从转子热应力角度合理安排汽轮机的超速试验

目前,对于大型汽轮机组的启动,尤其是对新装机组及大修后机组的冷态启动,经常遇到这样一个问题:汽机的超速试验应在何时进行最为合适。为搞清这个问题,必须首先对汽轮机转子的受力情况进行分析。转子是汽轮机上十分重要的部件,其工作条件及受力情况相当复杂。它是处在高温高压工质中,并以高速旋转。因此承受由叶片和叶轮本身质量离心力所引起的很大应力,以及温度差引起的热应力。另外,转子还要传递扭矩,并承受工质的压力和自身重量产生的弯矩。同时,汽轮机转子也和其它高速旋转机械一样,由于不平衡质量的离心力将引起转子的振动,从而又使转子承受高频振动力。     

汽轮机转子加热过程温度场的模拟研究

汽轮机转子热应力状态的监测是其寿命管理中很重要的一个内容，本文介绍了汽轮机转子加热过程的数学模型及实现其实时监测的方法，为研究转子热应力状态，优化机组启停方案提供了一种分析手段。     

200MW汽轮发机组断叶片诊断

国产200MW汽轮发电机组在国内有100多台,目前是中国的主力发电机组。汽轮机的断叶片时有发生,四川电力系统国内某厂生产的5台机组就有3台发生过313叶片断裂。白马电厂~#22机组按振动状况作转子断叶片诊断,认为振动突变现象是由转子不平衡引起,而转子不平衡又是断叶片引起,并准确判断出断叶片数目和部位,据此正确判断事故的严重程度、揭开汽缸、缩短检修工期。     

核电650 MW汽轮机低压转子新型次末级叶片更换

国内某核电厂650 MW汽轮机组多次发生低压转子次末级叶片断裂事故,造成汽轮机损坏,机组被迫停机,严重影响核电站安全生产。汽轮机低压转子新型次末级叶片优化改型、生产制造完成后亟需现场更换安装。对首次新型叶片安装过程中遇到的问题进行汇总,并提出相应的缺陷处理办法。新型叶片更换后,机组启机运行效果良好,为同型汽轮机组叶片更换提供实践及理论参考。     

汽轮机转子热应力在线监测的递推算法

以往用解析法在线监测汽轮机转子的热应力需要确定放热系数和调节级或中压第一级后蒸汽温度,而且计算温度和热应力时需要大量历史数据,难以实现在线监测。针对这一难题,以现场可以直接测出的高中压内缸壁的壁温来模拟高中压转子表面温度,作为第一类边界条件,导出了汽轮机转子温度和热应力的计算公式,并根据其数学特点作出了其递推公式,为实现热应力的在线监测提出了便捷的方法。     

红雁池发电厂六号机转子热应力及寿命监测试验

火电机组汽轮机转子热应力监测及运行寿命管理，是实现机组长期安全运行的重要基础，近年来，随着测试技术的不断发展，微型计算机的广泛应用，同样也促进了汽轮机转子热应力及寿命监测技术的发展。在机组启动过程中，控制金属温升率，限制部件的热应力，保证循环寿命不超过规定的数值，已成为汽轮机启停控制的基本准则。     

递推算法在汽轮机转子热应力计算中的应用

近年来，随着汽轮发电机组向大单机容量、大负荷调节范围需求的发展，以及机组操作要求全过程自动化、计算机化发展的趋势，使汽轮机转子热应力的在线监测越来越受到重视，各种计算、测算汽轮机转子热应力的方法、理论也成为目前讨论的热点之一，文章以沙角B电厂成套引进的东芝350MW机组汽轮机转子热应力的在线监测计算以及实现方法，作简单介绍。     

监测汽轮机转子热应力的二维离散模型

提出一种计算大型汽轮机转子热应力的二维离散模型。首先利用ＧＡＬＥＲＫＩＮ有限元法计算高中压转子的瞬态温度场，再根据该温度场在线计算转子的效应力。这种二维离散模型也可以进一步被用来计算转子轴向热膨胀和监测机组胀差。该模型的热应力计算结果表明，机组冷、热态启动中，中压转子最危险部位在第一级叶轮根部，高压转子最危险部位在调节级叶轮根部，与有限元分析结果完全一致。可以相信，以二维离散模型为基础的汽轮机转子热应力及热膨胀在线监测系统将会投入使用。     

汽轮机转子在有热冲击情况下实现等热应力启动的研究

根据汽轮机转子在启动过程中的热应力形成机理 ,将汽轮机转子简化为无限长空心圆柱体模型 ,根据热传导理论 ,推导出在有热冲击情况下 ,保持汽轮机转子热应力不变的条件 ;并运用有限元法计算了捷制2 0 0MW机组温态启动工况下实现等热应力启动的情况 ,从而验证了该条件的正确性。图 7参 3     

国产200兆瓦中间再热机组转子的热应力及疲劳寿命

本文分析了国产200兆瓦中间再热汽轮机转子在启停和负荷变动时的过渡工况热应力和低周疲劳损耗问题。给出并分析了高中压转于进汽区在不同温升率下启动时的金属温差及转子表面热应力随时间的变化规律。在结论中提出了降低汽轮机转子热应力应该采取的措施。本文提出的转子温差及热应力的简化计算方法,也适用于其他同类型的机组。     

