【正文】 圖11和12分別為高速平衡測試設(shè)備上54英寸葉片的轉(zhuǎn)子測試的振動特性的試驗結(jié)果。一個典型的三維有限元模型如圖7和典型的靜態(tài)應(yīng)力分析結(jié)果顯示在圖8。因此，由于在動葉頂部和靜葉根部的高馬赫數(shù)狀態(tài)設(shè)計了波狀會聚型輪廓?？紤]到由葉型、堆積和端壁配置產(chǎn)生的徑向力，控制諸如反應(yīng)程度、流動角和沿葉高分布的質(zhì)量流量等設(shè)計參數(shù)來優(yōu)化流場。本文報告了應(yīng)用了最新設(shè)計技術(shù)的先進的低壓末級葉片及檢驗試驗，以確保所開發(fā)葉片的高效率和可靠性。應(yīng)用于低壓汽輪機的ISB結(jié)構(gòu)發(fā)展的最新技術(shù)對汽輪機的高效性和可靠性起到了很大作用。在全覆式結(jié)構(gòu)中，由于離心力作用葉片借助葉片拆線連續(xù)不斷的成對連接，以提高汽輪機的效率和可靠性?；?zé)峒訜崞魇腔責(zé)嵯到y(tǒng)的重要組成部分，對機組熱經(jīng)濟性有較大的影響，因而對回?zé)峒訜崞鳠峤?jīng)濟性的研究也是整個電廠節(jié)能降耗的重要環(huán)節(jié)。由于加熱器水室短路，部分給水并未與蒸汽進行熱交換，造成了給水溫度的下降。運行中要保證放空氣管路系統(tǒng)的暢通。我們通常采取的措施主要如下有：回?zé)峒訜崞鞴苁蚬馨逍孤┦腔責(zé)峒訜崞鬟\行中最常碰到的問題，如果發(fā)現(xiàn)加熱器管系泄漏時要立即停運加熱器，減少管子的損壞數(shù)量，減輕損壞程度，并制定詳細(xì)的檢修措施、步驟和工藝。由于上述影響，不凝結(jié)氣體的存在降低了傳熱效果并最終增大了加熱器的端差。當(dāng)水位不方便監(jiān)視且不能實現(xiàn)水位自動調(diào)節(jié)時，加熱器常維持低水位或無水位運行。其中高壓加熱器是火力發(fā)電廠承壓最高的容器。因此，要利用加熱器端差對機組經(jīng)濟性的影響來實現(xiàn)對火電機組的節(jié)能改造，就必須找到加熱器端差增大的原因，并提出切實可行的改進措施，以減小加熱器的端差，實現(xiàn)火電機組的節(jié)能。本機組有八級回?zé)岢槠責(zé)嵯到y(tǒng)中有三臺高壓加熱器，四臺低壓加熱器，一臺除氧器，一臺軸封加熱器。本機組有八級回?zé)岢槠?，回?zé)嵯到y(tǒng)中有三臺高壓加熱器，四臺低壓加熱器，一臺除氧器，一臺軸封加熱器。說明：①如果№j為匯集式加熱器，則均以代之；如果№j為疏水放流式加熱器，則從j以下直到（包括）匯集式加熱器用代替；而在匯集式加熱器以下，無論是匯集式或疏水放流式加熱器，則一律以代替。因此，可借助等效熱降法定量分析加熱器端差對熱機組經(jīng)濟性的影響。 分析加熱器端差對機組熱經(jīng)濟性影響的意義在再熱機組中，高加的端差變化通常不但影響新蒸汽等效焓降，而且還會通過影響再熱器的吸熱量進而影響循環(huán)吸熱量。 加熱器端差及熱損失產(chǎn)生的原因加熱器端差又有上端差和下端差之分，其中上端差是指加熱器內(nèi)蒸汽壓力下所對應(yīng)的飽和溫度與加熱器出口水溫之差；下端差是指離開加熱器殼側(cè)的疏水出口溫度和進入管側(cè)的給水進口溫度之差。 除氧器的運行鍋爐給水除氧是由除氧器來實現(xiàn)和完成的。要注意發(fā)電機組負(fù)荷與高壓加熱器疏水自動調(diào)節(jié)閥的開度關(guān)系。因此，在高壓加熱器運行中嚴(yán)禁無水位或高水位運行，對高壓加熱器水位要進行嚴(yán)密監(jiān)視。