超临界汽轮机调节级氧化铁颗粒冲蚀特性研究
发布时间：2020-12-06 07:25
随着我国工业的迅猛增长,电力需求也随之不断增加。目前超临界、超超临界参数的火电机组由于其良好的经济性等优势目前已成为600MW、1000MW等级新机组的发展目标。由于超临界、超超临界机组蒸汽初温的提高,加剧了锅炉过热器、再热器等管道内壁的高温氧化过程,高速流动的蒸汽将管道内壁脱落的氧化物携带至汽轮机中,使汽轮机调节级、再热第一级发生严重的冲蚀。超临界、超超临界机组因叶片受到严重冲蚀其良好的经济性也大打折扣。因此,通过对叶片固体颗粒冲蚀问题的研究来提高叶片的抗冲蚀性能具有重要的工程实践意义。本文通过CFD数值模拟软件ANSYS-CFX,采用基于有限元的有限体积法来求解时均连续Navier-Stokes方程。叶片流道中的固体颗粒的轨迹追踪采用基于拉格朗日法且仅对稀相流有效的固体颗粒传输模型,固体颗粒在叶片表面的冲蚀行为采用Finnie冲蚀模型来计算。论文的主要工作如下:以某600MW超临界汽轮机调节级为研究对象,主要分析了调节级静、动叶中的固体颗粒运动特性以及冲蚀特性。对调节级静、动叶中的固体颗粒运动特性以及冲蚀特性研究结果表明:调节级中,固体颗粒在静、动叶片压力面的撞击速度均呈现随颗粒粒...
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
调节级喷嘴的冲蚀情况
东北电力大学工学硕士学位论文面积扩大至 10%，则该级效率降低 3%。汽轮机调节级冲蚀损伤严重程度可以严重到如图1-1 和图 1-2 所示的程度 9 。固体颗粒冲蚀造成的经济损失是很大的。日本户畑火电厂一台亚临界强制循环锅炉定压运行 3 年以后，其调节级喷嘴中多出现严重的 SPE 磨损现象，第二年更新喷嘴叶片后运行没多久叶片又出现磨损，5 年后不得已又更换了新的叶片 10 。据早期的美国 EPRI 报道，因固体颗粒冲蚀（SPE）问题使得美国的电力行业每年损失高达 1.5 亿美元 11 。综上所述，固体颗粒冲蚀（SPE）问题能否解决，是决定高参数、大容量机组是否能够真正发挥经济性、安全性和稳定性的关键 12 。
行 3 年以后，其调节级喷嘴中多出现严重的 SPE 磨损现象，第二年更新喷嘴叶片多久叶片又出现磨损，5 年后不得已又更换了新的叶片 10 。据早期的美国 EPRI 体颗粒冲蚀（SPE）问题使得美国的电力行业每年损失高达 1.5 亿美元 11 。综上颗粒冲蚀（SPE）问题能否解决，是决定高参数、大容量机组是否能够真正发挥安全性和稳定性的关键 12 。图 1-1 调节级喷嘴的冲蚀情况 图 1-2 调节级动叶的冲蚀情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽轮机再热后级内颗粒冲蚀特性[J]. 李勇,胡鹏飞,曹丽华,张涛. 机械工程学报. 2016(16)
[2]斜置静叶对喷嘴内固体颗粒冲蚀作用的影响[J]. 张艾萍,张媛媛,张棋,丁权,何莹,杨钊. 汽轮机技术. 2016(03)
[3]高参数汽轮机喷嘴材料抗固体颗粒冲蚀机制研究[J]. 蔡柳溪,王顺森,毛靖儒,丰镇平. 中国电机工程学报. 2014(11)
[4]大功率汽轮机再热第一级固粒冲蚀的数值研究[J]. 张莉,郑玉婷. 汽轮机技术. 2012(05)
[5]Unsteady Numerical Simulation of Steam-Solid Two-Phase Flow in the Governing Stage of a Steam Turbine[J]. Yufeng Li~(1,2),Peigang Yan~1 and Wanjin Han~11.School of Energy Science & Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin,Heilongjiang 150001,China2.Harbin Turbine Company Limited,Harbin,Heilongjiang 150046,China Professor. Journal of Thermal Science. 2009(04)
[6]1000MW超超临界汽轮机中压缸第一级斜置静叶的数值模拟研究[J]. 李成勤,阳虹,杨建道,张宏武. 汽轮机技术. 2009(01)
