隨著日益增長的帶有間歇特征、不穩(wěn)定特征的風電、太陽能等可再生能源發(fā)電的接入電網,以及電力用戶需求的不斷變化導致電網負荷峰谷差日益增大,電網對火電機組調峰的要求越來越迫切,同時也帶來了一系列經濟性和安全性問題,對汽輪機組調峰適應能力提出了更高的要求。本文選定國內目前某600MW超臨界汽輪機組作為研究目標,并陸續(xù)對其在深度調峰下的各項性能進行研究分析。首先,在深度調峰下,汽輪機主輔機運行狀態(tài)更加復雜,為了掌握汽輪機組的熱經濟性能,分析并計算汽輪機組調峰能耗特性,創(chuàng)建機組變負荷調峰能耗計算模型,然后對機組在不同負荷工況下的試驗數據進行采集,經過整理后進行簡單計算并分析,確定汽輪機組不同負荷調峰狀態(tài)下的能耗指標,得到了負荷率與汽輪機組在不同工況下各項經濟性指標的對應關系,對其經濟性進行簡要分析。其次,在對汽輪機組經濟性研究的基礎上,為了更好的了解深度調峰對低壓缸末級的氣動性能的影響,以600MW汽輪機作為主要研究對象,基于商業(yè)計算流體軟件Ansys CFX 16.1,通過改變出口背壓的方式對汽輪機組末級流動特性進行數值模擬,分析其末級葉片在設計工況和高背壓工況下的流動特性,結果表明,隨著末級背... 

【文章頁數】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外相關研究進展
        1.2.1 深度調峰下機組經濟性研究動態(tài)
        1.2.2 深度調峰末級流場研究動態(tài)
        1.2.3 葉片強度分析研究動態(tài)
    1.3 目前汽輪機組調峰存在的問題
    1.4 本文主要研究思路與內容
2 汽輪機組深度調峰經濟性研究
    2.1 600 MW機組深度調峰試驗
        2.1.1 調峰試驗標準
        2.1.2 600 MW機組試驗方法
        2.1.3 試驗測點及測量儀表
        2.1.4 試驗設備狀態(tài)及試驗程序
        2.1.5 試驗數據的計算及整理
    2.2 600 MW機組調峰經濟性分析
    2.3 本章小結
3 汽輪機末級流場數值計算方法
    3.1 計算流體力學理論
        3.1.1 控制方程
        3.1.2 湍流模型
        3.1.3 計算方法
    3.2 計算結構力學
        3.2.1 理論方程
        3.2.2 計算方法
        3.2.3 流固耦合面數據傳遞
    3.3 本章小結
4 600MW機組深度調峰下末級流場特性分析
    4.1 深度調峰下末級流場概述
    4.2 物理模型與網格劃分
        4.2.1 研究對象
        4.2.2 物理模型
        4.2.3 網格劃分
    4.3 數值方法及邊界條件
    4.4 計算結果分析
        4.4.1 末級動靜葉壓力分布
        4.4.2 靜葉速度場分析
        4.4.3 動葉速度場分析
        4.4.4 末級靜葉壓力面極限流線分布
        4.4.5 末級靜葉吸力面的極限流線分布
        4.4.6 末級動葉壓力面極限流線
        4.4.7 末級動葉吸力面極限流線
    4.5 本章小結
5 600MW機組深度調峰下末級葉片安全性分析
    5.1 流固耦合分析
    5.2 有限元模型
    5.3 網格劃分
    5.4 邊界條件設置
    5.5 流固熱耦合計算結果
        5.5.1 強度分析
    5.6 葉片強度安全性校核
        5.6.1 強度校核原理
        5.6.2 不同背壓下動葉片安全校核
    5.7 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間科研項目及科研成果
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]火電機組“熱電解耦”后低壓末級葉片動應力分析[J]. 馬義良,李宇鋒,梁天賦,馬小樂.  汽輪機技術. 2018(05)
[2]熱沖擊后氣膜冷卻葉片結構強度流固熱耦合仿真[J]. 關鵬,艾延廷,王志,包天南.  航空動力學報. 2018(08)
[3]吉林省“棄風”問題及風電消納政策綜述[J]. 李偉,楊薏霏.  中國市場. 2018(20)
[4]高速汽輪機末級葉片和輪緣強度分析及優(yōu)化[J]. 岑黎明,李一興,許宇健,龍秀峰.  汽輪機技術. 2018(03)
[5]燃煤機組深度調峰對汽輪機設備的影響[J]. 吳瑞康,華敏,秦攀,包勁松,樓可煒,丁陽俊,樊印龍.  熱力發(fā)電. 2018(05)
[6]核電超長末葉氣動穩(wěn)定性的流固耦合數值研究[J]. 庾明達,徐自力,范志飛,曹守洪,范小平,方宇.  西安交通大學學報. 2018(07)
[7]京津唐電網火電機組深度調峰經濟性分析[J]. 賈志軍,李強,李柏利.  內蒙古電力技術. 2018(01)
[8]基于ALE有限元法的流固耦合強耦合數值模擬[J]. 何濤.  力學學報. 2018(02)
[9]火電機組靈活性改造技術路線研究[J]. 劉剛.  電站系統(tǒng)工程. 2018(01)
[10]燃煤發(fā)電機組深度調峰運行的能耗特性分析[J]. 張國柱,張鈞泰,李亞維,劉明.  電力建設. 2017(10)

碩士論文
[1]660MW超臨界燃煤機組調峰對經濟性及環(huán)保的影響研究[D]. 靳旺宗.華北電力大學(北京) 2017
[2]火力發(fā)電機組深度調峰下汽輪機系統(tǒng)特性研究[D]. 解春林.華北電力大學 2013
[3]大型燃煤機組深度調峰運行經濟性安全性分析及負荷優(yōu)化分配[D]. 王海寧.華北電力大學 2012



本文編號：3670763