而低壓加熱器的緊急故障停運是指低壓加熱器發(fā)生滿水現(xiàn)象時，端差增大，出口水溫降低，情況嚴(yán)重時汽側(cè)壓力的擺動或升高造成抽汽管道和加熱器本體沖擊、振動，需要緊急切除加熱器運行。（2）加熱器內(nèi)積聚空氣，增大了傳熱熱阻。 加熱器受熱面結(jié)垢后，將直接影響傳熱效果。 回?zé)峒訜崞鞯倪\行加熱器是發(fā)電廠的重要輔機，加熱器的正常投運與否對電廠的安全經(jīng)濟運行及滿發(fā)影響很大。但是，混合式加熱器也有其缺點：（1） 每臺加熱器的出口必須配置升壓水泵，有的水泵還需要在高溫下工作。臥式加熱器內(nèi)給水沿水平方向流動，立式加熱器內(nèi)給水沿垂直方向流動；立式加熱器便于檢修，占地面積小，可使廠房布置緊湊。首先，本文將對加熱器作詳細(xì)的介紹，分析高低壓加熱器端差產(chǎn)生熱損失的原因，和加熱器端差對熱經(jīng)濟性影響的意義。綜合以上原因說明給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)提高了機組循環(huán)熱效率，因此，汽輪機采用回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)對提高機組運行經(jīng)濟性有決定性的作用，而回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)的運行可靠性和運行性能的優(yōu)劣，將直接影響整套機組的運行經(jīng)濟性。定量分析這些因素對熱經(jīng)濟性的影響，對于機組節(jié)能和提高機組熱經(jīng)濟性具有十分現(xiàn)實的意義。在這些因素中，傳熱端差的影響尤其大，本文運用等效熱降理論，以600MW和350MW機組為例定量分析了加熱器端差變化對機組熱經(jīng)濟性的影響，結(jié)果表明加熱器端差越小,機組的熱經(jīng)濟性越高, 加熱器端差越大,機組的熱經(jīng)濟性越低，這為電廠給水回?zé)嵯到y(tǒng)節(jié)能改造提供了依據(jù)，本文還總結(jié)了加熱器端差增大的原因，并提出了相應(yīng)的改進措施。 采用回?zé)峒訜嵫h(huán)的優(yōu)點 （1）提高熱效率。其次，本文還將對等效熱降理論作簡單介紹，并且以600MW和350MW機組為例，運用等效熱降法分別計算分析兩臺機組加熱器端差對機組熱經(jīng)濟性的影響，以證實加熱器端差確對機組熱經(jīng)濟性有較大影響，和其巨大的節(jié)能潛力。臥式加熱器傳熱效果好，結(jié)構(gòu)上便于布置蒸汽冷卻段和疏水冷卻段，因而在現(xiàn)代大容量機組上得到了廣泛應(yīng)用。（2） 增加了設(shè)備和投資，還使系統(tǒng)復(fù)雜化。機組實際運行的熱經(jīng)濟性，主要決定于設(shè)計和制造，但和運行也有很大關(guān)系。結(jié)垢的原因往往是凝汽器銅管泄漏，循環(huán)水進入凝結(jié)水側(cè)，使凝結(jié)水硬度增加，而排污或化學(xué)處理又不徹底，使蒸汽品質(zhì)和凝結(jié)水品質(zhì)下降，造成加熱器結(jié)垢。（3）水位過高，淹沒了部分管束，減少了換熱面積。 高壓加熱器的運行高壓加熱器可以隨機投運，也可以在一定負(fù)荷下熱態(tài)投運。 高壓加熱器汽側(cè)排空門在高壓加熱器運行當(dāng)中應(yīng)一直保持全開，將汽側(cè)空氣排至除氧器。當(dāng)負(fù)荷未變，調(diào)節(jié)閥開度增加時，高壓加熱器管束可能出現(xiàn)泄漏，這時要立即確證高壓加熱器是否內(nèi)漏，如泄漏，應(yīng)立即停止高壓加熱器運行。