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具有前置凸台防旋板的汽轮机交错齿迷宫密封动力学特性研究

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西安交通大学学报 2024年第6期58卷 53-64页

作者：殷戈黄彪黄新长邵峰张子涵李志刚国能南京电力试验研究有限公司南京210000 东方电气集团东方汽轮机有限公司四川德阳618000 西安交通大学叶轮机械研究所西安710049

为提高汽轮机多级轴端迷宫密封动力学性能,针对汽轮机两级轴端交错齿迷宫密封,开展了具有前置凸台的新型防旋板结构方案设计和止旋抑振性能评估。首先,针对两级轴端交错齿迷宫密封,设计了一级和两级传统防旋板、一级和两级前置凸台新型... 详细信息

为提高汽轮机多级轴端迷宫密封动力学性能,针对汽轮机两级轴端交错齿迷宫密封,开展了具有前置凸台的新型防旋板结构方案设计和止旋抑振性能评估。首先,针对两级轴端交错齿迷宫密封,设计了一级和两级传统防旋板、一级和两级前置凸台新型防旋板等动密封防旋板结构方案,并建立了具有“虚拟旁路边界”的有、无防旋板多级交错齿迷宫密封动力学计算模型,实现了对多级动密封进口压力场和高预旋速度场的精准模拟;然后,采用基于多频椭圆轨迹涡动模型的动密封气流激振动力学特性(CFD)摄动数值预测方法,对比分析了无防旋板、传统防旋板和新型前置凸台防旋板作用下,两级交错齿迷宫密封泄漏特性和气流激振动力学特性;最后,通过分析不同防旋板结构方案下,两级交错齿迷宫密封腔室旋流发展、腔室速度场和动态压力分布、转子面气流激振力,阐明了防旋板的止旋抑振机制。结果表明:无防旋板的迷宫密封具有最低的泄漏量,一级传统防旋板或一级前置凸台防旋板的设置会使密封齿数减少,导致密封泄漏量增加约4.5%;相比于一级防旋板,具有两级防旋板的迷宫密封泄漏量增加约5.5%;相比于传统防旋板,前置凸台防旋板可减小交叉刚度、增大有效阻尼;相比于一级防旋板,两级防旋板可减小高涡动频率下的交叉刚度、增大直接阻尼,进而提高密封的有效阻尼;在传统防旋板的基础上设置前置凸台可提升防旋板的止旋性能,且两级防旋板可有效抑制密封下游区域的旋流发展,能显著提升迷宫密封动力学性能、抑制汽轮机轴系振动失稳。

关键词：迷宫密封泄漏特性动力学特性防旋板

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某300MW压缩空气储能透平深度滑压运行参数优化研究

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汽轮机技术 2024年第4期66卷 312-314页

作者：王娟丽罗方范小平钱禹龙张浩天东方汽轮机有限公司德阳618000

压缩空气储能利用低谷电、弃风电、弃光电将大气压缩,并将高压空气密封在盐穴或人造硐室等高压储气室中,在电网负荷高峰期释放高压空气推动透平发电。随着释能过程的进行,高压储气室的压力逐渐减小,为了充分利用储气室的有限空间,透平... 详细信息

压缩空气储能利用低谷电、弃风电、弃光电将大气压缩,并将高压空气密封在盐穴或人造硐室等高压储气室中,在电网负荷高峰期释放高压空气推动透平发电。随着释能过程的进行,高压储气室的压力逐渐减小,为了充分利用储气室的有限空间,透平需要深度滑压运行。以某300MW级压缩空气储能空气透平为例,空气透平为两段膨胀,滑压范围15MPa~9MPa,采用经济性较好的节流+补气运行方式,对比一段补气、两段补气对经济性影响,得出一段补气方案补气点压力越大,平均气耗越小。一段补气方案最佳设计点压力为压力范围的中间值。两段补气方案可一定程度降低单个补气阀的补气量,两段补气方案设计点压力选为滑压范围的1/3压力、2段补气阀开启点压力为滑压范围的2/3压力。