汽轮机转子寿命的监测与管理

为了加强对汽轮机安全运行监督，本文介绍了汽轮机转子寿命监测装置，该装置除在线实时监测热应力和转子疲劳寿命损伤外，还可监测蠕变寿命损伤及打印最大应力载荷谱。同时还介绍了汽轮机转子寿命数据库管理系统，该系统可作为电力系统管理部门的技术管理工具。     

汽轮机进水的检测

水进入汽轮机可能引起汽机叶片损坏、转子扭曲变形及其它热诱发的应力状态。目前使用的传感系统对将要发生的进水事故很少能提供适当的警报。因此,美国电力研究协会决定研制一种在线监测装置,这种装置能够在进水事故正在发生时将其检测出来。其目的是示范使用传感系统迅速地检测出运行火电厂进水事件发生的可行性,并研制出一套完整的在线监测系统。这套系统能够帮助电厂运行人员确定进水的原因,并采取补救措施减轻事故的严重性。西屋电力公司已经做出了试验室和现场     

汽轮机转子寿命损耗在线监测系统的研究

依据火电机组运行的实际数据,采用有限元法对汽轮机转子的温度和应力场进行计算,通过分析确定系统的监测面位置,然后利用修正后的一维热应力简化计算式对转子低周疲劳寿命损耗进行了计算,并结合高温蠕变对转子寿命的影响,建立了汽轮机转子寿命损耗在线监测模型,开发了汽轮机转子寿命损耗在线监测系统。通过仿真数据和实际运行数据的对比,其结果是一致的,系统是有效的。     

关于国产30万千瓦汽轮机的热应力问题

我国自50年代以来,大型汽轮机不断发展完善。60年代在处理汽缸热应力方面取得了成绩;70年代以来,在处理汽轮机热膨胀与转子热应力方面积累了一定的经验。现代大型汽轮机通常都根据热应力(特别是转子热应力)开车。只要热应力方面无问题,一般在热膨胀、热变形与振动等方面也就没有什么大问题了。一、现代大型汽轮机热应力方面的主要特点 1.金属材料的强度裕量,比中小型汽轮机小得多,其主要原因为:     

汽轮机转子热应力监控

汽轮机转子热应力监控是转子寿命管理的一个重要内容,本文介绍了汽轮机转子加热过程中动态传热的一维数学模型及拉氏变换后的温度和应力解,对一种典型的汽轮机转子热应力实时监控系统进行了简单分析。     

MATLAB在汽轮机转子热应力仿真中的应用

采用汽轮机转子热应力的有限元分析结果和简化的理论计算公式 ,建立汽轮机转子热应力的数学分析模型。应用MATLAB软件中SIMULINK软件包对汽轮机转子热应力进行实时仿真。得到了实时监控下汽轮机转子热应力对蒸汽温升率的仿真曲线     

提高汽轮机低压缸效率的新部件

<正>在美国,有许多汽轮机已运行25年或者甚至更长。对这些汽轮机组(包括火电和核电)而言,汽轮机叶片事故特别是低压叶片事故是汽轮机强迫停机的主要原困之一。典型的叶片事故有:①叶片型面的裂纹,②拉金损坏,③围带裂纹或损坏,④叶根裂纹,⑤转子/叶片的附件裂纹,⑥司太立合金片松动等。在汽轮机低压缸最后4级叶片上都产生过上述事故。     

汽轮机转子热应力计算控制（ABB TURBOMAX）系统介绍

汽轮机启停或变负荷过程中,均会使汽轮机转子产生热应力。本文介绍了一种基于温差控制的汽轮机转子热应力应用。重点分析了其热应力计算模型及计算方法。实际使用情况表明,此种热应力计算方法科学有效,在不增加汽轮机转子寿命损耗的前提下,可明显地缩短机组启动时间。     

基于一体化过程模型开发平台的汽轮机转子在线监测系统

基于一体化过程模型开发平台(IMMS),采用模块化的建模思路,开发了一套汽轮机转子在线性能监测系统。该系统利用火电厂已有的管理信息系统(MIS)采集机组运行数据,通过模型在线计算汽轮机转子的热应力、寿命损耗等安全性指标,并采用B/S模式实时显示监测结果。该系统已成功应用于某电厂600MW超临界汽轮机转子的在线监测,为机组安全运行提供了有效手段。     

基于B/S模式的汽轮机转子在线监测系统

借鉴过程仿真和热力系统分析方法,采用模块化的建模思路,开发了一套汽轮机转子在线性能监测系统。该系统利用火电厂已有的管理信息系统(MIS)采集机组运行数据,通过模型在线计算汽轮机转子的热应力、寿命损耗等安全性指标,并采用B/S模式实时显示监测结果。该系统已成功应用于某电厂600MW超临界汽轮机转子的在线监测,为机组安全运行提供了有效手段。