针对某风电塔筒制作项目,对风电塔筒门框用Q420NE厚板对接接头的药芯焊丝CO₂气体保护焊(FCAW)工艺进行了分析,并且完成了Q420NE厚板焊接工艺评定。同时,通过实心焊丝对照组试验,分析了不同保护气体对实心焊丝气体保护焊的影响。结果表明:FCAW工艺满足Q420NE厚板焊接工艺要求,可用于塔筒门框焊接;对于实心焊丝气体保护焊,保护气体类型对焊接Q420NE钢有较大影响,使用纯CO₂气体焊接Q420NE钢无法保证焊缝满足技术要求。

以PG9351FA燃气轮机联合循环机组为研究对象,基于Thermoflex软件建立机组模型,分别对满负荷及定负荷运行工况进行了性能计算,并且分析了系统的各项关键参数。结果表明:对比满负荷和定负荷工况,环境温度升高对汽轮机、余热锅炉和联合循环效率的影响相同,但是对燃气轮机效率影响的差异较大;联合循环机组在定负荷工况运行时,可以采用合适的低品位热源提高燃气轮机入口空气温度,从而提高燃气轮机效率;同时,可以通过冷端优化等措施,降低汽轮机背压以改善汽轮机运行性能。

绝热式压缩空气储能系统具有大容量、长时、安全、稳定和灵活等特点。在该类储能系统中,换热器作为关键部件,对系统效率具有重要影响。通过建立绝热式压缩空气储能热力系统模型,分析了换热器端差、空气侧压降对系统效率的影响,同时综合评价了换热器成本。结果表明:换热器上端差的增加会导致系统效率降低,在实际工程设计时,应使下端差与上端差相匹配;相比于高压级换热器,低压级换热器的空气侧压降对系统效率的影响更大;换热器的端差越小、压降越低,系统效率越高,但是设备成本也越高,因此在满足系统效率要求的前提下存在最优的端差和压降组合使换热器成本最优。

燃煤电厂目前普遍采用选择性催化还原(SCR)法进行烟气脱硝,SCR反应器是烟气脱硝处理的主要设备,其设计方案直接影响烟气脱硝性能。SCR反应器在运行时承受多种荷载和作用,常规设计通常采用保守的框架形式,其材料利用率和受力性能存在局限性。为实现SCR反应器结构的高性能设计,对其受力特点和结构方案进行了研究,形成了结构空间布置和截面优化、提高结构刚度、温度应力和膨胀变形控制、内部压力控制、防积灰措施等关键技术解决方案,设计了一种新型SCR反应器结构。结果表明:该新型SCR反应器结构布置合理,催化剂层大梁的高度可以降低约50%,总用钢量可以节省约20%,同时有限元仿真分析表明结构具有良好的受力性能和安全性能。该新型SCR反应器在多个项目中得到了应用,使电厂氮氧化物(NO_x)排放得到了有效控制,产生了显著的效益。

针对中温中压等级垃圾焚烧发电机组发电效率偏低的现状,研究了主蒸汽参数提级、增设再热循环和余热回收利用装置等措施,同时选取某15 MW机组分别按中温次高压和中温次高压再热方案进行改造分析,评价机组改造后的性能参数和经济效益。结果表明:采用中温次高压改造技术方案后,锅炉受热面质量增加9%,发电效率提高1.52个百分点,垃圾发电量增加43 kW·h/t,改造费用约为2 005万元,管材更换费用增加657万元,内部收益率为17.47%,投资回收期为6.31 a;采用中温次高压再热改造技术方案后,锅炉受热面质量增加24%,发电效率提高2.35个百分点,垃圾发电量增加64 kW·h /t,改造费用为2 490万元,管材更换费用增加1 363万元,内部收益率为21.53%,投资回收期为5.15 a。研究结果可为中温中压垃圾焚烧发电机组改造提供参考。

基于对燃气轮机气体燃料控制阀进口液压执行机构的调研及分析,结合大量的使用及设计经验,全新研发100%国产化的燃气轮机气体燃料控制阀液压执行机构。重点对气体燃料控制阀液压执行机构的原理设计进行介绍,并且通过搭建仿真模型对液压执行机构的频率响应进行仿真分析,搭建测试系统对执行机构进行可靠性验证及多项性能测试。仿真和测试结果表明:国产化的气体燃料控制阀液压执行机构在多个方面性能优于进口执行机构。燃气轮机气体燃料控制阀液压执行机构国产化样件的成功研制突破了国产化的关键问题。

