超臨界機組鍋爐給水泵水動力計算分析與性能預測.pdf

1、超臨界鍋爐給水泵在超臨界火電機組給水系統(tǒng)中起著“心臟”的作用，是保證電站安全穩(wěn)定、滿負荷和高效率運行的主要設備。隨著單元機組容量的增大，對大容量機組給水泵的安全性、可靠性、效率和檢修要求越來越高。鍋爐給水泵的事故和檢修停機都會給電站帶來重大經(jīng)濟損失，同時國內(nèi)大量的超臨界火力發(fā)電機組鍋爐給水泵主要由整體進口或與外國廠商的合作生產(chǎn)，核心技術仍然掌握在外方手里。所以模擬其內(nèi)部流動了解性能特性對實際運行具有指導意義，掌握國外先進技術總結(jié)其內(nèi)部流

2、動規(guī)律，可以為超臨界鍋爐給水泵的結(jié)構(gòu)或設計的國產(chǎn)化改進提供一定的依據(jù)。
　　 本課題以進口600MW超臨界火電機組用鍋爐給水泵CHTZ6/6為研究對象，應用Pro/ENGINEER三維造型軟件對該泵三維流道的各個部件分別建立模型，組裝得到四個流道模型實體:主流道模型Ⅰ;帶泵腔的主流道模型Ⅱ;帶單級前后口環(huán)間隙的主流道模型Ⅲ（這里任選第二級前后口環(huán)間隙）;全流道模型Ⅳ。使用前處理軟件Gambit完成對各模型部件網(wǎng)格劃分和眾多邊界面

3、的定義。利用大型并行計算機進行了前三種模型的全流場CFD模擬，分析其內(nèi)部流動和力學特性并且預測各模型的外特性。
　　 計算結(jié)果表明:數(shù)值模擬預測的各工況性能與實際運行值吻合良好，各個模型都比較準確的預測了不同工況下超臨界鍋爐給水泵內(nèi)部的流動。將復雜腔體多級離心泵內(nèi)流場的各流道部件分別建模，然后用耦合面連接進行全流場計算的方法可行。鍋爐給水泵整體空間結(jié)構(gòu)復雜，其內(nèi)部流動具有復雜的流動特征。對主流道模型分析了各部分空間流道的流動特征

4、，預測了內(nèi)流場旋渦主要發(fā)生的區(qū)域，為抽頭接管、導流板和各級空間流道的結(jié)構(gòu)改進提供建議。
　　 對比分析主流道模型、帶泵腔模型和帶間隙模型的各相同截面相同工況下的流動特征。分析各模型在各級葉輪處徑向力分布的不同及相同特征。預測了各模型的外特性曲線以及計算了單級間隙泄漏量和容積效率。得到前后泵腔流道與單級間隙流道分別對主流道內(nèi)部流動特性、力學特性和外特性的影響。對帶泵腔主流道模型分析其誤差產(chǎn)生原因，按不同流量工況分段采用對應的湍流模