史立群, 杨建道, 杨 锐, 彭泽瑛

(上海电气电站设备有限公司,上海 201108)

汽轮机的排汽损失占到整个汽轮机损失的15%左右[1],设计一个具有良好气动性能的低压排汽缸是有效降低排汽损失的主要办法.排汽缸可以对汽轮机的余速进行一定程度的回收利用,降低末级动叶出口的压力、增加末级焓降从而增加汽轮机的出力,提高机组效率.对排汽缸内蒸汽的流动机理和现象进行研究分析,有助于进一步提高排汽缸的气动性能.

近年来,许多学者对排汽缸气动性能进行了数值模拟计算[2-4]和吹风试验研究,但大部分研究仅仅对排汽缸进行单独分析[5-6],忽略了末级叶片出口流场径向的不均匀性对排汽缸气动性能的影响.最近,部分研究人员注意到了这点,如李欣等[5]对汽轮机排汽缸和叶片进行了耦合计算分析,发现是否考虑末级叶片对于数值模拟的结果有非常明显的影响.随着计算流体力学(CFD)和计算机技术的发展,使对汽轮机排汽缸进行大规模的数值模拟计算成为可能.利用CFD方法可以快速准确地了解排汽缸内蒸汽的流动情况,分析不同边界条件对其气动性能的影响.

笔者利用CFD方法对某600 MW汽轮机的末级叶片和排汽缸进行了耦合计算,对比了是否考虑末级叶片的排汽缸气动性能的计算差别,并重点分析了动叶叶顶漏气对排汽缸气动性能的影响.

1 研究方法

在研究排汽缸气动性能时采用试验的方法是非常困难的,将耗费大……