基于RTPM的汽包状态监测与寿命管理系统

研究了汽包启停以及变负荷工况下温度场和应力场分布情况，特别针对其关键部位——下降管接头处的运行状况进行了分析计算。采用有限元算法对汽包的温度场、应力场以及疲劳寿命损耗进行了实时计算，结果表明有限元方法的计算结果与实际运行情况符合，满足在线监测的要求。文章还从充分利用PI实时数据库功能的角度提出了基于RTPM平台实现该系统的方法。     

汽机调节阀阀体三维瞬态温度场及应力场分析

提出阀门阀体有限元建模的有效方法，采用结构分析有限元方法，对国产125MW汽轮机主蒸汽调节阀阀体冷态，温态，热态启停工况的温度场，热应力场，机械应力场，综合应力场进行了分析计算，得出了关键点在冷态启停工况详细的温度场及其对应的热应力场的变化规律，并给出了阀体在机组温态，热态启停工况下的应力场的计算结果，估算了各态启动的阀体寿命损耗。     

汽机阀壳瞬态温度场及应力场仿真分析

采用结构分析有限元方法,对某型汽轮机阀壳冷态启动工况下的温度场、热应力场及综合应力场进行了分析计算,得出了关键点处详细的温度场及其对应的热应力场的变化规律,并估算了关键点处阀壳疲劳寿命.分析过程中采用CFD软件对阀壳内部流质速度场进行了仿真模拟.     

新型耐热钢焊接温度场与应力场仿真及试验研究

利用Abaqus有限元软件,采用单元生死技术对P92钢的多道焊接过程进行模拟,获得了P92主蒸汽管道焊接温度场和焊接残余应力场的分布.采用红外热像仪和X射线测量系统对P92新型耐热钢主蒸汽管道焊接温度场和焊接残余应力场进行了试验测试.在此基础上分析了新型铁素体耐热钢IV型裂纹产生的原因.结果表明:温度场和残余应力场的模拟结果与试验结果吻合较好;建立的有限元模型能够准确、可靠地模拟焊接温度场和残余应力场;等效应力(Mises应力和最大主应力)是控制新型铁素体高温焊接构件IV型蠕变失效的主要原因之一.     

基于雨流计数法的锅炉汽包寿命实时监测

建立了汽包温度场、应力场监测模型,基于从电厂DCS(分布控制系统)中取出的锅炉汽包启动数据,通过有限元分析确定汽包的危险点,并修正了该点的应力集中系数,给出了汽包瞬态温度场计算的隐式差分方法和危险点的当量应力计算公式,改进了雨流计数方法,提出了采用应力稳定原则作为判定汽包启停状态结束的准则,统计每次启停过程中不同应力幅的循环次数,并据此确定汽包的寿命损耗。通过对锅炉汽包一次冷启动数据分析,验证了本文方法的有效性,研制了锅炉汽包寿命实时监测系统,经600 MW机组锅炉汽包的监测运行表明,效果良好,达到了对锅炉汽包寿命损耗进行实时监测并指导运行的目的。     

基于ANSYS的大体积混凝土温度应力 计算程序开发研究

通过对ANSYS有限元计算软件进行二次开发,实现了对大体积混凝土结构施工期与运行期温度场、应力场的仿真模拟。该计算程序可考虑实际工程中的各种荷载和边界条件,具有计算效率高、通用性好的特点。利用本程序对某碾压混凝土重力坝28号非溢流坝段的施工与运行过程进行了完整的数值仿真计算,计算结果表明本程序能很好地模拟大体积混凝土结构施工期和运行期的温度场和应力场     

上汽厂30万千瓦汽轮机(A152)转子寿命计算

根据汽轮机转子寿命损耗概念,本文通过计算转子温度场、应力场对国产30万千瓦汽轮机在启、停和负荷变化时所引起的循环热应力进行了分析处理,最后提出了可供用户使用的热态、冷态启动曲线和负荷变化寿命控制曲线。本文的主要特点是:(1)用八节点等参元计算非稳定温度和应力场,数据连续处理;(2)给出推荐的冷态和热态启动曲线。     

亚临界600MW汽轮机机组主汽门—调门阀壳热应力计算及分析

采用有限元方法，对亚临界６００ＭＷ汽轮机机组主汽门－调门阀壳相应启动过程的温度场，热应力场，长期运行后的蠕变应力场以及疲劳寿命等进行了分析计算，得出了该阀壳较全面的强度数据；同时，与相应的试验结果进行对比，得出了正确的结论。     

125MW汽轮机低压内缸应力场的三维壳体有限元计算

采用三维壳体有限元计算方法对125MW汽轮机低压内缸三维温度场、应力场进行了计算分析。对薄体结构的低压内缸进行了有限元分析建模、网格划分；在应力分析过程中采用与温度场相同的有限元网格，减少了工作量，提高了温度场和热应力场的计算精度和计算速度。     

环型集箱应力分析及强度评定

本文对大型CFB锅炉主要受压元件之一环形集箱的温度场、热应力场及机械应力场做了分析、计算，并对其进行了强度评定和锅炉使用寿命期内的寿命校核计算。     

一种离散化易于编程实现的转子温度场数学模型

通过建立一个具体的离散化易于编程实现的温度场数学模型,得以实现汽轮机转子温度场在线计算的实时快速,更准确地再现机组在实际启停过程中转子最大热应力区段内的温度变化规律。     

