600MW超臨界汽輪機氣流激振研究.pdf

1、現(xiàn)階段隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展，特別是國家提出在十一五期間建設(shè)節(jié)約型社會、提高能源利用效率的要求下，大功率汽輪機組的投運成為必然的趨勢，將來會成為我國發(fā)電的主力機組。然而，隨著汽輪機蒸汽參數(shù)的不斷提高，產(chǎn)生的激振力也會隨之增大，汽流激振問題也必將會越來越嚴重，最終影響汽輪機的安全運行。因此，研究汽輪機激振機理和消除措施對透平機械的安全經(jīng)濟運行具有重要的理論和實際意義。 本文首先介紹了葉輪偏心引起的葉頂間隙氣流激振的機理、特征防止措

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

3、計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、偏心距和進出口壓力變化的關(guān)系。接著以汽輪機渦動轉(zhuǎn)子為研究對象，在動葉流道，根據(jù)蒸汽做功分析動偏心激振力；圍帶汽封處采用CFD模擬渦動轉(zhuǎn)子泄漏蒸汽二次流的三維粘性流場，確定汽流激振力。并計算了在額定狀態(tài)，不同閥門開啟狀態(tài)時，汽流激振力的數(shù)值。通過對不同閥門開啟狀態(tài)下汽流激振力的分析，得出了在大型汽輪機進氣時可以采取對稱