600MW超臨界汽輪機(jī)氣流激振研究.pdf

1、現(xiàn)階段隨著我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，特別是國(guó)家提出在十一五期間建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、提高能源利用效率的要求下，大功率汽輪機(jī)組的投運(yùn)成為必然的趨勢(shì)，將來(lái)會(huì)成為我國(guó)發(fā)電的主力機(jī)組。然而，隨著汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)的不斷提高，產(chǎn)生的激振力也會(huì)隨之增大，汽流激振問(wèn)題也必將會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，最終影響汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。因此，研究汽輪機(jī)激振機(jī)理和消除措施對(duì)透平機(jī)械的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的理論和實(shí)際意義。 本文首先介紹了葉輪偏心引起的葉頂間隙氣流激振的機(jī)理、特征防止措

2、施及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并進(jìn)行了簡(jiǎn)單的比較和分析。然后以CFD軟件FLUENT為主要計(jì)算工具，以湖南長(zhǎng)沙電廠600MW汽輪機(jī)動(dòng)靜葉具體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)建立模型，對(duì)由于轉(zhuǎn)子偏心所引起的氣流激振力進(jìn)行了模擬計(jì)算。 本文分別以二維定性分析和三維定量計(jì)算的思路來(lái)展開(kāi)研究。在二維定性分析階段，從微觀的角度對(duì)隔板密封內(nèi)部氣流流動(dòng)情況進(jìn)行了分析，得出了偏心距和進(jìn)出口壓比是影響迷宮密封性能的重要參數(shù)。在三維定量計(jì)算的階段，對(duì)隔板密封進(jìn)行模擬。通過(guò)模擬分別

3、計(jì)算出在不同偏心距下隔板密封的泄漏量和氣流激振力的數(shù)值以及在不同進(jìn)出口壓力下同心轉(zhuǎn)子泄漏量的數(shù)值，得出了泄漏量隨旋轉(zhuǎn)與否、偏心距和進(jìn)出口壓力變化的關(guān)系。接著以汽輪機(jī)渦動(dòng)轉(zhuǎn)子為研究對(duì)象，在動(dòng)葉流道，根據(jù)蒸汽做功分析動(dòng)偏心激振力；圍帶汽封處采用CFD模擬渦動(dòng)轉(zhuǎn)子泄漏蒸汽二次流的三維粘性流場(chǎng)，確定汽流激振力。并計(jì)算了在額定狀態(tài)，不同閥門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，汽流激振力的數(shù)值。通過(guò)對(duì)不同閥門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)下汽流激振力的分析，得出了在大型汽輪機(jī)進(jìn)氣時(shí)可以采取對(duì)稱(chēng)