除氧器是回?zé)嵯到y(tǒng)中的一個混合式加熱器，是用汽輪機的抽汽來加熱需除氧的鍋爐給水的。考慮到加熱器上端差對機組經(jīng)濟性的影響遠(yuǎn)比下端差大，如無特殊說明，一般文獻中加熱器端差均指上端差，因而本文也只對加熱器上端差進行分析討論。加熱器端差增大，一方面導(dǎo)致加熱器出力下降，使能級較低的抽汽量減少，汽輪機的排汽量增大。 基本概念對于純凝汽式汽輪機來說，1kg新蒸汽所做的功等于它的焓降，即： （31）式中：h為新蒸汽所做的功； 為新蒸汽進入汽輪機的初焓；hc為汽輪機的排汽焓，對于回?zé)岢槠狡啓C1kg新蒸汽所做的功為： （32）其中：h為新蒸汽所做的功； 為新蒸汽進入汽輪機的初焓；hc為汽輪機的排汽焓；為汽輪機第??級抽汽焓；為抽汽份額。②、分別為加熱器j中1kg抽汽的放熱量、加熱器j對應(yīng)的1kg抽汽的焓、汽輪機排汽焓。本機組的熱力系統(tǒng)由八段非調(diào)整回?zé)岢槠M成，分別為3個高壓加熱器、1個除氧器和4個低壓加熱器，用于加熱凝結(jié)水和鍋爐給水。本機組的熱力系統(tǒng)由八段非調(diào)整回?zé)岢槠M成，分別為3個高壓加熱器、1個除氧器和4個低壓加熱器，用于加熱凝結(jié)水和鍋爐給水。 回?zé)峒訜崞鞫瞬钤龃蟮脑蚍治?不同機組，不同加熱器，不同的運行情況下，加熱器端差增大的原因也是不同的，具體情況要具體分析。承受著過熱蒸汽和鍋爐給水間的溫差和壓差，其工作條件很惡劣，其中又以管束與管板連接處的工作條件最為惡劣。當(dāng)水位降低到一定程度時，疏水冷卻段水封散失，蒸汽和疏水一起進入疏水冷卻段，疏水得不到有效冷卻，導(dǎo)致端差增大，經(jīng)濟性降低；更嚴(yán)重的是由于蒸汽冷卻段的出口在疏水冷卻段的上面，水封喪失后造成蒸汽短路，從蒸汽冷卻段出來的高速蒸汽會沖刷蒸汽冷卻段、凝結(jié)段．最后在疏水冷卻段水封進口形成水中帶汽的汽液兩相流，沖刷疏水冷卻段，引起管子振動而損壞。（6）高加三通閥內(nèi)漏。對于端口泄漏，應(yīng)刮去原有焊縫金屬再進行補焊，并進行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，消除熱?yīng)力；對于管子本身泄漏，應(yīng)先查清管束泄漏的形式及位置，并選用合適的堵管工藝，堵塞管子的2個端口。為保證排汽節(jié)流孔前后壓差，不宜將各排汽管并聯(lián)接到除氧器，應(yīng)分別將各加熱器排汽管接到除氧器。廠家應(yīng)提高制造質(zhì)量，焊接工藝應(yīng)采用亞焊。本文采用了等效熱降法原理，定量分析了加熱器端差變化對機組經(jīng)濟性的影響，指出了加熱器端差減小，機組熱經(jīng)濟性提高，機組的標(biāo)準(zhǔn)煤耗率降低。一種新的應(yīng)用于50赫茲和60赫茲機組的低壓末級葉片的標(biāo)準(zhǔn)系列葉片已經(jīng)完成，其中包括每分鐘3600轉(zhuǎn)的45英寸的鈦合金葉片，每分鐘3000轉(zhuǎn)的48英寸的鋼制葉片和每分鐘1500轉(zhuǎn)到1800轉(zhuǎn)的54英寸的鋼制葉片，它擁有在世界同類等級葉片中面積最大的環(huán)形排汽口。包括每分鐘3600轉(zhuǎn)的45英寸的鈦合金葉片，每分鐘3000轉(zhuǎn)的48英寸的鋼制葉片和每分鐘1500轉(zhuǎn)到1800轉(zhuǎn)的54英寸的鋼制葉片，14個葉片系列已經(jīng),開發(fā)出來。2低壓末級葉片的設(shè)計低壓末級葉片分在兩個設(shè)計階段設(shè)計，即空氣動力學(xué)設(shè)計和機械設(shè)計。