关键词：压缩空气空气透平两段补气一段补气气耗

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重型燃气轮机排气温度研究

工程热物理学报 2024年第1期45卷 107-114页

作者：苏鹏飞赵世全方宇清洁高效透平动力装备全国重点实验室德阳618000 东方电气集团东方汽轮机有限公司德阳618000

本文针对某300 MW等级重型燃气轮机透平排气温度,构建了燃机性能计算模型,该模型除了包含常规燃机性能计算的功能外,加入了透平叶片材料、燃烧器OTDF&RTDF及叶片冷却流量对燃机性能的影响功能,应用该燃气轮机性能计算模型预测了L20A及M7... 详细信息

本文针对某300 MW等级重型燃气轮机透平排气温度,构建了燃机性能计算模型,该模型除了包含常规燃机性能计算的功能外,加入了透平叶片材料、燃烧器OTDF&RTDF及叶片冷却流量对燃机性能的影响功能,应用该燃气轮机性能计算模型预测了L20A及M701F3的燃机性能,排气温度的预测精度在3℃以内。分析了压气机压比、压气机效率、燃烧器压损、燃烧器出口温度分布、透平级数、透平效率、透平叶片材料及冷气流量等参数对透平排气温度的影响规律,结果显示压气机压比、燃烧器出口温度分布、透平级数及效率、透平叶片材料及冷气流量对燃机透平排气温度影响较大,其中又以透平级数的设计选择对排气温度影响最大。在燃机设计时需要考虑到这些关键影响因素,使排气温度最终达到综合最优。

关键词：重型燃机性能计算排气温度布雷顿循环

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某离心空气压缩机的数值分析与优化

热能动力工程 2024年第7期39卷 54-61页

作者：王娟丽钱禹龙王姗赵先波东方汽轮机有限公司四川德阳618000

为对比大流量系数离心叶轮设计中曲线元素三元叶轮与直线元素三元叶轮的气动性能,以某储能用离心空气压缩机的首级为研究对象,使用NREC Axcent软件进行造型,结合CFD软件对离心叶轮进行优化,并对比分析了优化后直线元素三元叶轮和曲线元... 详细信息

为对比大流量系数离心叶轮设计中曲线元素三元叶轮与直线元素三元叶轮的气动性能,以某储能用离心空气压缩机的首级为研究对象,使用NREC Axcent软件进行造型,结合CFD软件对离心叶轮进行优化,并对比分析了优化后直线元素三元叶轮和曲线元素三元叶轮的气动性能。所研究对象的叶轮为三元闭式离心叶轮,扩压器翼型为有使用叶扩压器。结果表明:曲面元素叶轮二次流不明显,流动损失小,低速流团分布区域小于直线元素;对有叶扩压器与叶轮出口气流进行匹配,扩压器入口攻角在-5~5°范围较佳。

关键词：离心压缩机全可控涡自动优化效率

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汽轮机先进高效冲动式叶型级试验及模拟

发电设备 2024年第4期38卷 199-204页

作者：平艳陶志坚黄元东白昆仑东方汽轮机有限公司四川德阳618000

对2种先进高效的汽轮机冲动式叶型(LH、LL叶型)进行多级空气工质级试验和数值模拟分析,研究2种叶型在真实级环境下的总体性能差异.结果表明:2种叶型空气流量的试验值和模拟值基本一致;LH叶型具有更高的通流效率;2种叶型最佳速比的模拟... 详细信息

对2种先进高效的汽轮机冲动式叶型(LH、LL叶型)进行多级空气工质级试验和数值模拟分析,研究2种叶型在真实级环境下的总体性能差异.结果表明:2种叶型空气流量的试验值和模拟值基本一致;LH叶型具有更高的通流效率;2种叶型最佳速比的模拟值均高于试验值;随着根部速比的增大,通流级根部反动度逐渐增大,并且反动度的模拟值高于试验值.相比于LL叶型,LH叶型的设计理念更加合理,性能提升达到预期,研究结果可以为LH叶型的工程应用提供重要参考.

