高背压大流量空冷汽轮机低压级组叶片设计及优化

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空冷汽轮机低压末级系列长叶片的研制

空冷汽轮机低压末级系列长叶片的研制
LI — e g。HUANG n fn Ga g,ZHAO n ri g Ju — n u
I ab u i o p n t . a i 10 4 . h a ri T r n C m a y d H r n 5 0 6 C i ) H n be L. b n
Ab t a t sr c : The c ar c e itcoft as tge blde s re h a t rsi he l t s a a e is- whih i u e o he a rc oln c s s d f r t i o ig unis i H a b n t n r i Tur ne Com p ny Li ie bi a m t d- i i t o s n r duc d. A c o dng o he e u e i t r o he l s s a e l d n i e c r i t t fat r s n e m f t a t t g b a e i ar c o i ni o t r w ih t a e y a c om y o hel ts a e b a t e i a n ur h i o i o lng u t t gehe t he s f t nd e on t ft as t g l de he d sgn c n e s e t e arc ol t ng un ti o i n g od ope a i t hi e urt nd e fce y r ton wih gh s c iy a fiinc . Ke r s: LP a t sa a e:arc ln unis;blde s is y wo d l s t ge bld i oo ig t a ere
( 尔滨 汽轮 机 厂 有 限 责 任 公 司 , 尔 滨 1 0 4 ) 哈 哈 5 0 6

空冷汽轮机低压末级系列长叶片的研制_李宇峰

空冷汽轮机低压末级系列长叶片的研制_李宇峰

第36卷 第1期热力透平Vol 36No 1 2007年3月THE RM ALTU R BINE M ar 2007空冷汽轮机低压末级系列长叶片的研制李宇峰,黄 钢,赵俊明(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,哈尔滨150046)摘 要: 系统地介绍了哈尔滨汽轮机厂有限责任公司空冷机组专用的末级叶片系列的设计要点,该设计针对空冷末级叶片的工作特点,有效地把末级叶片的安全性和经济性结合起来,保证了空冷机组的安全高效运行。

关键词: 低压末级长叶片;空冷汽轮机;长叶片系列中图分类号:T K263 3 文献标识码:A 文章编号:1672-5549(2007)01-0045-04Study on LP Last Stage Blade Series of Air Cooling UnitsLI Yu-f eng,H UAN G Gang,Z H A O J un-m ing(H a rb in Tu rb in e C omp an y L td ,H arbin150046,C h in a)Abstract: T he char acteristic o f the last stage blade ser ies,which is used for the air co oling units in H arbin T urbine Co mpany L imited,is intr oduced Accor ding to the features in ter m of t he last stag e blade in air co oling unit,t ogether with the safety and eco no my of the last stage blade,the desig n can ensure the air coo ling unit in g oo d o per ation w ith high secur ity and efficiencyKey words: L P last stage blade;air coo ling unit s;blade ser ies0 前言鉴于有明显节水特点的空冷机组社会效益突出,发展前景广阔,为满足市场的要求,根据不同地区的气温条件和机组容量要求,哈尔滨汽轮机厂有限责任公司(以下简称H TC)至今已成功地开发、制造了50~600M W等级系列的直接、间接空冷机组,目前正在开发660MW超临界直接空冷机组。

高背压供热汽轮机低压部分性能优化

高背压供热汽轮机低压部分性能优化

高背压供热汽轮机低压部分性能优化摘要:本文对某系统进行变工况下模型校验,分别以背压 54 kPa 不同供热工况的热平衡图为基准,取与对应工况取相同的主蒸汽流量,进行计算,将计算得到的机组输出功率与热平衡图中设计功率对比,计算结果与设计值最大相对误差不为 0.13%,满足工程上精度要求。

关键词:高背压供热;回热系统;单耗分析;通流部分;火用;模型;优化汽轮机高背压供热方式可回收低压缸排汽余热,扩大机组的供热能力,减少高品位抽汽造成的可用能损失,能源转换效率高。

