火电机组调峰运行方案的优化研究

本文采用最优化技术的数学理论,探讨京津唐电网的调峰运行方案,在满足电网负荷曲线的要求下,计算出调峰机组合理的启停寿命损耗,为了降低启停的经济损失,把调峰机组的供电煤耗率作为目标函数进行优化计算,得出若干优化曲线,制订了与启停寿命损耗相适应的优化方案。最后建议100MW机组实行两班制运行,解决国产200MW机组调峰特性差而难于适应电网负荷变化要求的问题。     

锅炉汽包疲劳寿命的估算大容量火电机组参加调峰运行势在必行,经常启停和变负荷运行使设备疲劳寿命损耗增加.从安全角度考虑,必须了解设备的低周疲劳损耗情况.通过采用简化计算方法估算汽包低周疲劳寿命,从而对大型机组调峰运行情况作初步预测.

近几年来,随着国民经济的迅速发展,电网负荷的峰谷差不断增大,大机组参与调峰已成为一种趋势,要求机组能快速而频繁的启停变负荷运行．高的启停速度导致汽包热应力提高,高的热应力及调峰引起的频繁波动将引起金属材料的疲劳和损伤,从而影响汽包的安全性和寿命．特别对于参与调峰的大机组,由于其锅炉汽包多为厚壁受压容器,机组启停速度越快,起停次数越多,其低周疲劳寿命越低．本文结合电站锅炉,论述汽包低周疲劳寿命的估算方法．１计算实例北仑港电厂１号６００ＭＷ机组配套锅炉．该炉系美国燃烧工程公司制造,亚临界控制循环,四角布置直流式燃烧器,锅炉容量２００８ｔ·ｈ－１,蒸汽参数１８．２ＭＰａ／５４０／５４０．汽包有关技术参数如下：单汽包（不等壁厚）,汽包下部有６根大直径下降管;汽包材料ＳＡ－２９９型;汽包内径Φ内＝１７８８ｍｍ;汽包上壁厚ＳＹ上＝１９８．４ｍｍ;汽包下壁厚ＳＹ下＝１６６．７ｍｍ;汽包额定工作压力１９．５ＭＰａ;冷启动工作范围０～１９．５ＭＰａ;热启动工作范围：１０～１９．５ＭＰａ;温升率Ｖ＝±１℃·ｍｉｎ－１,Ｖ＝±１．５℃·ｍｉｎ－１;表１为与汽包材料ＳＡ－２９９型相对应的物性参数．表１ＳＡ－２９９型材料物性参数温度?     

弯曲应力对汽轮机螺栓疲劳寿命影响的研究

火力发电厂汽轮机螺栓是汽轮机组的重要部件,螺栓疲劳寿命的研究对汽轮机的安全运行及维修具有重要的意义。对螺栓所受应力特别是附加弯曲应力进行了全面的分析,采用平均应力Morrow修正式对弯曲应力对疲劳特性的曲线的影响进行了研究,得到了不同偏转角下的螺栓低周疲劳特性曲线,并对一实际螺栓进行了具体计算,提出了在螺栓偏斜情况下准确计算疲劳寿命损耗的方法。     

燃气-蒸汽联合循环机组参与电网调峰可行性研究

随着我国能源结构调整,燃气-蒸汽联合循环机组装机容量将不断增长。介绍了京津唐电网一套现役联合循环机组运行情况,分析了该机组启动时间、机组深度调峰以及机组启停调峰的实际情况。对比了网内其他类型联合循环机组运行特性。探讨了联合循环机组参与电网调峰的方式及其相关问题。     

16MnR轴对称三维应力状态下高温低周疲劳寿命评价

通过对 1 6MnR带缺口的圆柱试样的轴对称三维应力状态下高温低周疲劳试验 ,并应用NHRDS有限元程序进行了缺口附近轴对称问题的循环应力、应变分析计算 ,得出了各试样危险点的应力、应变分量值和当量应力、当量应变值。基于当量概念这一基本准则 ,分析材料疲劳过程的能量损耗 ,利用当量塑性应变能密度评价了该材料轴对称三维应力状态下不同应变速率下的疲劳寿命 ,并在此基础上分析了应变速率对疲劳寿命的影响。试验结果表明 ,该材料轴对称三维应力状态下高温低周疲劳寿命用当量塑性应变能密度来表征是可行的 ,应变速率对疲劳寿命的影响可以通过将疲劳寿命评价公式中的材料常数用应变速率的函数来表示的方法得以定量的体现。     

Q345qC钢及焊接接头低周疲劳性能与断裂机理

为了研究Q345qC钢材及焊接接头的低周疲劳性能,对母材及焊接试样在总应变为2.0%~5.0%的条件下进行低周疲劳试验.基于Coffin-Manson公式拟合两者的低周疲劳寿命预测曲线,结合单调拉伸试验结果,比较不同疲劳寿命预测模型的精度;通过断口电镜扫描分析焊接接头的裂纹萌生机理以及焊接缺陷对疲劳寿命的影响;用Miner损伤累积准则给出两者的低周疲劳损伤指标计算式.结果表明,在同一应变水平下,焊接接头疲劳寿命仅为母材的31%~50%;母材的循环响应特征为循环稳定,焊接接头为循环软化;母材及焊接接头在半寿命稳定循环状态下的耗能能力相近;考虑单调拉伸的Coffin-Manson公式,对两者低周、超低周疲劳寿命均可进行较精确的预测;焊接缺陷容易引起焊接接头萌生疲劳裂纹,使疲劳寿命显著降低.     

残余应力及其对汽轮机的影响

分析了汽轮机设备中残余应力的产生及其对机组安全运行的影响,指出了避免残余应力产生的措施,为大机组调峰运行提供参考。     

国产 200 MW 机组少汽无功调峰方式的研究

对国产２００ＭＷ机组少汽无功运行方式的燃料损耗的计算方式进行了定量的研究,拟合了相应的计算公式,并对该运行方式下的热应力和寿命损耗进行了若干方案的计算,为机组安全经济地运行提供了参考。     

汽轮机寿命监测系统

将汽轮机转子作为监测对象,确定其基本信息和热应力分布情况.从转子疲劳寿命损耗和高温蠕变寿命损耗两个方面给出转子寿命损耗的计算方法,设计并实现了汽轮机寿命监测系统,以实现汽轮机寿命监测与管理的任务.     

钢筋高应变低周疲劳寿命的统计分析

对轧后淬火、自回火（QST）HRB400钢筋的低周疲劳寿命进行了试验测定。针对高应变低周疲劳的分散性,采用威布尔双参数概率函数、正态分布与对数正态分布函数及t分布函数等多种数理统计方法,对所测得的低周疲劳寿命进行了统计处理与分析。结果表明,在所采用的概率函数中,t分布函数应用于疲劳寿命的分析具有最高的可靠性,正态分布应用于疲劳寿命的分析最不具可靠性,威布尔最大似然法应用于疲劳寿命的分析最为安全。统计分析结果可为钢筋高应变低周疲劳寿命的数据分析提供可靠的理论依据。