为分析汽轮机转子材料制备、加工、安装和运行过程中结构尺寸、材料物性参数、温度等随机变量对其等效应力的影响,以某300 MW级汽轮机高压转子为例,采用有限元方法计算得到了冷态启动过程中最大等效应力出现的时刻和部位,并且结合变量随机性,分别采用多项式响应面法和支持向量回归(SVR)响应面法拟合转子最大等效应力与随机变量之间的关系,比较分析了其拟合效果。同时,采用蒙特卡洛模拟法探究了在冷态启动过程中转子强度的可靠性和各随机变量的敏感性,得到了转子半径等6个随机变量的敏感性指数排列顺序。结果表明:SVR响应面法拟合效果比多项式响应面法拟合效果更好,2种响应面法得出冷态启动曲线的强度可靠性分别为96.99%和94.16%;在6个随机变量中,对汽轮机转子等效应力影响最大的是转子材料的弹性模量。

某超临界锅炉水冷壁螺旋管区域发生多处泄漏,对泄漏管取样后进行了宏观检查、化学成分、金相组织和拉伸性能等分析。结果表明:原始泄漏点处于水冷壁管鳍片焊缝熔合区,鳍片焊缝存在大量焊接缺陷导致产生该泄漏点;泄漏的汽水流将相邻管吹损,相邻管出现多处次生漏点,造成管内介质流量降低,导致在次生漏点的下游区域发生短时过热爆管。建议应严格控制和检查鳍片焊缝的焊接质量。

某1000 MW超超临界二次再热机组在进行阀门活动性试验(ATT)时,控制(EH)油压异常下降,随后汽轮机所有调节阀全关,触发了发电机逆功率保护,导致机组跳闸。基于油动机工作原理和数字式电液调节系统(DEH)逻辑中存在的调节阀防卡涩逻辑对该机组跳闸事件原因进行分析,并且提出处理建议及后续的防范措施。结果表明:通过严格控制EH油油质、优化试验流程、加强逻辑组态检查,可以有效避免ATT导致汽轮机跳闸。研究结果对同类型发电机组的调试及运行具有一定的参考意义。

为了满足日益严格的氮氧化物(NO_x)排放标准,发电用重型燃气轮机普遍采用贫燃预混燃烧以降低火焰温度,从而降低NO_x排放。为了验证某F级重型燃气轮机的燃烧模式控制系统,以天然气燃烧的简化化学反应机理模型为基础,建立了面向化学反应器的网络模块库,开展了燃烧模式切换过程的仿真研究。基于Simulink模式图的建模技术,实现了点火和熄火等状态急剧变化过程的动态建模。通过仿真验证了建立的模型能够正确反映不同燃料支路流量分配比例对燃烧室温度、排放成分的影响,而且可以以较低的计算成本实现燃烧模式切换的实时仿真。

某工业背压式汽轮机按技术协议需要在制造完成后进行厂内空负荷试车工作,而背压式汽轮机组空负荷试车的流程、方案与凝汽式机组存在较大差异。结合具体实例,研究背压式汽轮机空负荷试车的方案、流程,分析实际试车过程中的重难点,可以为同类型背压式汽轮机空负荷试车提供一定参考。

基于多层级筛选最佳聚类数自适应的模糊C均值(FCM)算法对某热电联产机组进行能效特性分析。对传统聚类算法进行改进,提出一种基于多层级严格筛选的最佳聚类数自适应确定方法,得到机组在不同负荷下的能效特性;采用最小二乘法拟合得到机组运行特性曲线,并且对牛顿插值算法得到的机组运行能效特性曲面进行对比分析。结果表明:在不同外界约束下,机组性能存在一定的差异,通过能效特性曲面,可以直观地看出2台机组在不同负荷下的能效特性差异及每台机组性能较优的负荷工况。在电负荷为225 MW,热负荷(供热蒸汽质量流量)为72.5~88.5 t/h的工况,1号机组的供电煤耗率比2号机组高,并且随着热负荷的增加,煤耗率差值呈现先增大后减小的趋势。因此,在负荷调整时,可以优先安排2号机组低负荷运行。

