【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种汽轮机的喷嘴数目优化设计方法。
技术介绍
汽轮机是一种以蒸汽为动力,将蒸汽的能量转化成机械功的旋转机械,是世界上最重要的原动机之一,在电厂、工业生产、舰船等行业有着极其广泛的应用。因此,对汽轮机进行优化改造在提高经济效益和节约能源方面都有很大的实际应用价值。 汽轮机的启停和功率的变化是通过调节阀的开度的变化,从而改变进入汽轮机的蒸汽流量或蒸汽参数来实现的。目前已有的配汽方式有喷嘴配汽、节流配汽、滑压配汽、全电调“阀门管理”式配汽和旁通配汽。其中喷嘴配汽是调节级的静叶栅被分隔为几个进气弧段,每个进气弧段由一定数目的喷嘴组成,不同的调节级阀门对各组喷嘴单独供汽,按照负荷的需要通过改变调节级阀门的开度和开启数目来改变汽轮机的进汽量。由于喷嘴配汽在调节级阀门处进汽节流损失小,效率高,它是应用最广泛的一种调节方式。现有大功率汽轮机大多采用这种方式改变汽轮机进汽量。已知各阀门在不全开的情况下会造成很大的节流损失,为减少汽轮机调节级的节流损失,应尽量保证各阀门全开或全闭。当实际给定多个负荷时,为达到所要求的工作点,相应的阀门一般不能保证全开或全闭状态,会造成很大的节流损失,造成汽轮机长期低效率运行,浪费了大量有效热能,使发电成本增加。国内机组的常用负荷点为额定功率的70% 80%左右,为减少甚至消除节流损失,我们设想根据先验的常用工作负荷点,对调节级各阀门对应的喷嘴数目进行优化设计,由此保证各阀门全开或全闭时能够组合出更多的常用工作负荷点,适应机组的经济运行。在优化设计过程中,考虑汽轮机的实际运行约束条件,对优化结果在实际工作中的应用具有重要的意义。 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑汽轮机实际运行约束的各喷嘴组的喷嘴数目优化设计方法,其特征在于所述方法是按照如下步骤来实现的 步骤一、构建喷嘴数目优化模型Y = W1 (Xgz1-Ge1)2+W2 (Xgz2-Ge2)2+......+W1 (Xgz1-Ge1)2 (2-10) W1^ff2......W1表示各个负荷点运行时间百分比; XgZp XgZ2......Xgz1表示各个给定负荷点的实际流量; Ge1' Ge2......Ge1表示各个给定负荷点的理论流量; 实际流量与理论流量的综合偏离程度用Y表示; 步骤二、计算各个给定负荷点的实际流量 由各阀门喷嘴数目及其对应的阀门开度计算I......I个给定负荷点的实际流量(与给定负荷点无关) 式中j为阀门的开度组合形式,Plk为第k个喷嘴组的调节级流量比,Ank为第k个喷嘴组各个喷嘴喉部截面积之和,Ptlk为第k个调节阀阀后的压力(即调节阀对应的喷 ^嘴组前),Pfflt为第k个调节阀阀后的密度(即调节阀对应的喷嘴组前),k 1] ’VPoa-U= ^lk = ^lk I — I,Plk为第k个喷嘴组的喷嘴背压,P2为调节级后汽室中的压力; 在实际计算过程中,Plk与P2的值不等,将喷嘴组流量方程改为 式中P2k为调节级的流量比,Xk是调节级前后压力比的函数; 通过二分法计算P2 :步骤A、给定一个喷嘴后压力plk ;步骤B、根据热力计算公式计算出喷嘴出口处蒸汽的焓Ii1、蒸汽的速度C1和动叶进口蒸汽的相对速度W1,再通过公式(1-2)计算出一个喷嘴蒸汽的出口流量Gn ;步骤C、然后假设一个动叶出口蒸汽的压力,即调节级后压力P2 ;步骤D、通过热...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘金福,万杰,付云峰,李飞,张怀鹏,张可浩,游尔胜,王一丰,蔡鼎,于达仁,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:
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