供热季运行背压高,低压转子采用了双转子互换技术,低压转子结构的变化使低压部分热力特性发生变化。

建立了 300 MW 等级高背压供热机组热力系统模型,计算并分析抽汽参数变化对低压加热器附加单耗的影响,并通过参数优化降低供热季低压加热器附加单耗。

获得五段和六段抽汽压力优化结果,降低了传热端差使各级低压加热器温升分配合理,优化后机组发电功率增加 507 kW,㶲损减小 575.5 kW,整体附加单耗下降0.3121 g/(kWh)。

以此为基础,进行高背压供热机低压通流部分热力计算,重新分配低压缸各压力级焓降,提高低压缸的通流效率。

结果表明:通过对低压回热系统和通流部分优化,低压缸内效率提高至 0.9250,机组发电功率增加 3068 kW。

1基于 EBSILON 的机组热力系统模型建立依据高背压供热机组实际热力系统,根据额定供热工况下主蒸汽进汽量、回热抽汽压力温度、凝汽器背压等基本参数,基于质量及热量平衡,以及改进的弗留格尔公式[16]对汽轮机组件进行模拟,使机组性能及各项参数与实际的高背压机组吻合。

利用 EBSILON 软件搭建高背压汽轮机机组系统。

故对案例机组建立的模型可较准确地反映机组负荷特性,可用于实际供热机组热力计算。

汽轮机进汽参数和排汽参数取热平衡图中的额定供热工况值,作为下文额定高背压供热工况,无工业抽汽,发电功率为 266.376 MW。

基于模化并行验证核电汽轮机低压长叶片优化方法与系统[发明专利]

基于模化并行验证核电汽轮机低压长叶片优化方法与系统[发明专利]

专利名称:基于模化并行验证核电汽轮机低压长叶片优化方法与系统
专利类型:发明专利
发明人:杨其国,丁晓东,杨荟楠,张宏涛,管继伟
申请号:CN202111441841.2
申请日:20211130
公开号:CN114091208A
公开日:
20220225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种基于模化并行验证核电汽轮机低压长叶片的优化方法,用于检验在役机组关键部件的安全可靠性和综合经济性,包括:步骤1,基于模化并行理念,以在役大型半转速核电汽轮机低压长叶片为原型,按照一定模化比,对应模化设计成与原型叶片运行状况相似的全转速汽轮机低压长叶片,将其至少用于全转速火电汽轮机低压长叶片中;步骤2,将完全模化的全转速火电汽轮机低压长叶片投入到不同类型的机组(例:冷凝、供热、调峰机组)中进行长期运行检验并收集检验结果数据;步骤3,对运行情况进行综合评价,进行检验和优化。

其中,模化设计基于参数的相似性理论,具体参数包括:几何参数、气动参数、叶片蒸汽弯应力参数以及叶片频率特性参数。

申请人:上海理工大学
地址:200093 上海市杨浦区军工路516号
国籍:CN
代理机构:上海德昭知识产权代理有限公司
代理人:郁旦蓉
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高背压供热汽轮机低压部分性能优化

高背压供热汽轮机低压部分性能优化

高背压供热汽轮机低压部分性能优化摘要:汽轮机高背压供热方式可回收低压缸排汽余热,扩大机组的供热能力,减少高品位抽汽造成的可用能损失,能源转换效率高。

供热季运行背压高,低压转子采用了双转子互换技术,低压转子结构的变化使低压部分热力特性发生变化。

关键词:高背压供热;回热系统;低压部分;优化一、汽轮机高背压供热原理汽轮机排汽热损失是火电厂各项损失中最大的一项,若能利用起来机组的热效率将会大幅提升。

高背压供热即是通过调整空冷岛的运行方式来提高汽轮机的排汽背压,从而提高汽轮机对应的排汽温度,然后充分利用汽轮机排汽的汽化潜热来加热热网循环水回水,降低汽轮机的冷源损失,提高机组的循环热效率。