针对某660 MW燃煤机组原深度耦合余热利用系统存在的问题,分析了该系统未达到设计目标的原因,采取了旁路烟道优化、凝结水换热器取水位置优化、再循环管路优化、增加烟气冷却器水侧旁路4种改造方案,并对最终的优化改造效果进行了详细的计算分析。结果表明:优化改造后,旁路烟气量比例上升至13.5%,凝结水换热器进口水温可以长期稳定在70 ℃,辅助蒸汽换热器的蒸汽用量基本降至0;优化后投运该系统,机组的供电煤耗率降低了2.73 g/(kW·h)。

针对某660 MW锅炉高温过热器左右两侧吸热量偏差过大的问题,首先尝试采用同电厂另一台锅炉的自纠偏方法,研究分离燃尽风(SOFA)风门开度偏差与汽温偏差的关系,当该方法未达到预期效果后,进一步分析了失效原因。通过耦合SOFA风门水平摆角及开度偏差方法,成功建立了二者与锅炉左右两侧汽温偏差的关系。结果表明:通过调整SOFA风门水平摆角,可以有效地改变炉膛内切圆左右两侧的推力分布;调整上3层SOFA风门开度,当左侧风门开度增大、右侧风门开度减小时,过热器两侧吸热量呈现左侧增大、右侧减小的变化趋势,使过热器两侧汽温偏差随SOFA风门开度偏差变化呈先减小后逐渐稳定的趋势。投运耦合SOFA风门水平摆角及开度偏差的锅炉汽温自纠偏优化控制系统,成功实现了锅炉汽温的自纠偏控制。

提出了核电机组可靠性的统计分析方法,介绍了核电机组5个可靠性特征量的意义及计算公式。提出了核电机组可靠性特征量加权算术平均值,给出了2008—2022年中国与美国1 000 MW等级核电机组可靠性的统计结果、可靠性特征量加权算术平均值的计算结果,以及可靠性特征量的变化曲线。结果表明:中国1 000 MW等级核电机组的可用性、可靠性与维修性整体上呈提高趋势,2008—2022年中国1 000 MW等级核电机组的等效可用系数比美国高1.81个百分点。

在连续给料式固定床装置上研究了模拟村镇垃圾在不同组分配比下对热解气及焦油产生特性的影响。试验结果表明:在800 ℃垃圾混合热解比单独热解更能促进物料充分裂解,减少焦油产生并提高热解气冷煤气效率(CGE)。混合热解能降低焦油中O元素的含量,降低焦油的腐蚀性;含氯物质(本文中为聚氯乙烯)的存在能有效促进热解焦油中含N、S官能团的分解,保证焦油具有更高的热值和更好的稳定性。混合热解能有效减少焦油中的杂环及脂环化合物,但开链化合物及芳香化合物占比变化情况则与物料中的组分配比有关。

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、复相分离技术等研究HT700T合金管热暴露后的沿晶界析出物。结果表明:浸蚀条件下,晶界析出物呈团絮状,明显区别于晶内。500 ℃热暴露后,晶界团絮状析出物已经出现,并且数量随温度的升高而增加,至750 ℃左右达到峰值,之后逐步减少,至1 000 ℃全部回溶消失。晶界析出物由富Cr相、γ'相和基体γ相构成,晶界微区γ'相体积分数高于晶内。对比观察700 ℃高温持久强度断裂试样的不同位置,未发现晶界析出物促进试样蠕变开裂的证据,但应力对于晶界析出物有一定促进作用。

某1000 MW燃煤锅炉长期掺烧污泥和褐煤,锅炉效率有所降低,停炉检修时发现燃烧器附近的水冷壁和一级过热器管屏存在结渣情况。为了提高锅炉效率和解决结渣问题,开展了常用煤种与常用污泥的燃烧特性试验,并且结合制粉系统和燃烧调整试验,优化炉内燃烧工况。结果表明:优化后的燃烧工况能有效实现炉膛燃烧“风包粉”,成功消除了水冷壁区域和一级过热器管屏的结渣问题。此外,针对锅炉不同负荷工况,提出了基于二次风配比和过量空气系数控制的污泥掺烧策略,以进一步提高锅炉效率。

选取高强度结构钢(简称高强钢) Q460,对大型锅炉钢结构中最常用的H形截面受弯构件和箱形截面轴心受力构件进行了优化研究。结果表明:将高强钢应用于大型电站锅炉钢结构具有可观的经济效益。对于大型板拼受弯构件,采用高强钢Q460进行优化设计后,钢材量节省比例为32.5%;对于轴心受力构件,随着长细比和厚度的增加,钢材量节省比例降低,但最大节省比例可达21.7%。

