回熱抽汽對汽輪機性能影響的數(shù)值研究.pdf

1、隨著能源危機的不斷襲來，人們越來越重視能源的綜合利用，而抽汽式汽輪機是能源綜合利用中最具代表性的一種方式。抽汽回熱和抽汽供熱機組都能有效地提高汽輪機效率和能源利用率,同時也能有效地減少環(huán)境污染。現(xiàn)代電站用大型蒸汽輪機裝置中，為提高系統(tǒng)經(jīng)濟性并滿足工業(yè)和生活用熱的要求，普遍采用回熱和再熱循環(huán)系統(tǒng)。汽輪機組的再熱和回熱系統(tǒng)既是汽輪機熱力系統(tǒng)的基礎,也是電廠熱力系統(tǒng)的核心,它對機組和電廠的熱經(jīng)濟性起著決定性的作用。汽輪機機組中較大的抽汽量，必

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

3、和第7級葉柵內(nèi)流動狀況進行了CFD計算分析。計算區(qū)域包括回熱汽輪機抽汽系統(tǒng)前后各1級（高壓第6級和第7級）全周區(qū)域以及整個抽汽系統(tǒng)，并且同不抽汽工況的計算結(jié)果進行了對比。
　　數(shù)值研究結(jié)果表明，由于抽汽系統(tǒng)采用一個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稱結(jié)構(gòu)，加之動葉出口主流周向分速的影響，導致抽汽系統(tǒng)內(nèi)蒸汽流動不具有對稱性，這會影響抽氣系統(tǒng)的溫度場，并產(chǎn)生額外的熱應力。抽汽對第6級靜葉流動的影響相對動葉較弱

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