600MW汽輪機調(diào)節(jié)級流動規(guī)律的數(shù)值研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟的增長，全國電力需求總量也在增加，大容量機組已成為主力機組，如國產(chǎn)600MW汽輪機大批投入使用，機組經(jīng)常參與調(diào)峰，長時間偏離設(shè)計工況，長期運行在400MW-500MW負荷之間，會導(dǎo)致運行經(jīng)濟性和安全性降低的問題。因此對其變工況性能開展研究具有十分重要的意義。
　　本項目主要針對亞臨界600MW、超臨界600MW、超超臨界600MW三種不同的汽輪機組。通過數(shù)值模擬的手段，研究其調(diào)節(jié)級在不同工況下的性能，對比分析影響調(diào)

2、節(jié)級氣動性能的主要因素，探討提高汽輪機調(diào)節(jié)級氣動性能的方式，為進一步的深入研究奠定基礎(chǔ)。
　　在研究過程中，數(shù)值模擬是通過流體分析軟件NUMECA進行的，計算中采用了易收斂、計算快的Splart-Allmaras湍流模型。分別模擬了三種機組在額定流量的75％、85％、95％、100％、105％工況下的調(diào)節(jié)級內(nèi)部流動。通過數(shù)值模擬結(jié)果的對比分析，本文的主要結(jié)論為:(1)亞臨界機組的調(diào)節(jié)級整級效率較低，其靜葉效率較高，動葉效率較低;其

3、靜葉效率較高的原因可能是采用了扭曲葉片的設(shè)計，其動葉效率較低的原因是由于動葉內(nèi)的反動度過小，動葉內(nèi)的流動呈逆壓梯度，在大流量工況下動葉前緣出現(xiàn)典型的“氣泡式”分離;亞臨界機組的調(diào)節(jié)級承擔(dān)的焓降值過大，并且焓降值在動、靜葉內(nèi)的分配存在一定的問題，即動葉的反動度過小。(2)超臨界機組的調(diào)節(jié)級效率高于亞臨界機組，效率隨工況變化也比較平緩，動靜葉匹配較合理;超臨界機組調(diào)節(jié)級承擔(dān)的焓降值較適合，但焓降值在動、靜葉內(nèi)的分配存在一定的問題，即動葉的反

4、動度略小。(3)超超臨界機組的調(diào)節(jié)級效率高于亞臨界機組和超臨界機組，動靜葉之間的匹配比較好;超超臨界機組的調(diào)節(jié)級承擔(dān)的焓降值比較適合，焓降值在動、靜葉內(nèi)的分配合理。
　　受目前計算能力的限制，沒有進行調(diào)節(jié)級與進汽室和下一級葉柵的聯(lián)合計算?；谝陨先N機組調(diào)節(jié)級的內(nèi)部流動特點，考慮影響調(diào)節(jié)級性能的主要因素，針對汽輪機調(diào)節(jié)級的優(yōu)化設(shè)計，提出三點建議:應(yīng)合理分配調(diào)節(jié)級整級的焓降值，不應(yīng)使靜葉出口馬赫數(shù)過大;在調(diào)節(jié)級內(nèi)部進行進行動、靜葉片