船用推进汽轮机高低压缸功率分配研究
发布时间：2021-10-15 12:16
船舶蒸汽动力装置具有单机功率大、寿命长、可靠性高及操纵方便等诸多优势,在研发设计中,科研人员不仅关注汽轮机的全速工况下的指标参数,还关注其低速工况下的运行情况。本课题以船用双缸汽轮机在低速工况时的高低压缸输出功率占比为目标,研究如何使功率比在低速工况下得以重新分配的问题。本文的研究内容主要分为以下三个方面:首先,对目标汽轮机的基本结构、运行特性及主要设计参数进行初步的叙述和分析,并对高低压缸通流级数调整、低压设置部分进汽级、调整配汽规律、自高压缸抽汽补入低压缸、系统废汽补入低压缸这5种方案分别进行了说明和一维热力计算,通过计算结果对比分析各个方案的优劣及对船用推进汽轮机组或主动力系统的影响,分析结果表明:各方案都存在其优缺点,热力上较为理想的方案可能存在结构问题,结构容易实现的方案在热力方面有存在一定局限性。其次,根据一维计算的结果,选择比较容易应用于工程实践的调整配汽设计方案和系统废汽补入低压缸的设计方案进行试验设计及验证,第一种方案共制作了2组试验件凸轮,第二种方案设置了DN100和DN150两种管径的补汽管道。通过对试验结果的分析处理,验证了一维热力设计的可靠性,同时证明了以上两...
【文章来源】：中国舰船研究院北京市
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题的背景和意义
1.1.1 研究课题背景
1.1.2 研究课题意义
1.2 国内外关于汽轮机优化方法的研究现状
1.2.1 国内外研究现状
1.2.2 国内外研究现状简析
1.3 本文的主要研究内容
1.4 本文的组织结构
第二章 增大低压汽轮机功率分配的方案研究
2.1 船用双缸主汽轮机概述
2.1.1 主汽轮机组结构特点
2.1.2 主汽轮机组运行特性
2.1.3 主汽轮机组设计热力参数
2.2 研究方案
2.2.1 改变高低压缸通流级数
2.2.2 低压缸设置部分进汽级
2.2.3 调整配汽规律
2.2.4 自高压缸抽汽补入低压缸
2.2.5 系统废汽补入低压缸
2.3 各方案总结对比
2.4 本章小结
第三章 两种方案的试验研究
3.1 引言
3.2 试验系统介绍
3.2.1 主机系统本体
3.2.2 辅助系统配置
3.2.3 测量系统
3.3 调整配汽规律试验
3.3.1 试验件
3.3.2 试验过程
3.3.3 试验结果与分析
3.4 系统废汽补入低压缸试验
3.4.1 补汽结构
3.4.2 试验过程
3.4.3 补汽流量的计算
3.4.4 试验结果与分析
3.5 本章小结
第四章 减小低压汽轮机功率分配的方案研究
4.1 引言
4.1.1 前述方案的说明
4.1.2 一种运行方案的提出
4.2 数学物理模型
4.2.1 基本控制方程
4.2.2 方程离散
4.2.3 湍流模型
4.3 数值模拟
4.3.1 几何结构
4.3.2 网格划分
4.3.3 计算设置
4.4 计算结果分析
4.4.1 倒车级整体计算性能参数
4.4.2 蒸汽流动分析
4.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录 (一)攻读硕士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]660MW超超临界汽轮机配汽方式优化的研究[J]. 张荣欣,曹丽华,朱双军,高全圣. 东北电力大学学报. 2018(05)
[2]东方第三代135MW等级汽轮机的设计开发[J]. 杨灵,胥睿. 东方汽轮机. 2018(03)
[3]喷嘴+补汽新型调节技术的经济性分析[J]. 井芳波,袁永强,卫栋梁,陈显辉,欧阳杰,赖强,雷晓龙. 热力发电. 2019(01)
[4]660 MW超临界汽轮机通流的热力学优化研究[J]. 康剑南,王龙洋,赫广迅. 机械工程师. 2017(10)
[5]国外舰船蒸汽动力技术发展的启示[J]. 黎南,张欣. 中国舰船研究. 2016(03)
[6]上汽300MW汽轮机通流节能优化改造[J]. 高明. 中国高新技术企业. 2016(12)
[7]1000MW超超临界机组补汽调节技术经济性分析[J]. 包伟伟,高敏,庞浩城,沈卫国. 发电设备. 2016(01)
[8]汽轮机回热系统给水焓升分配的优化和分析[J]. 赵豹,杨历,高永坤,王佳丽. 河北工业大学学报. 2013(06)
[9]汽轮机热力系统经济性分析及优化改造[J]. 滑福群. 无线互联科技. 2013(09)