空冷机组的“直接利用原有高背压”供热技术,是在不改变空冷岛现状,增设一台水冷式高背压供热凝汽器,以提高全厂供热能力和供热安全可靠性。

在供热期,两台机组按一抽一背供热方式运行,提高一台汽轮机的背压,利用水冷凝汽器回收汽轮机排汽的余热进行一级加热和机组抽汽进行二次加热,满足热网供水要求,实现机组冷源损失为零,并提高采暖供热能力;在非采暖供热期,切除供热凝汽器,开启全部空冷岛对排汽进行冷凝,汽轮机由高背压运行工况切换为纯凝运行工况。

本技术特点是投资少,见效快,结构简单,可以实现纯凝和背压双模式运行。

改造后机组供热能力和热电比增加,回收冷源损失,增加了供热面积,经济效益增加。

回收冷源损失,增加了供热面积,经济效益增加。

但是凝汽器一次加热温度较低,需要抽汽二次加热。

节能减排是我国经济实现可持续发展的基本国策,对于发电行业,热电联产是实现国家节能减排的一项重要措施。

目前我国城市集中供热主要靠小型供热机组,但是其能耗高,能源利用率低,热电联产机组的大型化正在成为发展趋势。

二、汽轮机性能优化的原因汽轮机及其热力系统的性能受多方面因素影响,如外部因素、能效因素及运行因素。

外部因素如负荷率和环境温度等,一般属于客观因素,不易改变;能效因素可以通过改造、检修等方式降低辅机设备能耗,提高设备效率,执行起来比较困难;而运行因素可以通过一定的试验,得出比较经济的运行方式,从而提高机组性能。

亚临界300MW汽轮机供热增容高背压改造低压轴承改造方案

亚临界300MW汽轮机供热增容高背压改造低压轴承改造方案

亚临界300MW汽轮机供热增容高背压改造低压轴承改造方案本文分析了亚临界300MW等级汽轮机冬季低真空高背压供热改造,由于机组背压高、低压排汽温度高引起低压缸膨胀量大,进而影响低压轴承标高的问题。

并提出了具体解决方案,对保证机组的安全、稳定、经济运行具有深远的意义。

标签:供热增容;低压轴承;低真空0 前言为全面落实“节约、清洁、安全”的能源战略方针,推行更严格能效环保标准,加快燃煤发电升级与改造,努力实现供电煤耗、污染排放、煤炭占能源消费比重“三降低”和安全运行质量、技术装备水平、电煤占煤炭消费比重“三提高”,打造高效清洁可持续发展的煤电产业“升级版”的国家能源发展战略的行动计划。

目前,燃煤发电机组的节能降耗已成为国家能源政策的主要核心内容。

同时,国内正在服役的火电机组中,却有大部分机组循环效率偏低、热耗值较高,不符合国家节能减排的要求,因此提高机组效率,降低机组热耗成为发电企业近阶段主要工作目标。

多年来,哈汽公司一直致力于对国内外制造的多种机型通流优化改造,总结出了大量的成功经验,取得了丰硕的成果和业绩。

汽轮机通过技术改造,实现能量的梯级利用,提升机组的功能适应性,在很大程度上降低了电厂发电成本,并取得巨大的经济效益和社会效益。

1 冬季低真空运行方案简介为了解决汽轮发电机组冬季运行时热负荷持续增长和供热能力不足的矛盾,同时要保证机组夏季纯凝运行时的效率,改造后机组冬夏两季采用双低压转子更换运行的方案。

在已有低压纯凝转子的情况下,再设计一套低真空运行的低压供热转子及隔板套、隔板,夏季时用常規低压纯凝转子运行,冬季更换成低真空低压供热转子运行,两转子交替使用,冬季利用高背压循环水在冷凝器里吸收热量提高温度去供热,最大限度的增加供热能力。