关键词：汽轮机叶型级试验气动性能通流效率速比反动度

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盘车装置设计选型研究

电站辅机 2024年第2期45卷 32-36,41页

作者：欧楚雄张增明刁滢熹杨轶兰述东方汽轮机有限公司四川德阳618000

盘车装置是一种拖动某个机械设备转动部件旋转的专用装置,一般用于被拖动设备启动前或者停运后。设备启动前投入盘车装置的主要目的是减小被拖动设备的启动载荷,使启动过程更为平滑和顺畅,降低对系统的冲击。设备停运后投入盘车装置的... 详细信息

盘车装置是一种拖动某个机械设备转动部件旋转的专用装置,一般用于被拖动设备启动前或者停运后。设备启动前投入盘车装置的主要目的是减小被拖动设备的启动载荷,使启动过程更为平滑和顺畅,降低对系统的冲击。设备停运后投入盘车装置的主要目的是防止被拖动设备的热变形,通过带动被拖动设备转动部件持续旋转来避免产生热弯曲。就盘车装置如何配置及其选型设计进行了详细阐述,可为实际工程应用提供一定的理论指导。

关键词：汽轮机盘车电站

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用于工业供汽的大型储蒸汽罐技术及结构分析

汽轮机技术 2024年第2期66卷 88-90,94页

作者：林秋宇崔栋良哈尔滨汽轮机厂有限责任公司哈尔滨150046

为满足供汽单位在常规火电快速变负荷及深度调峰时工业供汽的需求,针对直接存储蒸汽的设备进行研究,以保证供汽的快速性、稳定性及连续性。以某项目实际需求为依据,进行大型储蒸汽罐的方案设计,就无法采用常规计算且易发生失效主要结构... 详细信息

为满足供汽单位在常规火电快速变负荷及深度调峰时工业供汽的需求,针对直接存储蒸汽的设备进行研究,以保证供汽的快速性、稳定性及连续性。以某项目实际需求为依据,进行大型储蒸汽罐的方案设计,就无法采用常规计算且易发生失效主要结构,即罐壁与罐底连接结构进行数值模拟计算,通过计算结果分析,验证了该设备结构的可靠性,以及大型储蒸汽罐用于工业供汽方案的可行性。

关键词：储蒸汽罐工业供汽灵活性调峰结构分析

基于热泵原理的清洁干燥热风供气装置试验研究

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东方汽轮机 2024年第2期 32-37页

作者：岳书培张小波雷晓龙安宁陈秋宇东方电气集团东方汽轮机有限公司四川德阳618000

文章以1种热泵原理的清洁干燥热风供气系统为基础,通过对由电机驱动单元、透平膨胀机单元、除雾器单元及离心压缩机单元组成的供气系统核心装置进行试验研究,分析和评估装置的废热回收效果及系统的实际性能,指导闭式循环系统的工程设计... 详细信息

文章以1种热泵原理的清洁干燥热风供气系统为基础,通过对由电机驱动单元、透平膨胀机单元、除雾器单元及离心压缩机单元组成的供气系统核心装置进行试验研究,分析和评估装置的废热回收效果及系统的实际性能,指导闭式循环系统的工程设计。结果表明:压缩机出口热风相对湿度可控制在6%以内,满足干燥工艺的需求;装置各工况下供热性能系数皆大于1.3,机组具有高效供热的能力。

关键词：空气除湿热泵膨胀机压缩机

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喷雾填料混合式凝汽器的设计与研究

自动化应用 2024年第5期65卷 149-152页

作者：向娟马廿尹刚罗小川黄立涛东方汽轮机有限公司四川德阳618000

提出了接受高背压汽轮机排汽的一种新型凝汽装置,介绍了喷雾填料混合式凝汽器的结构特点及计算方法,其主要包括喷嘴、淋水填料等关键技术要点,以期为同类实际工程运用提供理论依据及实践经验。

关键词：喷雾填料混合式凝汽器