新エネルギーを中心とした新しい電力システムの構築により、石炭火力発電グループの深刻なピークカットと超低負荷運転に対する要求が厳しくなり、それによって蒸気タービングループの低負荷安全運転に対する挑戦もますます厳しいものとなっています。 数値シミュレーション法を採用し、低負荷条件下で蒸気タービン末段運転性能の深い分析に基づき、異なる解決策が超低負荷条件下での作業メカニズムと最適化効果に焦点を当てて研究しました。 研究では、グループが中低負荷から超低負荷に降下する際、末端ブレード付近に隙間渦、逆流渦、分離渦などの渦群が現れ、その範囲が負荷の減少とともに徐々に拡大していくことが分かりました。 低負荷条件でグループのバックプレッシャと低圧缸切圧運転を減らすことは、蒸気タービン渦流を弱め、最終段性能を向上させる効果的な手段であり、両者を組み合わせることで効果が良いです。 たとえば、20%熱耗率（THA）条件でバックプレッシャを4.9kPaから2.5kPaに下げることにより、最終渦群の影響範囲が明らかに縮小され、ローターブレードトルクが-38N・mから73N・mに増加し、終段運転性能が明らかに改善されました。 10%THA条件下でバックプレッシャと低圧缸切圧を組み合わせると、羽の間隙渦が完全に消失し、逆流渦と分離渦の径向長さが50%以上縮小します。 最適化された動きのブレードトルクは約130N・m増加し、終段運転性能の改善効果が顕著です。

蒸気タービン、低負荷条件、渦流、バックプレッシャ、切圧行