核电站汽轮机快冷技术研究及应用
发布时间：2020-12-14 11:43
随着社会清洁能源的发展需要,核能发电占据市场优势。近年来高参数、大容量的汽轮机组由于具备较高的经济价值和长远效益,发展势头非常迅猛。于此同时,如何缩短停机时间减少机组检修工期增加发电效益,成为亟需解决的问题。本文从核电厂汽轮机工作原理、结构特性等方面出发,结合目前国内外电力行业常用的冷却方式,分析核电站汽轮机系统技术不同点,提出了适用于该电厂的快速冷却方案,并从冷却介质的选择、介质流动方向、重要控制参数等方面加以论证。分析高压缸转子的结构特点、能量传递过程、边界条件,简化几何结构,对传热途径进行合理假设。建立热力分析有限元模型,计算重要安全准则参数及转子各部位的重要边界条件参数,利用三维建模和有限元分析软件进行了数值计算,将汽轮机转子温度和应力变化作为结果输出。通过对结果分析,高压缸转子温度在预期时间范围内降到100℃以下,应力峰值处最大约为108 MPa,达到快速冷却的目的。同时,分析该过程中转子寿命损耗,通过评估,只要合理选择参数,快冷过程不会对汽轮机高压缸转子寿命造成影响。结合核电站特有的运行模式,提出了几种优化调整方案,计算了温度和应力变化,通过分析,优化方案既可以保证机组安全...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高压缸结构
图 2-2 高压叶片结构高压缸端部汽封安装于高压外缸两侧，共有两个蒸汽腔室，其中轴封用汽从供汽腔室进入端部汽封，而位于每个高压缸和低压缸端部汽封的供汽腔室和大气之间的漏汽腔室则是为了防止汽封蒸汽漏入大气。端部汽封采用多齿迷宫式密封，转子和汽缸上有嵌入式密封条，密封尺寸取决于缸、转子的轴向宽度和所有稳态和瞬变状态下的局部轴向相对膨胀。为保证安全稳定运行，汽轮机及其相关附属系统上安装有各种监测元件和仪表装置，通过 DCS 系统的传输与分析，能够及时获取机组运行情况，确保关键、重要的性能参数在合格的范围内。其中高压缸相关的重要监测参数如下：1）高压转子前后轴承的振动和振幅2）转子偏心3）转子轴向位移4）转子膨胀5）转子各部位金属温度
11图 2-4 高压缸自然冷却结束点温度场分布通过分析得出如下结论：（1）高压缸测点计算数据与大修时实测数据对比如图 2-3 所示，图中蓝计算所得自然冷却过程温度下降曲线，红色曲线为 1 号机大修时各测点。通过上述对比可知，高压模块有限元计算结果所得温度曲线与大修时基本吻合，即有限元计算可以模拟出高压缸模块实际的冷却过程。（2）在自然冷却起始约 12 小时内，由于没有主蒸汽做功，降温速率较降温速率基本趋于稳定状态。（3）刚停机时，转子首级叶轮附近温度最高，在轴向上几乎对称方向按
【参考文献】：
期刊论文
[1]600MW超超临界汽轮机转子热应力有限元分析[J]. 孟召军,李赛,王光定,贾丽娜. 汽轮机技术. 2016(03)
[2]1000MW汽轮机快速冷却对高压内缸的影响分析[J]. 曹丽华,王鹏,李勇. 汽轮机技术. 2016(03)
[3]600MW汽轮机大修停机的运行优化[J]. 于行. 科技视界. 2016(05)
[4]大型往复式压缩机气缸内温度场与热应力分析[J]. 李启明,阎明印,汤赫男. 机械工程师. 2016(01)
[5]论上海汽轮机厂300MW汽轮机组快冷装置的使用[J]. 陈书红,于钦利. 科技创新导报. 2014(31)
[6]基于有限元的二维轴对称高温转子热固耦合分析[J]. 桂士弘,喻文广. 上海电气技术. 2014(03)
[7]利用真空法同步进行汽轮机快冷与锅炉保养[J]. 吴春潮,谌丽. 华电技术. 2014(07)
