工业汽轮机调节级段复杂流动特性研究

作者：禹志根; 陈金铨; 袁浩; 蓝吉兵; 隋永枫

来源：热力透平, 2019, 48(04): 269-274.

DOI：10.13707/j.cnki.31-1922/th.2019.04.007

• 工业汽轮机
• 调节级-压力级
• 三维流动特性
• 数值模拟
• 流动效率

喷嘴调节是工业汽轮机进行变工况调节的主要方式之一。由于调节级部分进汽运行和过渡腔室内气流大幅偏转等原因,从调节级到压力级第1级的通流区域内流动情况复杂,效率损失严重。以某工业汽轮机为例,对包含调节级、过渡腔室和压力级第1级的通流区段进行全周全三维数值计算,分析了4阀点、3阀点和2阀点3个典型工况下的三维流动与各区域压力损失的情况。分析表明,随阀点减少,通流效率从86.1%降低至54.2%,过渡腔室内切向流动加剧,总压损失从2.2%增至45.8%,是影响流动效率的首要因素。另外,中分面螺栓安装时占据部分流道空间,使过渡腔室内通流面积在局部区域变化幅度过大,产生额外流动损失。而且,过渡腔室内的强烈有旋流动会影响下游压力级的入口流场均匀程度和攻角分布,3阀点和2阀点工况时,大的正攻角会使压力级第1级内流动效率降低。研究成果可为工业汽轮机整机变工况运行性能优化和高气动性能过渡腔室设计提供参考。

• 单位
  杭州汽轮动力集团有限公司; 杭州汽轮机股份有限公司