通过与多种监测方法进行对比,合理地构建光伏发电模型,将实际单位面积光伏发电量与模型单位面积光伏发电量进行比较,验证是否可以通过所建立的光伏发电模型低成本实现对光伏发电设备的状态监测。在首次实践中,直观地从状态监测结果发现了存在异常的光伏发电设备。通过分析处理,解决了热斑导致的组串故障,组串接入不合理导致的功率受限,以及冷凝云雾遮挡导致的异常波动,最终证实了方法的低成本和有效性。

针对某大型电站锅炉钢架与前煤仓间联合结构,利用ABAQUS有限元软件对其进行了多遇和罕遇地震作用下的抗震性能研究,分析了结构体系的地震时程响应和梁柱节点连接形式对抗震性能的影响。基于扭转位移角定量评估了铰接结构在罕遇地震作用下的扭转变形,并且给出了降低扭转变形的相关措施。研究结果表明:梁柱节点连接形式会影响结构整体刚度,采用梁柱铰接的结构体系的整体刚度更低,导致结构的变形增大。增设合理支撑的铰接结构和刚接结构均具有良好的抗震性能,但铰接结构更加经济。

介绍并分析了某垃圾焚烧发电机组的锅炉房采用紧身封闭钢结构的设计方法和注意事项,从占地面积、建筑总高度方面与其他类型的锅炉房进行对比。结果表明:锅炉房采用紧身封闭钢结构可以为检修空间提供很好的防风防雨及保温作用,并且不需要搭建独立的围护结构,能够节约场地与材料,降低整体建造成本。

采用乙醇水合改性CaO作为吸附剂,在固定床实验装置上研究不同改性参数对脱氯效果的影响,并且对HCl吸附实验的结果进行动力学分析。运用5种表观动力学模型对实验数据进行非线性拟合。研究结果显示:5种模型的拟合效果优劣顺序为Bangham模型、准二级模型、Elovich模型、准一级模型、颗粒内扩散模型。在HCl吸附过程中,传质扩散始终具有显著影响,为关键控制步骤。在反应初期,表面活性位点未被占据、内部孔道未堵塞时,外部传质过程为主导控制步骤;在反应中期,由于生成产物层堵塞原有发达孔隙结构,颗粒内扩散阻力成为主导HCl吸附的因素。同时,表面化学反应在HCl吸附过程中始终发挥主导作用。

并网逆变器是直流(DC)与交流(AC)转换的核心,其性能优劣直接关系光伏并网的工作效率和电力系统的电能质量。但是,在逆变器长期服役过程,直流电压波动、电网扰动等不稳定因素对逆变器的控制策略提出了更高要求。系统分析了三相逆变器的电压电流闭环控制机理及其等效模型,并且结合比例-积分-微分(PID)控制器和前馈控制思想提出了强鲁棒性闭环控制策略。同时,基于等效模型和功率消耗情况,完善了滤波电路中电感和电容的设计。最后,利用MATLAB Simulink软件搭建了完整的仿真电路模型,对闭环控制电路的工作性能和滤波器滤波效果进行了综合分析。结果表明:该控制策略的去扰动时间不超过0.02 s,并且输出电压与电流的同步性良好;逆变器输出电压和电流的谐波畸变率不超过1%,并且三相电压与电流的电能质量均表现良好。

某电厂锅炉高温过热器在运行中发生爆管,为避免类似事件的发生,运用合金分析仪、布氏硬度计、金相显微镜及扫描电子显微镜(SEM)等仪器进行了宏观检验、合金成分分析、硬度测试、金相检验及能谱分析等来探究爆管原因。结果表明:本次爆管原因是管内壁附着较厚的腐蚀产物,引起通流面积减小,传热恶化,炉管在长期超温工况下服役。针对该问题,电厂应加强锅炉受热面管基建安装过程管理,通过做好管口封堵,以及加强运行中壁温监视等措施,提高锅炉运行可靠性。

火电机组锅炉引风机在深度调峰时的低负荷工况下流量及系统阻力与风机特性不匹配,风机振动对外界扰动及自身状态变化的敏感度较高。针对某动叶可调轴流式引风机在低负荷工况下的振动超限问题,根据其振动特征与振动处理的反馈效果,经故障排查后判断引风机叶轮上存在不平衡量导致工频振动大,支撑刚度不足及不对称导致2倍频振动大、风机振动随工况变化出现波动。通过现场动平衡降低不平衡量、加焊肋板和重新浇筑二次灌浆增加支撑刚度,最终将引风机各动叶开度下的振动控制在合理水平。

