热能动力工程

作者：卢纲,任旭阳,罗培森,邓清华

单位：渤装（兰州）石化装备制造有限公司,,渤装（兰州）石化装备制造有限公司,,西安交通大学,,西安交通大学,

关键词：烟气轮机;盘腔;数值模拟;流热耦合

为揭示烟气轮机盘腔的冷却机理,分析其内的流动与换热特性,探究冷却蒸汽流量对轮盘温度分布以及烟机总体性能的影响,本文以YL14000C烟气轮机为研究对象,建立了烟气轮机的流热耦合分析模型,获得了其盘腔内流场和温度场,分析了不同蒸汽量对盘腔温度、轮盘温度和烟气轮机气动性能的影响规律。结果表明：冷却蒸汽在输送管弯头处诱发出一对回转涡,经喷嘴后演化为更大的流动分离,并在盘腔轴心处不断受到挤压和拉伸。冷却蒸汽冲击轮盘后,在旋转作用下沿径向扩散,其冷却效果随蒸汽流量的增加而增强。轮盘温度降幅100 ℃左右,且相较于无蒸汽冷却,在距轴心0.3 m处出现最大温度降幅。盘腔中冷却蒸汽和密封蒸汽流量的增加对烟气轮机的气动影响不大,在工程实践中可以不用考虑其影响,针对YL14000C的烟气轮机,500 kg/h的蒸汽量足够保证其安全运行。本文研究结果对于烟气轮机盘腔冷却、盘腔密封设计、冷却蒸汽流量选择以及轮盘温度监测提供了重要的参考。

来源：2025年第4期

《热能动力工程》期刊编辑部

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