汽轮机的特征通流面积及弗留格尔公式改进.pdf

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1、第30卷第7期动力工程学报V01．30No．72010年7月JournalofChineseSocietyofPowerEngineeringJuly2010文章编号：1674—7607(2010)07—0473—05中图分类号：TK263．2文献标识码：A学科分类号：470．30汽轮机的特征通流面积及弗留格尔公式改进徐大懋，邓德兵，王世勇，陈伟(中国广东核电集团有限公司，深圳518031)摘要：提出了汽轮机特征通流面积的新概念，并用明确的解析式表达．特征通流面积具有重要特点：只要相应级段的几何参数不变，特征通流面积在不同工况下保持常数，且有较高的精确度；反之，如果特

2、征通流面积改变，原因一定来自级段几何参数的变化．采用特征通流面积可对汽轮机通流部分进行性能分析，建立机组的精确热力性能档案和实现精确的变工况计算，还可将其用于汽轮机的运行监测与诊断等．在研究特征通流面积的过程中，发现广为应用的弗留格尔公式误差较大，因而提出了高精度的改进公式．关键词：汽轮机；特征通流面积；弗留格尔公式；性能分析；计算；诊断ApplicationofCharacteristiCFlowAreaofSteamTurbinesandImprovementonF109elFormulaXUDa—mao，DENGDe-bing，WANGShi—yong，CHEN

3、Wei(ChinaGuangdongNuclearPowerHoldingCo．，Ltd．，Shenzhen518031，China)Abstract：Asanewconcept，characteristicflowarea(CFA)ofsteamturbinesisbeingproposedwithaspecificexpression，whichhasfollowingfeatures：theareawillremainnearlyconstantwithhighaccuracyundervariousworkingconditionsiftherearenoch

4、angesingeometricparametersatrelevantstages．Ontheotherhand，ifthereareanychangesfoundinCFA，itmustcomefromthechangesofgeometricparametersatrelevantstages．CFAcanbeusedforanalyzingthermalcharacteristicsofrelevantflowpassages，estab—lishingprecisefilesofthermalparameters，performingaccuratecalc

5、ulationofoff-designconditionsandformonitoringanddiagnosisofsteamturbineoperations．IntheprocessofexploringCFA，thewidelyusedFliigelformulawasfoundtohavesomedeviations．Inordertosolvethisproblem，anewformulawithhigherprecisionisproposed．Keywords：steamturbine；characteristicflowarea；Fltigelfor

6、mula；performanceanalysis；calculation；di—agnosis汽轮机的热力性能有两大重要指标：效率和通流能力．效率要求越高越好；而通流能力则要求最佳匹配．效率已有明确的表达式；通流能力还只是概念，但与通流面积密切相关．在工程实践中，由于汽轮机通流面积匹配不当而引起性能偏离的现象比较普遍，尤其是核电汽轮机更为明显Ⅲ．一旦产生性能偏离，必然会提出如下问题：性能偏离是由通流面积匹配不当所致，还是效率原因?或是二者都有?如果偏离与通流面积匹配有关，应如何改进?所有上述问题的解决要求通流收稿日期：2010—01—25修订日期：2010-03-01

7、作者简介：徐大懋(1935一)。男，安徽当涂人，中国工程院院士。主要从事热力涡轮机和热能工程方面的研究和设计工作．电话(Tel．)：0755—84478203，E-mail：xudamao@egnpc．colmcm动力工程学报第30卷能力特性应有明确的表达式，并且可将其应用于分析和计算．通过长期的实践与研究，笔者提出了能反映通流能力的表达式，并称之为“特征通流面积”(以下简称CFA)，以解决汽轮机性能偏离的工程实际问题．在研究中发现CFA还有其他重要用途，如建立机组的精确性能档案，进行精确的变工况计算及机组的运行监测与诊断等．弗留格尔公式(以下简称弗