以实际工程中常用的2种叶片形式调节挡板为例,采用有限元软件进行三维建模分析。通过流场分析,对比2种挡板的阻力特性和调节性能;通过力学分析,对比2种挡板的应力和形变。结果表明:平板型叶片挡板比流线型叶片挡板的调节性能更好,流线型叶片挡板比平板型叶片挡板的力学性能更好。

以某火电机组热控可靠性排查工作为例,对单点信号在机组主、辅机保护及联锁中的可靠性进行分析,辨识其可能存在导致设备误动与拒动的风险,提出相应的完善措施。采用案例分析法,以主燃料跳闸(MFT)信号、空气预热器全停MFT信号等为例对单点信号在保护、联锁、启停允许等条件中的作用进行分析。发现单点信号不仅在主机保护中存在拒动或误动的问题,在重要辅机保护及联锁中也存在类似问题,会对机组安全运行造成严重影响。针对发现的问题,提出增加冗余同类型单点信号构成冗余逻辑、增加不同类型单点信号构成冗余逻辑、取消或改变单点信号对启动允许的限制等建议以提高单点信号逻辑可靠性。

在某核电站的大修例行检查中,发现主泵冷却系统的外热屏与内套的法兰螺栓在运行过程中发生了断裂,对断裂的法兰螺栓进行了宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相检验和能谱分析,结合主泵法兰螺栓的运行环境,对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓的失效模式为低周疲劳断裂;在正常运行时,温度循环变化和机械约束形成了螺栓产生疲劳断裂失效的2个必要条件。为确保核电站主泵冷却系统运行可靠,建议将螺栓的检查周期由5 a缩短至2~3 a。

为了优化热电联产机组在不同深度调峰状态和电价时段下的运行策略,采用数理建模、深度耦合和智能优化等方法进行了研究。研究发现,在单机组运行过程中,当调峰考核金额较大时,适当增加售热量可平衡利润,避免节点负利润现象。不同调峰时期的利润差异显著:供暖期低负荷运行利润优于高负荷运行,非供暖期抢发电量可以获得更高收益。基于单机组研究,进一步进行负荷分配研究,发现相同工况下双机组运行的煤耗率大于单机组运行,但由于调峰补偿政策的支持,其利润远高于单机组运行。电价政策耦合研究显示,电价峰值期间机组高负荷运行可以显著提高收益,而在电价谷值期间应避免在调峰负荷节点附近运行,以防止严重亏损。研究结果为热电联产机组的优化调度提供了科学依据。

为了明确某660 MW燃煤机组在30%额定负荷深度调峰工况下的真实热力性能,依据相关试验标准开展了热力性能试验。试验结果表明:在该工况下,机组的锅炉热效率为92.81%,汽轮机热耗率为8 529.4 kJ/(kW·h),发电煤耗率为317.1 g/(kW·h),与设计值[316.3 g/(kW·h)]相当。通过耗差分析法,确定了锅炉热效率低于设计值的主要原因是实际排烟损失偏高;尽管汽轮机高、中、低压缸的效率均有不同程度的下降,但由于实际机组的背压显著低于设计值,总体汽轮机热耗率仍优于设计值。基于试验结果推断,电厂日常采用正平衡方法统计的发电煤耗率误差主要源于燃煤采制化误差和耗煤量装置的统计误差。相比于50%额定负荷工况,深度调峰工况下机组运行安全性降低,机组厂用电率增加了3.45个百分点,锅炉热效率降低了1.72个百分点,汽轮机热耗率增加了157.5 kJ/(kW·h)。研究结果可以为同类型机组掌握深度调峰工况下的热力性能提供参考。

对配置背压机供热系统的超超临界机组在深度调峰下的不同供热方式进行了研究。利用理论计算,分析了深度调峰下背压机投运与不投运方式下的经济效益;对比分析了背压机排汽进入回热系统和排汽直接对外供热下的经济效益。结果表明:低负荷下背压机投运相比于不投运,产生的综合收益增加19.84万元/a;50%负荷下,排汽回热工况与排汽供热工况相比,机组热耗率升高了171.83 kJ/(kW·h)。深度调峰工况下,当对外供汽量大于背压机最小进汽量时,采用背压机排汽供热,当供汽量小于背压机最小进汽流量时,采用背压机排汽进入回热系统方式。深度调峰期间不停运背压机,可以提高机组运行的灵活性。

