文档介绍：第卷第期汽轮机技术..
年月.
汽轮机高温空气快速冷却特性研究
钟世青,楼波,王芳
华南理工大学电力学院,广州
摘要:利用高温空气快速冷却汽轮机具有可观的经济效益。应用新型的温度、流量可调的快速冷却空气生产设
备——高温空气发生装置,生产高温空气用于冷却汽轮机。并以某汽轮机为例,利用计算了汽缸冷
却过程方案,分析了冷却分段间隔、汽缸与冷却空气温差和冷却空气流量等控制参数对冷却时间的影响,进而得出
在许用应力条件下最优快速冷却曲线。
关键词:汽轮机;快速冷却;新型高温空气发生装置;数值计算
分类号: 文献标识码: 文章编号:—

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根据冷却空气与通流部分蒸汽流向的异同,快速冷却又
前言可分为逆流冷却和顺流冷却。顺流冷却因空气已在阀门及
导汽管中吸热,温度已升高,因此比较安全,且操作简单,成
大型汽轮机汽缸外部都带有绝热性能良好的保温层,使为大部分国内大机组采用的方法。
汽缸保温同时减少汽缸内外温差,但在检修停机的自然冷却. 高温空气发生装置
过程中又会使汽缸散热困难,冷却时间过长。大型汽轮机自高温空气发生装置如图所示。该系统主要包括燃气
然冷却停机揭缸一般需要—天以上时间,若实施快速冷却, 输送装置、燃烧装置、引风装置和控制系统。控制系统测温
时间可缩短到天左右,这无疑大大提高了机组的使用率。热电偶设置在高温空气腔室内,可编程控制器分别与燃气调
快速冷却可以分为压缩空气法、蒸汽冷却法方式。压缩节阀与测温热电偶连接;另一可编程控制器分别与流量计、
流量计和送风调节阀连接,可编程控制器的温度设定值由
空气法以冷却效果好,操作简单,便于控制等优点成为大机
高温空气腔室温度和汽轮机实测温度再考虑热应力后确定。
组强迫冷却的较佳方案。快速冷却中冷却空气温度及流量
它利用燃气燃烧加热冷却空气,代替原电加热生产高温冷却
为空气冷却过程的控制因素,现有的冷却空气生产装置功率
空气的方式,在控制上应用可编程控制器,控制燃料量,实现
调节是通过电阻丝串联实现的,其温度可调节性较差,几乎
连续调节,满足大型汽轮机各阶段冷却空气的温度流量变化
不能根据汽缸金属的实时变化作出相应调节⋯。本文应用
要求。
一种新型的快速冷却空气生产设备——高温空气发生装
. 压缩空气量的确定
置,其生产的高温冷却空气温度可根据汽缸温度随时调
冷却空气所需流量可按下式估算:
整,建模计算了某汽轮机的快速冷却汽缸温度变化
‘‘/ ‘。
情况,得出一种更好的汽轮机快速冷却策略。
式中,为冷却空气流量,/;为压缩空气比热,
快速冷却优化计算/· ℃; 为冷却空气进、出口温升,; 为高、中
压缸、转子、隔板等总质量,;为金属材料比热,
. 快速冷却方案的确定/·;为冷却速率,/;为空气密度,/。
收稿日期:
基金项目:广东省科技开发项目。
作者简介:钟世青一,男,华南理工大学电力学院工学硕士,工程热物理专业。
汽轮机技术第卷

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初始条件
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案例计算
某电厂汽轮机组通过滑参数停机