回?zé)岢槠麑?duì)汽輪機(jī)性能影響的數(shù)值研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)的不斷襲來(lái)，人們?cè)絹?lái)越重視能源的綜合利用，而抽汽式汽輪機(jī)是能源綜合利用中最具代表性的一種方式。抽汽回?zé)岷统槠釞C(jī)組都能有效地提高汽輪機(jī)效率和能源利用率,同時(shí)也能有效地減少環(huán)境污染?，F(xiàn)代電站用大型蒸汽輪機(jī)裝置中，為提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性并滿足工業(yè)和生活用熱的要求，普遍采用回?zé)岷驮贌嵫h(huán)系統(tǒng)。汽輪機(jī)組的再熱和回?zé)嵯到y(tǒng)既是汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ),也是電廠熱力系統(tǒng)的核心,它對(duì)機(jī)組和電廠的熱經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用。汽輪機(jī)機(jī)組中較大的抽汽量，必

2、然會(huì)使引起抽汽口附近透平通流部分、抽汽縫隙及集汽室內(nèi)流動(dòng)參數(shù)在徑向和周向分布不均勻。這種不均勻分布會(huì)改變抽汽口附近透平的繞流狀態(tài)，并改變汽輪機(jī)抽汽口附近各級(jí)透平的效率。汽輪機(jī)葉片事故多發(fā)生在抽汽口附近的透平級(jí)中，這些事故的發(fā)生顯然與抽汽口處流動(dòng)不均勻有直接的關(guān)系。因此從提高機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性等多方面的考慮，對(duì)蒸汽輪機(jī)抽汽口附近透平以及抽汽縫、集汽室內(nèi)的流場(chǎng)進(jìn)行研究是非常必要的。
　　本論文對(duì)某大型帶有抽汽系統(tǒng)的汽輪機(jī)高壓級(jí)第6級(jí)

3、和第7級(jí)葉柵內(nèi)流動(dòng)狀況進(jìn)行了CFD計(jì)算分析。計(jì)算區(qū)域包括回?zé)崞啓C(jī)抽汽系統(tǒng)前后各1級(jí)（高壓第6級(jí)和第7級(jí)）全周區(qū)域以及整個(gè)抽汽系統(tǒng)，并且同不抽汽工況的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。
　　數(shù)值研究結(jié)果表明，由于抽汽系統(tǒng)采用一個(gè)抽汽管以及抽汽縫軸向中心線與集汽室、抽汽管中心線不重合等非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，加之動(dòng)葉出口主流周向分速的影響，導(dǎo)致抽汽系統(tǒng)內(nèi)蒸汽流動(dòng)不具有對(duì)稱性，這會(huì)影響抽氣系統(tǒng)的溫度場(chǎng)，并產(chǎn)生額外的熱應(yīng)力。抽汽對(duì)第6級(jí)靜葉流動(dòng)的影響相對(duì)動(dòng)葉較弱

4、，靜葉流動(dòng)參數(shù)沒(méi)有產(chǎn)生明顯的周向不均勻性，流動(dòng)效率僅有輕微的降低。抽汽在動(dòng)葉內(nèi)產(chǎn)生了較大的周向不均勻性，其表現(xiàn)為動(dòng)葉進(jìn)口沖角向負(fù)值移動(dòng)以及動(dòng)葉后壓力降低，而且在周向和徑向愈靠近抽汽管，這種影響愈強(qiáng)。抽汽對(duì)第7級(jí)靜葉柵氣動(dòng)參數(shù)沿周向和徑向的分布仍有相當(dāng)大的影響，并且該影響隨著向抽汽點(diǎn)的趨近而增大。主要表現(xiàn)為：靠近抽汽管的前半流道總壓、靜壓和靜溫相對(duì)遠(yuǎn)離抽汽點(diǎn)流道的降低，而且伴隨流動(dòng)向下游的發(fā)展這一影響逐漸弱化，但在靜葉出口抽汽對(duì)氣動(dòng)參數(shù)周