基于热固双向耦合模型的二次再热超超临界汽轮机超高压转子热应力研究

为准确预估二次再热汽轮机转子在启动、停机过程中的热应力,推导了轴对称结构热固双向耦合计算模型。采用热固单、双向耦合模型和有限元法,计算了二次再热超超临界660 MW汽轮机超高压转子在冷态启动过程中的瞬态温度场和热应力场,对启动曲线进行了优化。研究表明,在冷态启动时双向耦合模型最大热应力值比单向模型计算值小4%,热冲击越大,两者计算值相差也越大,热固双向耦合模型比单向模型计算精度高,但计算时间长。采用优化后的启动曲线,转子最大热应力比原最大值降低了27%,实际机组运行也表明采用优化启动曲线,机组运转良好。     

采用热流法计算汽轮机转子表面热应力

通过对热量流动的分析,推导出汽轮机转子温度分布的表达式。同时根据温度分布,考虑汽轮机转子表面的应力集中,给出转子表面的热应力计算公式。最后通过典型机组的冷态启动计算,分析了温度场和热应力场的变化,评估低周疲劳损伤,并提出了运行控制的要求。图7参15。     

基于有限元的汽轮机调节级温度场研究

针对汽轮机在启停以及变负荷运行等非稳定工况时,主要部件温度梯度较大,导致机组寿命损耗.利用ANSYS有限元分析软件,通过对汽轮机调节级温度场进行仿真,为其他各级进行建模仿真以及整个汽轮机转子的温度分布和热应力分析提供了理论基础,并为机组的启动优化提供了参考.     

基于模糊推理的锅炉启动过程优化方法

结合锅炉启动特性计算和汽包寿命分析(根据美国ASME规范),提出了一种基于模糊推理的锅炉启动过程优化方法.通过分析启动过程燃烧率对汽包寿命的影响,建立了汽包应力与燃烧率曲线的模糊关系,并用模糊推理方法对启动燃烧率曲线和升压曲线进行优化.经某600 MW锅炉启动从点火至汽轮机冲转这一过程的实践表明,采用优化启动曲线可以在不降低汽包寿命的前提下,大大缩短锅炉启动时间,而提供的燃烧率曲线和升压曲线可以更直观地指导运行人员优化锅炉启动过程.     

汽轮机结构元件的损伤和寿命评估

提出了汽轮机转子在高应力疲劳与高温蠕变变互作用下的损伤本构模型与寿命评估方法,以及用于汽轮机转子结构分析的基本方程与变分原理,利用“间置加载”型荷载谱的特点,提出两个基本假设,并根据初始循环应力应变场对损过程中的循环应力应变场进行了有效描述,可对汽轮机转子结构寿命进行评估。     

全功能课题起停模件软件的研制

燃气轮机全功能微机控制实现对燃气轮机的起动、运行、保护的全面自动化。起停模件作为燃机起的顺序控制软件，可以在检查核对燃机对起先决条件后，按燃机起动程序实现燃机起动。本文论述了燃机起模件的硬件基础及软件编制过程。     

燃气轮机温度匹配功能在热应力控制的汽轮机应用

在燃气-蒸汽联合循环机组中,燃气轮机在不同工况下的排烟温度不同,使得整个燃气轮机联合循环 机组启动过程主蒸汽温度波动频繁,从而引起汽轮机启动过程中各金属部件温差增大,热应力和热变形也随 着增加。GE公司的6503燃气轮机的温度匹配功能和汽轮机热应力计算监控模块相结合,可以通过实时控 制主蒸汽温度实现对汽轮机转子热应力的有效监视和控制,减少设备损坏。     

发电机组轴系扭振疲劳损伤评估方法研究

凹槽、套装联轴器等结构往往是汽轮发电机组轴系疲劳损伤的薄弱环节,对其进行应力分析至关重要,经验公式无法满足要求。以某600 MW汽轮发电机组轴系为例通过有限元建模方法对汽轮发电机组轴系进行扭应力分析,进一步得到薄弱环节的应力寿命曲线,优化疲劳极限取值,实现低幅值次同步振荡工况下的疲劳评估。采用多段集中质量模型分析扭振固有特性,结合轴系扭振固有特性和应力寿命曲线,评估机组轴系在次同步振荡工况下的疲劳损伤。此方法可用于评估汽轮发电机组轴系疲劳损伤情况。     

Analysis of thermal stress evolution in the steam drum during start-up of a heat recovery steam generator

A program to predict the transient characteristics of the heat recovery steam generator (HRSG) is constructed and the start-up behavior of the high-pressure part of an HRSG is analyzed with a special focus on the estimation of the thermal stress in the steam drum. Three HRSG start-up procedures (steady gas turbine without gas bypass, steady gas turbine with gas bypass, start-up gas turbine) are simulated. The gas bypass is conducted during the initial stage of the start-up. Estimation of the maximum thermal stress makes it possible to optimize the gas bypass mode. It is shown that bypassing part of the gas flow lowers the peak stress much in case of the steady gas turbine exhaust condition. Examples of the scheduling of the gas flow increase using the step and ramp modes are demonstrated. In case of the simultaneous start-up, the peak stress is considerably low due to the gradual increase of gas temperature and mass flow and bypassing just a small portion of gas flow is enough to keep it under the allowable limit.