660mw汽轮机低压排汽缸联合末级整圈叶片气动性能研究

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1、第40卷第2期热力透平THERMALTUaBINE2011年6月660MW汽轮机低压排汽缸联合末级整圈叶片气动性能研究王科军，杨锐，史立群，杨建道(上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240)摘要：为了减少汽轮机低压端排汽余迭损失，设计具有较大压力回收能力的低压排汽缸对整个机组的效率提升具有非常重要的意义。对660MW的汽轮机低压缸进行了CFD数值模拟，考虑到低压缸流动具有不对称性、强三维流动的特点，选择末级整圈叶片和低压排汽缸一起作为研究对象，研究结果表明该低压缸具有较好的气动性能，

2、能有效地将末级余速损失转化为压力能回收。关键词：660MW汽轮机；排汽损失；数值模拟中图分类号：TK263．3一文献标识码：A文章编号：1672—5549(2011)02—0075—03ReserchofAerodynamicPerformanceforLastStageEntireCircleBladesofSteamTurbineLPCylinderWANGKe-jun，YANGRui，SHILi—qun，YANGJian—dao(ShanghaiElectricPowerGeneration

3、EquipmentCo．，Ltd．ShanghaiTurbinePlant，Shanghai200240，China)Abstract：InordertoreducetheleavingvelocitylossofsteamturbineLPexhaust，itisofgreatsignificancetodesignLPcylinderwithagreaterpressurerecyclingabilitySOastopromotetheentireunit’Sefficiency．Thisar

4、ticlehasshowedtheCFDnumericalsimulationtothe660MWsteamturbineLPcylinder．Duringthenumericalsimulation，theflowingdissymmetryofLPcylinderandthestrongthree—dimensionalflowcharacteristicweretakenintoaccountandmeanwhile，theentirecirclelaststagebladeandLPcyl

5、inderwereselectedasresearchobjective．ThefindingsindicatedthatthisLPcylinderhasgoodaerodynamicperformance，anditcaneffectivelytransformthelaststageleavingvelocitylossasthepressureenergyrecycling．Keywords：660MWsteamturbine；exhaustleavingvelocityloss；nume

6、ricalsimulation汽轮机中，低压排汽缸系统连接着末级叶片和性能和流场结构]。本研究项目将开展耦合汽凝汽器，主要由扩压器、排汽蜗壳和起支撑作用的轮机末级整圈叶片与排汽缸的计算系统，进行排汽筋板和撑管组成。扩压器和排汽蜗壳通常为轴向缸气动性能和流场结构的分析研究，给出变凝汽器进汽单侧排汽形式。在实际运行工况下，汽轮机末背压下的排汽缸排汽损失曲线。级出口流场具有强烈的预旋和不均匀的压力分布，这样的流场结构影响排汽缸的气动性能；同时非轴1数值计算方法对称的排汽缸也会在汽轮机出口位置产生不均匀的

7、压力场，影响汽轮机末级叶栅内的蒸汽流动¨。排汽缸流场结构和气动性能的研究主要包括因此，在设计高性能的排汽缸时应该考虑末级叶片全尺寸实验、模型试验、数值模拟和理论分析相互与排汽缸流场之问的相互作用。一般而言，排汽缸结合的方式。全尺寸实验是在真实的汽轮机和排和末级叶片气动性能研究基本上是相互独立的，即汽系统上开展性能试验。模型试验是将排汽系统对排汽缸气动性能分析时一般采用均匀的进口条按比例制成模型，根据相似理论将模型上测量数件，但这样的分析计算很难掌握排汽缸真实的气动据转化为实际机组的相关数据。模型试

8、验是研究收稿日期：2011—03—16修订日期：2011—04—21作者简介：王科军(1978一)，男，毕业于西安交通大学，本科，工程师，从事汽轮机技术研发工作。

9、ill■重第2期660MW汽轮机低压排汽缸联合末级整圈叶片气动性能研究机理和规律的有效方法。而新近发展的三维数值源项Q包括哥氏力和离心力的作用，叶轮机流场模拟技术在排汽缸流场结构和气动性能分析以及可忽略体积力，有：优化设计方面发挥了巨大作用。0本文选择数值模拟技术对低压排汽缸的气动0性能进行研究，研究对象选取见图1、图2