高背压供热汽轮机低压缸流场性能优化

发布时间：2023-05-10 17:48

　　热电联产既供热又发电,能够有效地提升能源利用率。传统的采暖方式通常从汽轮机中压缸抽取参数较高的蒸汽加热热网水,从而对热用户供热,但由于汽轮机中压缸抽汽参数较高,存在较大的冷源损失,近年来,为了充分利用汽轮机排汽余热,扩大机组的供热能力,高背压循环水供热技术得到行业的普遍认可。对于湿冷机组,汽轮机的乏汽温度较低,若直接用于加热热网水,无法满足冬季的供热需求,采用高背压供热的方式可以较好的提高汽轮机乏汽参数,从而可以将热网水加热至更高温度。为更好地适应冬季高背压运行工况,通常汽轮机转子采用双转子互换技术。非供热期采用级数较多的低压缸转子以满足较高的发电量,供热期采用级数较少的转子从而满足高背压供热。为减少双转子互换过程中较大的工作量,对低压缸转子进行改进,由非供热期到供热期不再更换转子,只需要供热期在原有转子的基础上去掉末两级,隔板也配合抽掉即可。供热期汽轮机排汽参数升高和汽轮机低压缸结构的变化,导致低压缸内部流场也发生较大的变化。由于拆除叶片后汽轮机低压缸产生较大的空间,在拆除叶片后的空间处容易形成涡流,从而产生较大的能量损失,影响汽轮机低压缸的效率。本论文主要研究了汽轮机低压缸流场在高...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
第2章 数值计算方法
    2.1 控制方程
        2.1.1 连续方程
        2.1.2 动量方程
        2.1.3 能量守恒方程
    2.2 湍流模型
    2.3 数值求解方法
        2.3.1 空间离散
        2.3.2 边界条件
    2.4 网格划分
        2.4.1 计算流体力学网格生成技术
        2.4.2 Igg/Autogrid网格划分技术
        2.4.3 多重网格划分
    2.5 本章小结
第3章 高背压供热汽轮机低压缸流场模拟
    3.1 高背压供热汽轮机低压缸建模
        3.1.1 叶片模型建立
        3.1.2 转轴和低压缸边界模型建立
        3.1.3 低压缸模型建立
    3.2 模型网格划分
        3.2.1 低压缸叶片模型网格划分
        3.2.2 低压缸网格生成
        3.2.3 网格质量评价
    3.3 边界条件设定
        3.3.1 工质属性
        3.3.2 交界面设置
        3.3.3 边界条件
    3.4 高背压供热汽轮机低压缸流场模拟及结果分析
        3.4.1 低压缸流场模拟
        3.4.2 低压缸流场模拟结果分析
        3.4.3 网格无关性验证与模拟误差分析
    3.5 本章小结
第4章 高背压供热汽轮机低压缸流场优化
    4.1 高背压供热汽轮机低压缸流场优化方案
        4.1.1 增加导流环的低压缸流场优化模型
        4.1.2 导流环结构参数设计
    4.2 不同导流环方案低压缸流场性能分析
        4.2.1 导流环不同起始位置低压缸流场性能对比
        4.2.2 导流环不同出口半径低压缸流场性能对比
        4.2.3 导流环不同出口宽度低压缸流场性能对比
    4.3 气动性能分析
        4.3.1 静压恢复系数
        4.3.2 总压损失系数
    4.4 增加导流环后变工况下低压缸流场性能分析
        4.4.1 静压恢复系数对比
        4.4.2 总压损失系数对比
        4.4.3 不同供热工况下最优方案对比
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3813211