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。     

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.     

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。     

超临界汽轮机红套环高压内缸开裂的强度有限元分析及运行对策

介绍了某型号超临界汽轮机红套环高压内缸强度有限元分析方法,对红套环高压内缸额定负荷稳态工况以及冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动等瞬态工况进行了强度计算与分析,得出了红套环高压内缸额定负荷稳态工况和瞬态工况下的温度场分布和最大应力比,并提出了该汽轮机的优化运行措施.结果表明:红套环高压内缸开裂部位瞬态工况下的应力过大是产生裂纹的主要原因之一;推荐的优化运行措施包括该汽轮机应多带基本负荷,减少机组启停次数,降低启动过程中负荷在29%~56%内主蒸汽的升温率,特别应降低负荷在53%~56%内主蒸汽的升温率.     

汽轮机高压转子启停热应力场和寿命损耗计算

运用轴对称热弹性理论,考虑到材料性能随温度变化编制的有限元程序,对哈汽厂改型的200MW汽轮机高压转子在不同温升率下的冷态启动、热态启动、停机及甩负荷等运行方式进行了热应力场及寿命损耗分析计算,从理论上提出了优化启停的方法,然后应用线性损伤积累理论求出了不同运行方式下的转子低周疲劳寿命损耗。     

半转速三代核电汽轮机高压转子裂纹萌生寿命计算分析

主要进行了半转速三代核电汽轮机高压转子裂纹萌生寿命的计算,采用ansys对转子模型进行分析,计算了稳态运行、冷态启动、温态启动、热态启动等各工况时的温度场及应力场计算结果。通过低周疲劳裂纹萌生寿命的计算方法计算了薄弱处各点的寿命,通过与电厂要求的指标值进行对比,验证了半转速三代核电汽轮机高压转子的裂纹萌生寿命能够满足电厂的运行要求。     

汽轮机旁路阀门阀体温度场和应力场分析

采用有限元分析方法时某330 MW电站机组的汽轮机旁路阀门进行模拟分析.在其备用工况和操作工况下,分析了阀门阀体的温度场和应力场,由此得出不同工况下温度场及其对应的应力场的变化规律,其中备用工况下阀门入口处阀体温度梯度最大,综合应力值也最大为68.8 MPa,操作工况下,阀体综合应力值随着开启时间的延续先降低后增长,随...     

AP1000汽轮机低压转子结构强度优化研究

介绍了某型AP1000核电汽轮机低压转子的强度判据。通过对额定负荷稳态运行工况以及冷态、温态、热态启动和正常停机等瞬态变工况过程的温度场与应力场进行计算,发现了原设计方案存在个别部位不能满足强度判据的缺陷。通过结构改进使得优化的最终设计方案的额定负荷强度、应力腐蚀强度和瞬态变工况强度均符合强度设计判据。转子强度设计合格,将确保汽轮机长周期安全运行。     

600MW汽轮机高调门蒸汽室壳体有限元计算与分析

建立600MW汽轮机高调门蒸汽室壳体三维实体模型,根据高调门实际工作环境,利用有限元软件ANSYS,对高调门蒸汽室壳体在机组额定工况以及冷态启动时的温度场进行模拟分析,进一步计算得到了高调门蒸汽室壳体的应力分布规律,并将两种不同工况下计算得到的高调门蒸汽室壳体的温度场和应力场进行了对比分析,为阀门的性能以及安全运行的分析提供理论基础。     

600MW汽轮机隔热罩的数值分析研究

600MW超临界汽轮机冷态启动过程中,经过汽轮机中压缸隔热罩的再热蒸汽温度由300℃升至538℃,压力从1MPa升至3.8MPa,所以避免隔热罩在这样不利的环境中受到损坏对于电厂来说是必要的。利用有限元分析软件绘制出中压缸隔热罩模型,接着分析冷态启动工况下温度场,应力场和综合应力场,找出所受到的应力最集中的部位,也就是启动中最危险的部位。     

600MW汽轮机转子冷态启动热应力计算与分析

利用差分法计算亚临界600MW汽轮机转子冷态启动过程中温度场和热应力场。通过对计算结果分析,提出了对运行的建议。文中公式可直接用在汽轮机转子热应力在线监控上,与有限元法比较,数据处理快,能满足快速控制的要求。     

基于径向基函数神经网络的汽轮机转子等效应力计算模型

为解决汽轮机转子应力的在线监测问题,建立了基于径向基函数(RBF)神经网络的汽轮机转子等效应力计算模型,对比了用有限元和RBF神经网络模型两种方法计算得出的冷态、温态、热态和极热态4种启动工况下转子调节级叶轮根部圆角处的等效应力.计算结果表明:RBF神经网络模型计算结果与有限元法解的结果非常相近,且计算简便、耗时少,可以应用于汽轮机转子等效应力的在线计算,为汽轮机转子寿命在线管理提供依据.     