[7]汽轮机喷嘴固粒冲蚀模化试验系统及测试方法[J]. 王顺森,刘观伟,毛靖儒,郭辉,马迅,丰镇平. 中国电机工程学报. 2007(11)
[8]超超临界机组蒸汽氧化及固体颗粒侵蚀的综合防治[J]. 冯伟忠. 中国电力. 2007(01)
[9]上汽-西门子型百万千瓦超超临界汽轮机[J]. 何阿平,彭泽瑛. 热力透平. 2006(01)
[10]颗粒加料器流量脉动产生的机理及抑制新方法[J]. 王顺森,毛靖儒,刘观伟. 西安交通大学学报. 2005(11)
本文编号：2900969
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
调节级喷嘴的冲蚀情况
东北电力大学工学硕士学位论文面积扩大至 10%，则该级效率降低 3%。汽轮机调节级冲蚀损伤严重程度可以严重到如图1-1 和图 1-2 所示的程度 9 。固体颗粒冲蚀造成的经济损失是很大的。日本户畑火电厂一台亚临界强制循环锅炉定压运行 3 年以后，其调节级喷嘴中多出现严重的 SPE 磨损现象，第二年更新喷嘴叶片后运行没多久叶片又出现磨损，5 年后不得已又更换了新的叶片 10 。据早期的美国 EPRI 报道，因固体颗粒冲蚀（SPE）问题使得美国的电力行业每年损失高达 1.5 亿美元 11 。综上所述，固体颗粒冲蚀（SPE）问题能否解决，是决定高参数、大容量机组是否能够真正发挥经济性、安全性和稳定性的关键 12 。
行 3 年以后，其调节级喷嘴中多出现严重的 SPE 磨损现象，第二年更新喷嘴叶片多久叶片又出现磨损，5 年后不得已又更换了新的叶片 10 。据早期的美国 EPRI 体颗粒冲蚀（SPE）问题使得美国的电力行业每年损失高达 1.5 亿美元 11 。综上颗粒冲蚀（SPE）问题能否解决，是决定高参数、大容量机组是否能够真正发挥安全性和稳定性的关键 12 。图 1-1 调节级喷嘴的冲蚀情况 图 1-2 调节级动叶的冲蚀情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽轮机再热后级内颗粒冲蚀特性[J]. 李勇,胡鹏飞,曹丽华,张涛. 机械工程学报. 2016(16)
[2]斜置静叶对喷嘴内固体颗粒冲蚀作用的影响[J]. 张艾萍,张媛媛,张棋,丁权,何莹,杨钊. 汽轮机技术. 2016(03)
[3]高参数汽轮机喷嘴材料抗固体颗粒冲蚀机制研究[J]. 蔡柳溪,王顺森,毛靖儒,丰镇平. 中国电机工程学报. 2014(11)
[4]大功率汽轮机再热第一级固粒冲蚀的数值研究[J]. 张莉,郑玉婷. 汽轮机技术. 2012(05)
[5]Unsteady Numerical Simulation of Steam-Solid Two-Phase Flow in the Governing Stage of a Steam Turbine[J]. Yufeng Li~(1,2),Peigang Yan~1 and Wanjin Han~11.School of Energy Science & Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin,Heilongjiang 150001,China2.Harbin Turbine Company Limited,Harbin,Heilongjiang 150046,China Professor. Journal of Thermal Science. 2009(04)
[6]1000MW超超临界汽轮机中压缸第一级斜置静叶的数值模拟研究[J]. 李成勤,阳虹,杨建道,张宏武. 汽轮机技术. 2009(01)
[7]汽轮机喷嘴固粒冲蚀模化试验系统及测试方法[J]. 王顺森,刘观伟,毛靖儒,郭辉,马迅,丰镇平. 中国电机工程学报. 2007(11)
[8]超超临界机组蒸汽氧化及固体颗粒侵蚀的综合防治[J]. 冯伟忠. 中国电力. 2007(01)
[9]上汽-西门子型百万千瓦超超临界汽轮机[J]. 何阿平,彭泽瑛. 热力透平. 2006(01)
[10]颗粒加料器流量脉动产生的机理及抑制新方法[J]. 王顺森,毛靖儒,刘观伟. 西安交通大学学报. 2005(11)
本文编号：2900969
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