和运行效率产生较大的影响；为保证汽轮机正常的运转工作，对于推力瓦温度偏高的原因分析和分析后的处理，是现阶段汽轮机正常运行中要解决的一个重要问题；本文结合一些实际例子，对推力瓦温度过高的原因进行了一些有效的剖析，并根据剖析的结果来介绍一些常见的处理方法。     

节能研究的重大成果“高能电弧直接点燃烟煤粉技术”通过技术鉴定

电厂煤粉锅炉的点火启动,过去一直是使用油枪,每年需消耗大量燃油。据国外资料报导,一台60万千瓦机组启动一次需耗油300吨,一台60万千瓦机组运行30年,点火和助燃用油达70万吨(每年平均2.3万吨)。 为了节约电厂的点火和助燃稳燃用油,安徽省电力局与清华大学(工程力学系)协作,共同研制用双阳极空气电弧与离子体喷枪直接点燃煤粉锅炉。1981年9月26日在合肥电厂的120吨锅炉上试验成功,1982年4月11日在安徽省淮南电厂的12.5万千瓦机组的400吨锅炉上试验成功,实现了电厂煤粉锅炉的无油点火。受到有关领导部门的很好评价,安徽省人民政府还发来了贺…     

电动潜油离心泵能量平衡试验及叶轮的改型设计

用自建的电泵泵级试验台对广泛使用的Ｄ８２型电泵泵级进行了能量平衡试验。根据试验结果提出了减小水力损失、增大单级扬程、提高电泵泵级效率的途径。根据三元叶轮的结构形状设计理论对Ｄ８２型电泵叶轮进行了改型设计，改型设计后的叶轮，其水力性能的各个参数都有所改善，叶片角减小而叶片包角增大，延长了叶片间的流道，能提高单级扬程。     

汽轮机扭叶片的虚拟设计

工业产品传统的物理设计过程,由于前期缺乏预测能力而使产品开发程序效率低、费用高．运用产品虚拟设计的基本理论和方法,针对汽轮机中低压级的热力过程,建立了扭叶片虚拟设计的基本框架．通过热力计算程序得到扭叶片的成型规律,并从三雏造型到仿真试验进行了叶片虚拟设计的研究,将热动类专业知识、计算机仿真技术与CAD技术相结合,形成一种比传统设计过程更高效的设计方法,体现了虚拟技术在汽轮机叶片设计中的成本低、收益高、决策性好等优点．     

汽轮机隔板强度有限元法及其应用

建立了以板－梁－板为隔板计算模型的隔板强度有限元计算方法．用有间隙的弹性接触有限元法考虑了隔板非线性支撑边界，同时考虑了板的热弯曲．程序使用了八节点厚板等参元划分隔板，用三节点扭梁单元划分隔板静叶．同时，提出了计算隔板热弯曲的方法，计算了隔板温度挠度；建立了隔板模化方法；对有加强筋隔板和中分面有剖分叶片的隔板结构进行了详细的模化；编制了适合上述情况的自动剖分网格程序．应用该方法，计算了３例隔板的挠度和应力，并与厂方提供的实验值进行比较，验证了该方法的准确性     

缝隙宽度对汽轮机空心静叶去水效率影响的实验研究

为了防止或减轻汽轮机末级动叶片的严重水蚀,利用空气－水膜两相流动实验装置,在不同条件下对平板空心叶片上的去湿缝隙宽度与去水效率的关系进行了大量的实验研究,得到了缝隙宽度与去水效率的关系曲线。     

大型汽轮机长叶片全工况动应力数值计算及试验研究

针对当代大型汽轮机全工况灵活性运行关注的突出问题，以哈尔滨汽轮机厂有限责任公司1 000 MW等级空冷汽轮机低压末级叶片为研究对象，提出了一种长叶片动应力仿真分析方法。结合长叶片动态试验，论证了计算方法的有效性。理论分析表明，汽轮机低负荷运行工况下流动分离引起叶片表面涡激效应是叶片动应力增加的重要因素。从工程应用的角度出发，将气动流场叶片表面压力脉动值作为结构场激振力的激振因子，进而计算分析叶片在不同工况下的动应力是可行且有效的。经过多方案比较，仿真计算与试验结果取得了很好的一致性。叶片仿真和动态试验的结果表明，末级叶片最大动应力出现在20%负荷附近，叶身动应力峰值约为许用值5%，具有足够的耐振强度和安全裕度，能很好满足大型汽轮机全工况灵活性安全可靠运行要求。