针对生物质燃料压缩输送设备中的变径变螺距螺旋轴结构,通过对其压缩输送机理进行分析,建立了参数化计算模型,以14 in的螺旋轴为例进行结构设计,并且对玉米秸秆的压缩输送过程进行了数值模拟,最后通过样机试验进一步验证了该螺旋轴的压缩输送性能。在数值模拟计算中,玉米秸秆的压缩比达到了2.408。玉米秸秆压缩输送试验结果表明,运用参数化计算模型设计的变径变螺距螺旋轴结构的压缩输送效果较好,符合对玉米秸秆压缩输送的预期标准,运用参数化计算模型设计方法具有一定的可行性和可推广性。

介绍了国内某新建发电机组轴封加热器选用的新型疏水装置,详细分析其组成、结构和工作原理,并且与传统轴封加热器的疏水装置(采用多级水封)对比,得出其具有设备操作性更简化、背压适应性更强、设备本体及机组安全性更高,以及有利于空冷机组和调峰机组运行等优点。在此基础上,进一步提出轴封疏水“零泄漏”的节能改造方案,通过更改内部管道安装高度来优化接口位置,预计为电厂每年节省3 600元除盐水生产费用。

采用宏观检查、化学成分分析、断口分析、金相检验和力学性能试验等方法,对某超临界600 MW机组用高压旁路阀Inconel 718合金阀杆断裂部位进行了分析。通过对失效原因的分析,给出了具体改进建议。结果表明:阀杆试样的化学成分、金相组织、硬度和冲击性能均符合规定;阀杆试样的晶粒组织略粗,夹杂物较多且以碳化物为主,同时试样的拉伸性能参数低于标准值;阀杆断裂失效的原因是材料强度不足,同时部件上的坡口根部和螺纹凹槽处均为应力集中点,在应力作用下,坡口根部萌生裂纹并持续扩展导致断裂。

基于典型的再压缩布雷顿循环,建立了超临界二氧化碳(sCO₂)发电循环的热力学模型,并且对系统性能进行关键参数影响分析。通过遗传算法优化设计,确定系统的最高效率点及其对应的运行参数。结果表明:主压缩机入口温度和压力接近临界点、透平入口温度较高时,系统循环效率较高;在主压缩机压比增加的过程中,循环效率呈先升高后降低的趋势,存在一个最优压比。研究结果可以为sCO₂发电技术的工程化应用提供技术参考。

某燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机供热模式切换后,汽轮机低压转子振动突然增加,汽轮机紧急进行了反向模式切换。通过对事故前后运行参数的变化进行分析,初步确定事故原因为模式切换后低压缸进汽参数的变化。针对该问题更改中压缸排汽压力设定值后,再次进行模式切换试验,此次切换过程中低压缸进汽参数变化减弱,模式切换完成后振动未发生明显变化。该案例可以为其他类似事故分析提供参考。

为构建一个能够广泛适用于某F级燃气轮机燃料量控制方法的设计框架,开展了燃料总量控制设计、燃料分配控制回路设计、燃料沃伯指数修正、调压阀控制设计的研究,形成了燃气轮机燃料量通用控制方法,并且完成了燃料量控制策略的仿真验证。结果表明:基于提出的燃料量控制策略,能够实现该F级燃气轮机从点火、暖机、升速、并网、升负荷到满负荷的全工况燃料量控制。研究结果可以为F级燃气轮机燃料量相关控制算法的设计和改进提供参考,进一步支撑燃气轮机高效、稳定和安全地运行。

采用有限元方法对某俄制核电汽轮机高压缸中分面端部在变负荷过程中出现的顽固性泄漏现象进行了建模,重点研究了负荷水平、螺栓预紧力和外轴封保温等因素对泄漏的影响。首先,建立了高压缸汽缸端部的有限元模型,分析了负荷水平变化对轴封供汽参数的影响,进而探讨了不同负荷下汽缸端部中分面接触压力的变化规律;其次,研究了螺栓预紧力对接触压力分布的影响;最后,基于研究结果提出了外部加压密封的解决方案,并且设计了高压缸汽缸端部模拟体及密封夹具。结果表明:螺栓预紧力对接触压力的局部影响较大,但对泄漏区域的直接影响较小;外轴封保温在一定程度上能够改善端部接触状况。在保证密封夹具与汽缸壁之间的间隙小于0.2 mm的前提下,可以有效维持汽缸模拟体内部压力,现场实施效果进一步验证了该结论。