冬季低真空低压转子比夏季纯凝低压转子少一级,转子原末级叶片处设计成导流结构,同时配重低压转子,使轴承载荷基本与原转子相同。

更换与低真空转子匹配的隔板套,原末级隔板处设计成导流装置,以满足冬季低真空工况运行。

空冷汽轮机低压级组叶片模化设计与开发

摘 要:针对空冷 汽轮机低压级组先进的计算 流体动力学 ( F ) C D 技术 , 出了空冷 提 汽轮机低压级组 叶片模化和改型优化设计方法 。该方法主要是用于将母 型低压级组 叶片通过模化设计改进为与设计 目标总体性能
参数相 近的低压级组 , 在此 基础上 , 应用三维气 动分 析设 计优化方法对低压级组进行 了改 型优化设计 , 得到 了满足设计要求的空冷
关键词 :空冷汽轮机 ;叶片模 化设计 ;计算流体动力学 ;流场分析 ;变 工况
中 图分 类号 : K 6 ;H12 T 22 T 2 文献标志码 : A 文章 编 号 :0 14 5 (0 2 1 — 1 30 10 — 5 12 1 )0 14 — 3
M o d d sg n v l pm e fl w e s e bl de s a e o t a l e i n a d de eo nto 0 pr s ur a t g sf r se m t bi wih a r c o e o de e ur ne t i o ld c n ns r
丁 晨 , 小 鹏 。 隋 永 枫 辛 , , 建 强 , 钟 孔 叶
(.杭 州汽 轮机 股份 有 限公 司 ,浙 江 杭 州 3 0 2 ; 1 10 2
2 浙 江省 工业 汽轮 机转 子动 力学 研究 重点 实验 室 ,浙江 杭州 3 02 ; . 102 3 杭 州汽 轮动 力集 团 中央研 究 院博 士后科 研 工作 站 ,浙江 杭州 30 2 ) . 102
第 2 卷 第 l 期 9 0 2 1年 1 02 0月




V0 .29 1 No.0 1 0c .2 2 t 01
J un lo c a ia o r a fMe h nc l& Elcr a n ie r g e ti lE gn e n c i

汽轮机冷端优化运行和最佳背压的研究与应用

汽轮机冷端优化运行和最佳背压的研究与应用摘要:随着电力市场竞争机制的进一步发展, 降低发电成本, 提高机组运行经济性己成为发电企业的当务之急。

目前, 国内外机组运行中的突出问题是冷端系统运行性能达不到设计值, 严重影响了机组出力和厂用电。

因此, 降低机组供电煤耗, 冷端系统的节能诊断和优化运行成为关键环节。

本文汽轮机冷端优化运行和最佳背压的研究与应用。

关键词:汽轮机;冷端优化运行;最佳背压;应用;循环水系统的优化运行实质上就是根据机组的负荷和循环水温度,以最小的循环水流量达到机组运行的最佳背压、凝结水最佳过冷度和最佳循环水流量之间的关系,合理配置循环泵的运行控制方式,以提高机组的经济性。

一、汽轮机冷端优化原理凝汽器背压是机组运行中的一个重要参数,不论在凝汽器的热力设计中还是在汽轮机冷端设备运行时,都要求凝汽器背压有一个最佳值。

凝汽器背压与机组的功率、微增功率有着密切的关系,而机组运行背压是由机组负荷、冷却水温度和循环水流量决定的。

在机组负荷和冷却水温度一定的条件下,机组的背压随循环水流量而改变,而循环水流量的变化直接影响循环泵的功耗。

增大循环泵的转速能够增加循环水流量,机组的背压减小,机组的出力增加,但循环泵的功耗也同时增加,当循环水流量增加太多时,因循环泵的功耗增加而将机组出力的增加值抵消。

因此,在一定的循环泵转速下,如果机组出力的增量与循环流量增加引起的功耗量之差最大时,这时背压最佳、循环水流量以及循环泵的转速也为最佳值,同时要考虑凝结水过冷度对机组综合经济性的影响。

二、汽轮机冷端运行特征及影响因素汽轮机冷端系统按介质换热过程可分为两个子系统和两台换热设备,即凝结水系统、循环水系统、凝汽器设备、冷却塔设备。

这些系统和设备对经济性的影响可归结为三类:一是影响排汽压力(背压)进而影响机组的内功;二是耗能设备如凝结水泵、循环泵等功耗影响厂用电;三是影响凝结水的过冷度,进而影响机组的综合经济性。