[8]超超临界机组高压内缸蠕变强度分析[J]. 喻超,王炜哲,张军辉,刘应征. 动力工程学报. 2014(05)
[9]1000MW汽轮机快冷装置的应用[J]. 吴彭杰,胡斌. 能源与节能. 2013(09)
[10]LNG管道热应力分布有限元模拟[J]. 苏鹏,刘玉晗,王振业,王一斌. 当代化工. 2013(08)
硕士论文
[1]LNG储罐结构温度场及温度应力分析[D]. 赵书勤.哈尔滨工程大学 2014
[2]大型气轮机强迫冷却技术研究[D]. 丁旭春.南京理工大学 2002
本文编号：2916355
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高压缸结构
图 2-2 高压叶片结构高压缸端部汽封安装于高压外缸两侧，共有两个蒸汽腔室，其中轴封用汽从供汽腔室进入端部汽封，而位于每个高压缸和低压缸端部汽封的供汽腔室和大气之间的漏汽腔室则是为了防止汽封蒸汽漏入大气。端部汽封采用多齿迷宫式密封，转子和汽缸上有嵌入式密封条，密封尺寸取决于缸、转子的轴向宽度和所有稳态和瞬变状态下的局部轴向相对膨胀。为保证安全稳定运行，汽轮机及其相关附属系统上安装有各种监测元件和仪表装置，通过 DCS 系统的传输与分析，能够及时获取机组运行情况，确保关键、重要的性能参数在合格的范围内。其中高压缸相关的重要监测参数如下：1）高压转子前后轴承的振动和振幅2）转子偏心3）转子轴向位移4）转子膨胀5）转子各部位金属温度
11图 2-4 高压缸自然冷却结束点温度场分布通过分析得出如下结论：（1）高压缸测点计算数据与大修时实测数据对比如图 2-3 所示，图中蓝计算所得自然冷却过程温度下降曲线，红色曲线为 1 号机大修时各测点。通过上述对比可知，高压模块有限元计算结果所得温度曲线与大修时基本吻合，即有限元计算可以模拟出高压缸模块实际的冷却过程。（2）在自然冷却起始约 12 小时内，由于没有主蒸汽做功，降温速率较降温速率基本趋于稳定状态。（3）刚停机时，转子首级叶轮附近温度最高，在轴向上几乎对称方向按
【参考文献】：
期刊论文
[1]600MW超超临界汽轮机转子热应力有限元分析[J]. 孟召军,李赛,王光定,贾丽娜. 汽轮机技术. 2016(03)
[2]1000MW汽轮机快速冷却对高压内缸的影响分析[J]. 曹丽华,王鹏,李勇. 汽轮机技术. 2016(03)
[3]600MW汽轮机大修停机的运行优化[J]. 于行. 科技视界. 2016(05)
[4]大型往复式压缩机气缸内温度场与热应力分析[J]. 李启明,阎明印,汤赫男. 机械工程师. 2016(01)
[5]论上海汽轮机厂300MW汽轮机组快冷装置的使用[J]. 陈书红,于钦利. 科技创新导报. 2014(31)
[6]基于有限元的二维轴对称高温转子热固耦合分析[J]. 桂士弘,喻文广. 上海电气技术. 2014(03)
[7]利用真空法同步进行汽轮机快冷与锅炉保养[J]. 吴春潮,谌丽. 华电技术. 2014(07)
[8]超超临界机组高压内缸蠕变强度分析[J]. 喻超,王炜哲,张军辉,刘应征. 动力工程学报. 2014(05)
[9]1000MW汽轮机快冷装置的应用[J]. 吴彭杰,胡斌. 能源与节能. 2013(09)
[10]LNG管道热应力分布有限元模拟[J]. 苏鹏,刘玉晗,王振业,王一斌. 当代化工. 2013(08)
硕士论文
[1]LNG储罐结构温度场及温度应力分析[D]. 赵书勤.哈尔滨工程大学 2014
[2]大型气轮机强迫冷却技术研究[D]. 丁旭春.南京理工大学 2002
本文编号：2916355
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