[10]凸轮配汽机构阻力矩仿真计算[J]. 鞠东兵. 汽轮机技术. 2012(05)
硕士论文
[1]630MW超临界机组汽轮机汽封改造及通流间隙优化研究[D]. 顾朋喜.江苏大学 2018
[2]汽轮机系统能耗分析与结构优化研究[D]. 陶冶.华中科技大学 2015
[3]基于粒子群算法的汽轮机组回热系统优化设计[D]. 李飞.华北电力大学 2015
[4]船用汽轮机热力性能和阀箱特性研究[D]. 高雷.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3437978
【文章来源】：中国舰船研究院北京市
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题的背景和意义
1.1.1 研究课题背景
1.1.2 研究课题意义
1.2 国内外关于汽轮机优化方法的研究现状
1.2.1 国内外研究现状
1.2.2 国内外研究现状简析
1.3 本文的主要研究内容
1.4 本文的组织结构
第二章 增大低压汽轮机功率分配的方案研究
2.1 船用双缸主汽轮机概述
2.1.1 主汽轮机组结构特点
2.1.2 主汽轮机组运行特性
2.1.3 主汽轮机组设计热力参数
2.2 研究方案
2.2.1 改变高低压缸通流级数
2.2.2 低压缸设置部分进汽级
2.2.3 调整配汽规律
2.2.4 自高压缸抽汽补入低压缸
2.2.5 系统废汽补入低压缸
2.3 各方案总结对比
2.4 本章小结
第三章 两种方案的试验研究
3.1 引言
3.2 试验系统介绍
3.2.1 主机系统本体
3.2.2 辅助系统配置
3.2.3 测量系统
3.3 调整配汽规律试验
3.3.1 试验件
3.3.2 试验过程
3.3.3 试验结果与分析
3.4 系统废汽补入低压缸试验
3.4.1 补汽结构
3.4.2 试验过程
3.4.3 补汽流量的计算
3.4.4 试验结果与分析
3.5 本章小结
第四章 减小低压汽轮机功率分配的方案研究
4.1 引言
4.1.1 前述方案的说明
4.1.2 一种运行方案的提出
4.2 数学物理模型
4.2.1 基本控制方程
4.2.2 方程离散
4.2.3 湍流模型
4.3 数值模拟
4.3.1 几何结构
4.3.2 网格划分
4.3.3 计算设置
4.4 计算结果分析
4.4.1 倒车级整体计算性能参数
4.4.2 蒸汽流动分析
4.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录 (一)攻读硕士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]660MW超超临界汽轮机配汽方式优化的研究[J]. 张荣欣,曹丽华,朱双军,高全圣. 东北电力大学学报. 2018(05)
[2]东方第三代135MW等级汽轮机的设计开发[J]. 杨灵,胥睿. 东方汽轮机. 2018(03)
[3]喷嘴+补汽新型调节技术的经济性分析[J]. 井芳波,袁永强,卫栋梁,陈显辉,欧阳杰,赖强,雷晓龙. 热力发电. 2019(01)
[4]660 MW超临界汽轮机通流的热力学优化研究[J]. 康剑南,王龙洋,赫广迅. 机械工程师. 2017(10)
[5]国外舰船蒸汽动力技术发展的启示[J]. 黎南,张欣. 中国舰船研究. 2016(03)
[6]上汽300MW汽轮机通流节能优化改造[J]. 高明. 中国高新技术企业. 2016(12)
[7]1000MW超超临界机组补汽调节技术经济性分析[J]. 包伟伟,高敏,庞浩城,沈卫国. 发电设备. 2016(01)
[8]汽轮机回热系统给水焓升分配的优化和分析[J]. 赵豹,杨历,高永坤,王佳丽. 河北工业大学学报. 2013(06)
[9]汽轮机热力系统经济性分析及优化改造[J]. 滑福群. 无线互联科技. 2013(09)
[10]凸轮配汽机构阻力矩仿真计算[J]. 鞠东兵. 汽轮机技术. 2012(05)
硕士论文
[1]630MW超临界机组汽轮机汽封改造及通流间隙优化研究[D]. 顾朋喜.江苏大学 2018
[2]汽轮机系统能耗分析与结构优化研究[D]. 陶冶.华中科技大学 2015
[3]基于粒子群算法的汽轮机组回热系统优化设计[D]. 李飞.华北电力大学 2015
[4]船用汽轮机热力性能和阀箱特性研究[D]. 高雷.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3437978
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