彎曲的堆疊固定葉片和端壁被用來控制該階段跨度反方向的反應(yīng)程度。對于高馬赫數(shù)狀態(tài)的虧損大幅減少。為了獲得最大的結(jié)構(gòu)流量，進行了數(shù)值模擬，改變了葉頂和圍帶的幾何形狀和間隙大小。此外，圖13為離心力作用導(dǎo)致的葉片變形的測試結(jié)果，這表明相鄰的外罩輪流接觸在校核的最后階段，利用模型汽輪機試驗設(shè)施所開發(fā)葉片的效率和可靠性都得到證實。葉片振動特性不僅要在額度轉(zhuǎn)速下測試，還要在低速和高循環(huán)的運行速度下測試，就如坎貝爾圖所示。旋轉(zhuǎn)振動試驗和汽輪機模擬試驗的測量結(jié)果對型號作了標(biāo)準(zhǔn)界定。在最新的粘性流分析中，可以精確分析了沖擊波和邊界層相互作用。在空氣動力學(xué)設(shè)計，全三維設(shè)計是利用必須是基于最新的數(shù)值方法的如Denton的代碼的三維多級粘性流分析的代碼用來降低葉片的損失和優(yōu)化流型。在第二階段，旋轉(zhuǎn)振動測試用來確認(rèn)葉片振動特性，并在第三階段用汽輪機模型試驗來驗證葉片性能和在運行工況到更嚴(yán)重工況下的葉片的振動強度。由于上述原因，對于低壓末級葉片，三菱重工一直采用ISB結(jié)構(gòu)，從而有著葉片振動強度的優(yōu)勢。應(yīng)用目前最先進的空氣動力學(xué)和機械設(shè)計的技術(shù)，三菱重工公司一直在進行一個關(guān)于采用全覆式結(jié)構(gòu)的低壓末級葉片的開發(fā)計劃?；?zé)嵯到y(tǒng)既是汽輪機熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是全廠熱力系統(tǒng)的核心，具有相當(dāng)?shù)墓?jié)能潛力，它對機組和電廠的熱經(jīng)濟性也起著決定性的作用?；?zé)峒訜崞鞒鰪S前必須做水壓試驗，合格后方能出廠。在回?zé)峒訜崞魍度脒\行前，打開回?zé)峒訜崞魃系娜颗趴諝忾T，等回?zé)峒訜崞鬟\行正常后再按照規(guī)定關(guān)閉空氣門，保留排汽到除氧器的空氣門。 降低回?zé)峒訜崞鞫瞬畹母倪M措施 在機組的實際運行過程中，由于各回?zé)峒訜崞鞫瞬钤龃蟮木唧w原因不同，因此我們面對不同的情況所采取的處理措施也不一樣。不凝結(jié)氣體對加熱器熱力性能的影響有：在某些死區(qū)積聚形成不凝結(jié)氣體覆蓋層，減少了傳熱面積；在管子外壁凝結(jié)水膜周圍形成一個氣體層，使傳熱熱阻增加；不凝結(jié)氣體的分壓力升高，導(dǎo)致蒸汽的分壓力下降，使凝結(jié)過程的有效飽和溫度下降，降低其對數(shù)平均溫差。回?zé)峒訜崞髟凇盎鶞?zhǔn)”水位運行是保證加熱器性能的最基本條件。加熱器啟停時，給水溫度變化速度超標(biāo)。5 回?zé)峒訜崞鞫瞬钤龃蟮脑蚍治黾案倪M措施根據(jù)上述計算可以看出加熱器端差變化確對機組熱經(jīng)濟性有較大影響，計算結(jié)果表明了加熱器端差減小可以提高機組熱效率，降低熱耗和標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，節(jié)約煤炭，驗證了加熱器端差越小，機組的熱經(jīng)濟性越高，加熱器端差越大，機組的熱經(jīng)濟性越低。汽輪發(fā)電機組額定設(shè)計功率350MW,，主蒸汽溫度538℃。汽輪機的整個通流部分有四個汽缸組成，即1個單流高壓缸，1個雙流中壓缸和2個雙流低壓缸。各抽汽等效熱降計算出后，按做功與加入熱量之比，可得出相應(yīng)的抽汽效率： 式中 —取或者，根據(jù)加熱器型式而定；