因此,汽轮机冷端系统的优化应从三方面综合考虑。

200MW空冷供热机组末级叶片的优化设计

200MW空冷供热机组末级叶片的优化设计
赵恩婵;朱立新
【期刊名称】《电力学报》
【年(卷),期】1999(014)004
【摘要】结合太原第二热电厂技改工程1×20MW空冷供热机组的情况,针对空冷供热机组设计背压高,背压变化频繁,变化范围大等特点,分析,论述了国内200MW空冷供热机组末级叶片的优化设计及低压缸的安全可靠措施。

【总页数】5页(P241-244,247)
【作者】赵恩婵;朱立新
【作者单位】山西省电力勘测设计院;太原第二热电厂
【正文语种】中文
【中图分类】TM621.4
【相关文献】
1.200MW空冷供热机组一次调频能力分析与方案确定 [J], 杨建国
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3.空冷200MW与水氢冷200MW发电机对比分析 [J], 汪伟
4.新型空冷200MW汽轮机658mm末级叶片设计研究 [J], 周显丁;李伯武
5.新型空冷200MW汽轮机658mm末级叶片设计研究 [J], 周显丁;李伯武
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300MW级空冷机组高背压供热改造分析

300MW级空冷机组高背压供热改造分析摘要:在空冷凝汽式火力发电厂中,汽轮机排汽在空冷凝汽器中被冷却而凝结成水,这部分热量通过空气与空冷凝汽器热传递散发到大气中,产生冷源损失。

这种冷源损失是造成汽轮机组循环热效率低的一个主要原因,如果将这部分冷源损失加以利用,会极大提高汽轮机组的循环热效率。

[1]为实现国家提出的节能要求,提高北方地区机组供热能力,本文介绍了300MW级空冷机组高背压供热基本概念及设备改造,并且从安全性、经济性两方面分析了高背压供热改造技术。

关键词:300MW 空冷供热机组高背压1、前言国内50MW、100MW、200MW抽汽凝汽机组,结构设计及控制模式都比较成熟。

随着近些年节能减排工作力度的不断加大,高耗能、污染严重的小火电逐步关停,供热压力也随之增大。

目前我国300MW级机组成为供热主力机型,部分600MW级机组也开始承担供热任务。

在已建成的机组上进行技术改造,通过增加抽汽量来实现对外供热是一个较为合理的改造方案。

由于300MW级机组的热力系统比较复杂,改造为供热机组或增加供热能力后,对其控制及运行的要求更为严格,特别是空冷机组由于其用空冷岛来冷却排汽,冬季运行时需考虑防冻需求,中间抽汽量受到限制,不仅供热能力无法大幅提升,并且形成的冷源损失也较大。

