汽轮机电液调节系统压力脉动及抑制方法研究

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在电力工业中,汽轮机被广泛应用于常规火电厂和核电站,用来驱动发电机生产电能。电液调节系统是汽轮机发电机组的重要部件之一,其系统稳定性和可靠性直接影响着机组的安全运行。某核电站电液调节系统液压工作部分(调功液压系统)存在低频大幅的冲击脉动,脉动不仅使系统出现振动、噪声,同时也影响了机组的正常与安全运行。本文就汽轮机电液调节系统压力脉动及抑制方法进行了研究,主要研究内容如下:(1)论述了电液调节系统及压力脉动的研究现状,基于调功液压系统的工作原理,针对调功液压系统为阀前带阻尼的比例控制系统这一特点,在与普通比例控制系统进行对比分析的基础上,明确了本文的研究意义。(2)基于封闭容腔划分原理,对系统进行了封闭容腔划分,分析了在阀前带阻尼的比例控制系统中,阻尼对系统压力的影响,通过与阀前无阻尼时的压力脉动进行对比分析,并结合实际脉动特点,明确了阀前阻尼的存在且参数不合理为系统产生大幅脉动的主要原因。(3)根据系统压力脉动产生的原因,提出了适当增大阀前阻尼孔径、改变阀前阻尼安装位置、降低管壁材料弹性模量三种改进措施,在对系统进行数学建模的基础上,就改进措施对系统压力脉动以及动态特性的影响进行了定性分析。(4)建立了调功液压系统的AMESim仿真模型,确定了各部分元件模型及仿真参数,通过对三种改进措施的压力脉动衰减效果以及对系统性能影响的对比仿真分析,明确了最佳压力脉动衰减方案为改变阻尼安装位置。(5)通过实验验证了改进后的调功液压系统能够有效地抑制压力脉动,提高了系统的可靠性。
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