面向深度调峰的汽轮机超音速喷嘴设计

作     者：甘益明 黄畅 彭世亮 陈思远 王卫良 GAN Yiming;HUANG Chang;PENG Shiliang;CHEN Siyuan;WANG Weiliang

作者机构：暨南大学能源电力研究中心珠海519070 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2024年第45卷第6期

页      面：1656-1662页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(No.52306013) 广东省基础与应用基金项目(No.2021 A1515110835) 广州市科技计划项目(No.202201011055) 

主　　题：深度调峰 火电机组 调节级 超音速喷嘴 数值模拟 

摘      要：“双碳愿景下可再生能源电力快速增长,其随机波动性迫使火电机组深度调峰以实现电力平衡。然而常规火电机组调节级渐缩式喷嘴难以高效利用临界压比以下的大压差对应的理想焓降,是机组在低负荷工况采用滑压运行致使机组能耗急剧攀升的内在原因之一。本文以320 MW汽轮机常规调节级喷嘴为研究对象,开展面向深度调峰需求(20%~40%低负荷区间)的高效超音速喷嘴设计研究,并通过CFD模拟分析超音速喷嘴的低负荷区热力性能。研究表明,相比于常规喷嘴,设计的超音速喷嘴满足20%~40%负荷区间效率净增1.08%~8.40%;但受超音速喷嘴斜切结构影响,超音速喷嘴I的最优运行压力与设计值偏离了0.7 MPa。本文的研究成果可为火电机组深度调峰深度节能技术研发提供理论支撑。