Effect of heat transfer coefficient of steam turbine rotor on thermal stress field under off-design condition

The precise calculation of temperature and thermal stress field of steam turbine rotor under off-design conditions is of paramount significance for safe and economic operation, in which an accurate calculation of heat transfer (HT) coefficient plays a decisive role. HT coefficient changes dramatically along with working conditions. First, a finite element analysis of rotor model, applied with ordinary rotor materials, has been conducted to investigate the temperature and thermal stress difference along with the change of HT coefficient from 20 W/(m²·°C) to 20000 W/(m²·°C). Next, the differentiation between existing empirical formulas has been analyzed from the aspect of physical significance of non-dimension parameters. Finally, a verifying case of the cold startup of a 1000MW unit has been proceeded. The result shows that the accuracy of coefficient calculation when steam parameters are low has a greater influence on that of rotor temperature and thermal stress, which means a precise empirical HT coefficient formula, like the Sarkar formula is strongly recommended. When steam parameters are high and HT coefficient is larger than 10⁴ W/(m²·°C), there will be barely any influence on the calculation of thermal stress. This research plays a constructive role in the calculation and analysis of thermal stress.     

基于SCNN的转子热应力场的实现研究

热应力是监测机组寿命损耗的重要量 ,但现在对热应力的实时计算方法大多是采用解析方法 ,由于解析方法是对转子二维轴对称热传导方程的简化 ,这给热应力的计算结果带来了误差。基于这种背景 ,本文利用了有限元计算热应力场的中间计算结果 ,应用结构可控的前向神经网络 (SC NN)方法 ,仿真了热应力场的整体刚度矩阵代数方程组的求解 ,应用所得的节点位移 ,可求出转子的热应力场。     

燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机冷态预暖控制策略优化与应用

为了缩短冷态启动过程中联合循环同轴机组汽轮机的启动时间,通过启动锅炉蒸汽对汽轮机提前预暖,解决了机组无法快速响应电网调峰的问题。根据汽轮机冷态预暖系统及机组启动方式,结合机组冷态启动历史过程及数据,进行冷态预暖系统运行特性分析试验、优化后试验及温态启动顺控试验,通过对现有控制逻辑的优化,提出了一种全新的冷态预暖控制策略。结果表明：该策略避免了机组在预暖启动过程中由于预暖管道过热度低,造成热应力准则、紧急切断阀（Emergency Shutoff Valve,ESV）无法满足启动条件、高排逆止阀自动打开以及静止变频启动装置（Static Frequency Convertor,SFC）在燃气轮机与汽轮机啮合过程中自动退出等问题;优化后机组的冷态预暖启动运行过程表明,实现机组全过程无断点的预暖及自启动控制,可有效缩短同轴联合循环机组冷态启动时间约2 h,使机组具备快速灵活的启动方式和应急调峰的能力。     

大型汽轮机阀壳寿命设计技术的研究

分析了汽车机主汽阀和调节汽阀阀壳寿命的薄弱环节,采用大型有限元程序对阀壳的温度场、应力场和蠕变应力进行了计算,并介绍了计算结果。提出了汽车轮机主汽阀和调节阀阀壳低周疲劳寿命和蠕变寿命的定量设计方法,并给出了应用实例。     

温度场分析的自适应有限元方法

自适应有限元方法在实际工程问题的分析中有重要的应用价值,本文根据温度场分析的特点,给出了温度场有限元计算结果局部误差估计的简单方法,结合有限元网格生成的Delaunay三角化方法,研究温度场有限元分析的自适应方法,并在汽轮机转子温度场有限元分析软件中成功实现了温度场的误差估计和有限元网格的自适应自动剖分,加密等功能,获得了具有等精度的温度场有限元数值计算结果,以国产300MW汽轮机转子温度场分析的有限元网格和计算结果为例,说明了本文方法的有效性。     

冷启动工况下汽轮机转子的疲劳损伤

在对600MW汽轮机高压转子冷启动工况下的温度场、热应力进行了瞬态有限元分析的基础上给出了热应力随启动温升率的变化关系,进而采用转子材料的低周疲劳曲线计算出不同启动温升率下转子的低周疲劳损伤。为现场运行制定安全、经济的启动过程提供了一定的理论依据。