隨著我國工業(yè)的迅猛增長,電力需求也隨之不斷增加。目前超臨界、超超臨界參數(shù)的火電機(jī)組由于其良好的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)目前已成為600MW、1000MW等級(jí)新機(jī)組的發(fā)展目標(biāo)。由于超臨界、超超臨界機(jī)組蒸汽初溫的提高,加劇了鍋爐過熱器、再熱器等管道內(nèi)壁的高溫氧化過程,高速流動(dòng)的蒸汽將管道內(nèi)壁脫落的氧化物攜帶至汽輪機(jī)中,使汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)、再熱第一級(jí)發(fā)生嚴(yán)重的沖蝕。超臨界、超超臨界機(jī)組因葉片受到嚴(yán)重沖蝕其良好的經(jīng)濟(jì)性也大打折扣。因此,通過對(duì)葉片固體顆粒沖蝕問題的研究來提高葉片的抗沖蝕性能具有重要的工程實(shí)踐意義。本文通過CFD數(shù)值模擬軟件ANSYS-CFX,采用基于有限元的有限體積法來求解時(shí)均連續(xù)Navier-Stokes方程。葉片流道中的固體顆粒的軌跡追蹤采用基于拉格朗日法且僅對(duì)稀相流有效的固體顆粒傳輸模型,固體顆粒在葉片表面的沖蝕行為采用Finnie沖蝕模型來計(jì)算。論文的主要工作如下:以某600MW超臨界汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)為研究對(duì)象,主要分析了調(diào)節(jié)級(jí)靜、動(dòng)葉中的固體顆粒運(yùn)動(dòng)特性以及沖蝕特性。對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)靜、動(dòng)葉中的固體顆粒運(yùn)動(dòng)特性以及沖蝕特性研究結(jié)果表明:調(diào)節(jié)級(jí)中,固體顆粒在靜、動(dòng)葉片壓力面的撞擊速度均呈現(xiàn)隨顆粒粒... 

【文章來源】：東北電力大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴的沖蝕情況

東北電力大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文面積擴(kuò)大至 10%，則該級(jí)效率降低 3%。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)沖蝕損傷嚴(yán)重程度可以嚴(yán)重到如圖1-1 和圖 1-2 所示的程度 9 。固體顆粒沖蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失是很大的。日本戶畑火電廠一臺(tái)亞臨界強(qiáng)制循環(huán)鍋爐定壓運(yùn)行 3 年以后，其調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴中多出現(xiàn)嚴(yán)重的 SPE 磨損現(xiàn)象，第二年更新噴嘴葉片后運(yùn)行沒多久葉片又出現(xiàn)磨損，5 年后不得已又更換了新的葉片 10 。據(jù)早期的美國 EPRI 報(bào)道，因固體顆粒沖蝕（SPE）問題使得美國的電力行業(yè)每年損失高達(dá) 1.5 億美元 11 。綜上所述，固體顆粒沖蝕（SPE）問題能否解決，是決定高參數(shù)、大容量機(jī)組是否能夠真正發(fā)揮經(jīng)濟(jì)性、安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵 12 。

行 3 年以后，其調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴中多出現(xiàn)嚴(yán)重的 SPE 磨損現(xiàn)象，第二年更新噴嘴葉片多久葉片又出現(xiàn)磨損，5 年后不得已又更換了新的葉片 10 。據(jù)早期的美國 EPRI 體顆粒沖蝕（SPE）問題使得美國的電力行業(yè)每年損失高達(dá) 1.5 億美元 11 。綜上顆粒沖蝕（SPE）問題能否解決，是決定高參數(shù)、大容量機(jī)組是否能夠真正發(fā)揮安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵 12 。圖 1-1 調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴的沖蝕情況 圖 1-2 調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉的沖蝕情況

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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