某重型燃气轮机外抽气冷却分析.pdf

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1、第58卷第6期汽轮机技术V01．58No．62016年12月TURBINETECHNOLOGYDec·2016：=================================================================================某重型燃气轮机外抽气冷却分析李明1，王颖2，葛春醒2，冯永志2(1中国核电工程有限公司，北京100840；2哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046)摘要：以某重型燃气轮机部分外部抽气冷却结构为模型，采用K一占模型，对模型内冷却空气的流动情况进行了数值模拟，考察了加入隔

2、流板对抽气通道中的压力变化的影响，以及不同的压差对冷却空气的质量流量所占总流量的百分比，不同温度对冷却空气的质量流量所占总流量的百分比的影响。关键词：燃气轮机；数值模拟；冷却分类号：TK47文献标识码：A文章编号：1001-5884(2016)06-0451-02AHeavy．dutyGasTurbineExhaustGasCoolingAnalysisLIMin91，WANGYin92，GeCHUN-xin92，FENYong-zhi(1ChinaNuclearPowerEngineeringCompanyLimited，Beijing100

3、840，China；2HarbinTurbineCompanyLimited，Harbin150046，China)Abstract：Basingonthemodeloftheexternalexhaustgascoolingstructureofaheavy—dutygasturbine，use，c一占model，theflowconditionofthecoolinggasofthemodelconductnumericalsimulateanalysis，checkaddingBaffleplateistheinfluenceofthep

4、ressurechangingintheexhaustgaspath，andlnas$flowpercentageinthedifferentpressuredifferenceandthedifferenttemperature．Keywords：gasturbine；numericalsimulate；coor缸g0前言燃气轮机在电力工业中的应用越来越广泛，增大进气量和提高燃气温度都可以提高燃气轮机的效率和经济收益。然而，透平初温受到材料等因素的制约，不能无限制地提高，所以对燃机高温部件的冷却就显得尤为重要。因此，对于燃气轮机，冷却空气的计

5、算和分析尤为重要。通过冷却转子和静子，以保证机器的合理运行温度，透平能够正常运转，达到其使用寿命。冷却是通过正向流动的冷空气实现的，这些冷空气从压气机中适当位置抽出，通过燃机主流道的内侧或者外侧的各种结构原件进行冷却工作之后，从确定的主流道的若干部位排出与主流汇合或直接泄漏到机体外部排人大气。本文研究对象为某型燃气轮机从压气机的某一级中抽出少部分气体，用于冷却透平。抽气部分位于压气机中缸，采用周向进气，由压气机中缸外的4个开孔处向外排气，再通过管道通向透平缸。1计算方法与计算网格本文分析某重型燃机的部分外抽气管路。其结构比较复杂，并涉及到旋转问

6、题，整个抽气通道如图1所示。整个流道由压气机中缸上的环状空腔和连接压气机中缸，透垩缸的篮路压组成。在压气机中缸上有6个开孔处，收稿13期：2016-09-28作者简介：李明(1971一)，高级工程师，硕士。从事采购管理工作。图1抽气通道示意图其中孔1、3、4、6为抽气孔，孔2和5由法兰堵死，孔7、8、9、10为出气侧。通向透平缸，通道中设置2个节流孔板。根据燃气轮机几何及流场对称的特点，选取几何模型的1／2作为研究对象，划分结构化六面体网格。采用轴对称的方法计算，设置对称面，湍流模型采用K一占模型，边界条件分两种情况，一是给定总压进口和静压出口

7、，二是给定总压进口和流量出口。本文主要分析了隔流板的加入对外抽气通道压力分布的影响，以及在同等温度条件、不同压差下，总压变化范围限定为1．05MPa一1．25MPa时，压气机抽气流量情况。2计算结果本文中计算了入口出口压差为0．2MPa～0．6MPa的几种运行工况。首先考虑了入13总压为1．2MPa、出口静压为0．7452汽轮机技术第58卷MPa时，抽汽通道未加节流孔板的总压分布情况，如图2所示，压力梯度很大，在节流I=I处压力骤减。同时考察了加节流孔板对整个结构流场的影响，在其它参数均相同的情况下，加入隔流板抽气通道中的总压分布如图3所示。^

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