汽轮机回热抽汽对下游流场影响数值研究

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1、第52卷第1期汽轮机技术V01．52NO．12010年2月TURBINETECHNOL0GYFeb．2010汽轮机回热抽汽对下游流场影响的数值研究高俊鹏(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046)摘要：针对某型机组高压缸的抽汽结构及抽汽点后叶片流场，采用N—S方程进行全周全三维叶片通道的数值模拟，研究结果表明，抽汽对其下游静叶栅气动参数沿周向和径向的分布均有较大的影响，并且该影响随着向抽汽点的趋近而增大，但抽汽对叶片型面静压分布影响较小，不会影响叶片的加载形式。关键词：数值模拟；回热抽汽；叶片分类号：TK262文献标

2、识码：A文章编号：1001—5884(2010)01-0049-02NumericalInvestigationoftheEfectofRegenerationExtractionSteamonDownstreamFlowFieldGAOJun．peng(HarbinTurbineCompanyLimited，Harbin150046，China)Abstract：Forstudyingthestructureandthedownstreamflowfieldoftheextractionsteaminhighpressu

3、recylinder，theNSequationwasusedtOnumericalsimulatingthefull—wavetotalthreee—dimensionalcascadebladepassage．Thestudyresultsshowedthattheextractionsteamwouldstrongerafectedontheaerocynamicp~ametemdistributiona'longthepitchwiseandspanwiseofthedownstreamstationaryblad

4、ecascade，andtheefectionwouldbestrongerwhenthesectionofthestationarybladecascadewasmoreneartheextractionpoint，buttheefeciononstaticpressuredistributionalongthebaldeprofilewaslittle，a'lmostnotefectedtheloadingtype．Keywords：numedcMinvestigation；regenerationextraction

5、steam；cascadeblade之间，缝隙宽度为25mm。图1表示计算所选取的网格区域0前言计算的总网格数为1ooo万。图2表示各列叶片三维几何模型。采用一s湍流模型进行网格计算，边界条件为：进口总抽汽回热系统是从蒸汽轮机通流部分抽出部分汽体通压6．2MPa，流量33．37k．g／s。过加热器、除氧器等装置对给水进行加热。回热抽汽会引起￡彗抽汽口附近透平通流部分、抽汽缝隙及集汽室内流动参数在径向和周向分布不均匀。最近几年在汽轮机设计中都有增大抽汽量的趋势。抽汽量的增大会进一步加剧流动参数分布的不均匀。而通常透平设计中并

6、未充分考虑抽汽所引起的流动不均匀性。另外，据一些相关资料介绍，汽轮机叶片出事故多发生在抽汽口附近的透平级中，这些事故的发生显然出口1与抽汽口附近流动的不均匀性有直接关系。本文对抽汽口附近透平通流部分(抽汽口前一级、抽汽口后一级、抽汽缝、集汽室和抽汽管道)进行整周全三维数值模拟，分析抽汽对透平级通流部分以及抽汽系统内部流动的影响，着重分析抽汽对抽汽点下游流场气动性能的影响规律图1计算区域1计算模型2抽汽对静叶气动性能的影响为准确分析抽汽对透平级通流部分以及抽汽系统内部2．1抽汽对静压分布的影响流动的影响，现根据实际样例进行模

7、型计算。某透平机组高图3表示不同叶高型面静压分布图。如图所示，抽汽引压缸抽汽缝隙位于高压第6级动叶出口与第7级静叶进口起型面静压下降，在周向愈接近抽汽点、轴向愈接近前缘、径收稿日期：200910-20作者简介：高俊鹏(1972一)，男，工程师。76汽轮机技术第52卷6月24日一7月5日，根据制造厂家GE公司和哈汽公周轴向碰摩振动特征为：振动振幅急剧上升发散、振动仍以司的方案再对汽封轴向间隙、径向间隙、值、隔板洼窝中心一倍频为主，相位在爬升之初有急剧变化，之后振动爬升，相等关键数据进行了多次测量，表1为6月26日的高压汽封位

8、稳定；轴心轨迹仍为正进动，时域波形并未出现削波现象。轴向间隙数据，可知高中压转子往燃机方向偏移3ram～3．5即使发生如此严重的碰摩故障，振动的非线性特征仍不明mm。根据多次测量的数据，GE公司确定以下处理方案：(1)显，低频、高频成份较小。高中压缸往燃机方向移动3．5mm；(2)测量所有隔板间隙(包这