空冷机组与常规湿冷凝汽式机组相同,汽轮机排汽在(空冷)凝汽器中被冷却而凝结成水,同时冷却介质被加热,其热量最后散发到大气中,产生冷源损失。

这种冷源损失是造成汽轮机组循环热效率低的一个主要原因,如果将这部分冷源损失加以利用,会大大提高汽轮机组的循环热效率。

汽轮机高背压循环水供热就是为了利用汽轮机的冷源损失而发展起来的一项节能技术。

在空冷供热机组的基础上新增加一台供热凝汽器接引汽轮机排汽,汽轮机提高背压运行,供热凝汽器内的乏汽饱和温度相应升高。

通过供热凝汽器的热网循环水冷凝乏汽同时吸收这部分损失的热量以满足用户采暖要求。

[2]高背压循环水供热将原来排入自然界的热量回收利用,达到增加机组供热能力、节约能源、提高汽轮机组经济效益的目的。

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D C e , U og eg , I Xa - n , I GX 一 hn S IYn - n XN io eg DN u f p , C u - e , I i gzeg’ h nm i LUXa - n n h
( . d sr l ubn c d m ub me h n a Isit H n z o ta T ri o , t. H n zo 102 C i ; 1I uta rieA a e yT ro c a i ln tu n iT c t e, a g h uSe m ub eC . L , a g h u302 , hn n d a
高背压 大流量空冷汽轮机在 国内电力行业和工 业驱 动行业 的需求 量不 断增 加 , 其高 效设 计逐 渐 凸 显其重要性 J 。空冷机组是一种典型 的变工况运行
就要求对通流各个参数进行详 细的分析和优化 , 这 部分 包 括一 维和 二维 的热 力设 计方 法 以及 相关 损失模 型 的选 取 等 问题。进 一 步结 合 C X 和 F A SS N Y 等三维分析软件 , 更准确地给 出通流内部 的流动 情况 , 并进 行三维气 动优化 , 同时进行强 度 、 振动以及流固耦合分析 , 来评判通流叶片的整体可 靠性 J 。这样就建 立 了一套 从 热力 、 气动 到强度
动分析的开发体 系。通过 以空冷低 压级组为 实例进行 设计 , 结果表 明通过该设 计开发 体 系, 够方便 可靠地 能 进行汽轮机通流和 结构的设 计和优化 , 这对汽轮 机设计和改型具 有很好 的 实用意义 。
关键词 : 空冷汽轮机 ; 低压级 组 ; 高背压 ; 大流量 ; 扭叶片 中图分类号 :K 6 . T 233 文献标识码 : A 文章编 号 :62— 59 2 1 ) l一 0 1— 4 17 5 4 lo 2 o 0 3 0
d sg n y i n d pi zt n,fl- redme so a D n y i n ld ein, srn t d vb ain ei a a s a o t ai n l s mi o ul he — i n in CF a a ss d ba e d sg t l l a t gh a irto e n a ayi.W i h i f i-o ldlw pe sr tg r ied sg tetrieC ee sl n l byd sg e n lss t teado rc oe o rsuesa et bn ein, h bn a b ai a d r i l ein d h a u u n y ea
Ke r s a rc l d se m u bn ;o r s u e sa e h g a k p e s r ;a g lw;w se l d y wo d : i o e ta t r i e l w p e s r t g ; ih b c r su e l re f - o t it d b a e
3 P sd c r ok gSai ,H n z o u ie& P w r H n z o 10 2, hn ) . o to t ri tt n a g h uT r n oW n o b o e , a g h u30 2 C ia
Ab t a t A d v lp e t ytm i pe e t ae no edm n i a tem e i , u s tr —i e s n l s r c : eeo m n s rsne b s do n -i e s n l h r a d s n q ai h e dm n i a s e s d o l g — e o
第4 l卷
第 1期
Vo . . 141 No 1
21 0 2年 3月
M a . 01 r2 2
高 背压 大 流量 空冷 汽轮机 低 压 级 组 叶 片设计 及优 化
丁 晨 , 隋永枫 , 小鹏 , 辛 丁旭Biblioteka 东 , 春梅 , 象拯 张 刘 ,
3 杭 州汽轮动 力集团 中央研 究院博士后科研 工作站 , 州 3 0 2 ) . 杭 10 2 摘 要: 开发 出一套基于一 维热 力设计 、 准三 维设计分 析和优 化 、 三维流场分析 以及叶 片结构设 计、 度、 全 强 振 (. 1杭州汽轮机 股份有限公 司工业透平研究院 , 州 302 ; . 杭 102 2 浙江省工业汽轮机 转子动力学研 究重点实验室, 州 31 2 杭 1E ; X
De in n O p i ia i n f r LP t g a e o r e St a sg a d tm z to o S a e Bl d fLa g e m Tur n s bi e
Un e g c e s r d r Hi h Ba k Pr s u e
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2 Z ei g Id sr l ta T ri oo y a c e e rh K yL b rtr , n z o 10 2 Ch a; . h j n u ta Se m ubn R tr n mi R s ac e a oaoy Ha g h u30 2 , i a n i e d s n
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