汽轮机运行中热应力的计算

<正> 汽轮机的各个部件,在起动、停机和负荷变化时可能会产生巨大的热应力。由于电网容量的日益扩大,甚至大功率汽轮机也必须考虑到快速起动、快速改变负荷的能力,以满足电能的需要,因此分析运行中热应力的变化具有十分重要的意义。对于大功率汽轮机,从热应力的观点看,高、中压缸的进汽部份及其相应转子的轴封部份是最危险的地方,在这些地方温度变化剧烈,几何形状也比较复杂,常常产生由于循环热应力所引起的裂纹。     

地震载荷作用下转子-轴承系统动力响应特性

以某汽轮机转子-轴承系统为研究对象,考虑轴系陀螺力矩和转动惯量的影响,建立了转子-轴承系统动力学有限元模型。通过在X方向和X-Y方向输入不同的地震动峰值加速度并改变相位角的方法,研究了转子-轴承系统在地震激励下的动力响应特性。分析了转子-轴承系统关键节点的等效应力和位移变化趋势,讨论了地震载荷作用下汽轮机转子-轴承运行的安全性,旨在为转子-轴承系统的抗震设计提供一定理论参考。     

地震载荷作用下转子轴承系统动力响应特性

以某汽轮机转子-轴承系统为研究对象,考虑轴系陀螺力矩和转动惯量的影响,建立了转子-轴承系统动力学有限元模型。通过在X方向和X-Y方向输入不同的地震动峰值加速度并改变相位角的方法,研究了转子-轴承系统在地震激励下的动力响应特性。分析了转子-轴承系统关键节点的等效应力和位移变化趋势,讨论了地震载荷作用下汽轮机转子-轴承运行的安全性,旨在为转子-轴承系统的抗震设计提供一定的理论参考。     

电厂300MW汽轮机机组转子中心孔的检修工艺

某电厂2号机组为型号为N300-16.5/535/535凝汽式汽轮机,由上海汽轮机厂制造,该机组为亚临界、一次中间再热、单轴四缸四排汽凝汽式汽轮机.运行至2007年2月为第二次大修,并介绍了电厂300MW汽轮机机组转子中心孔的检修工艺.     

考虑热效应流体绕流柱体的流动分析

对水横掠热柱体时旋涡脱落时的流动试验进行了分析.研究表明,考虑热效应后的旋涡脱落发生明显变化,表现在旋涡脱落信号傅里叶变换峰宽的改变.在一般换热器设计中往往忽略了壁面热效应,应引起有关部门注意.     

轧辊表面激光强化应力场的分布规律

针对轧辊激光强化过程中的应力场求解困难的问题,根据该应力场与辊面瞬变温度场的耦合作用,将温度场计算结果作为初始条件,建立了应力场仿真的有限元模型.综合考虑了材料的热弹塑性能,获得了轧辊激光强化过程中不同位置、不同时刻的应力分布曲线.结果表明,垂直扫描方向上的应力变化最剧烈,在不考虑相变应力的前提下,扫描后该向应力由压应力转变为拉应力状态,从而影响裂纹生成.此外,主应力方向基本与有限元模型的几何坐标相对应,只是随着应力数值的交错变化而发生改变.     

某火电厂运行热经济性诊断和节能潜力分析

火电厂是耗煤大户.如何定量分析引起电厂发电标准煤耗率增大的原因和部位,为电厂检修或挖掘节能潜力提供依据,是电厂运行部门普遍关心的问题.以某火电厂为例,首先对该厂的运行经济状态进行识别,指出该厂发电标准煤耗率较其应达值高,运行经济性较低;然后通过对该厂锅炉热效率和汽轮机实际循环热效率的实际测量计算,分析其偏离应达值对全厂发电标准煤耗率的影响,指出该厂汽轮机的运行经济性低;最后,重点对引起汽轮机运行热经济性降低的原因和部位进行了诊断.该研究对于挖掘火电厂的节能潜力,提高火电厂的运行经济性具有重要的意义.     

汽轮机相对内效率测量及计算方法研究

汽轮机相对内效率是反映汽轮机运行经济性的重要指标之一,它一般是通过汽轮机热力试验或在线监测获得.发电厂通过测量和计算相对内效率,对汽轮机热经济性能进行分析与诊断,进而指导机组安全运行和节能工作.然而,目前在相对内效率的测量和计算中存在一些困难和问题.通过对汽轮机相对内效率的两种定义方式进行了分析和比较,说明两种定义方式的联系和在经济性评价方面的等效性.     

超超临界汽轮机中压转子冷却效果分析

为了评价超超临界汽轮机中压转子的冷却效果及其对主蒸汽流动性能的影响,以600MW超超临界汽轮机中压缸为计算模型,采用气热偶合数值模拟方法对中压转子的蒸汽冷却进行了研究.计算结果表明,在所研究的冷却结构与冷却蒸汽初参数下,叶根最高与最低温度分别下降19K与95K,中压转子得到了充分冷却.冷却蒸汽增大了动叶温度分布的不均匀性,导致热应力上升.因此有冷却的动叶热应力校核应该是一个重点考虑的问题.     

机组自启动过程中转子动态热应力限定值的确定

通过综合考虑启动过程中燃料费用和汽轮机转子寿命损耗折合成的费用,计算出最优启动情况下汽轮机转子寿命损耗,从而确定ATC系统中汽轮机转子热应力限定值,提高了机组启动过程的经济性和安全性.     

除氧器和给水泵汽轮机汽源与汽轮机抽汽口的协同优化

回热系统是全厂热力系统的核心,它对机组和电厂的热经济性起着决定性的作用。优化回热系统是提高火电机组热经济性的重要手段之一。以汽轮机通流级结构为基础,通过级数组合寻优的方式建立了除氧器、小机汽源和汽轮机抽汽口协同优化模型。以某600 MW汽轮机组为例,验证了该模型的准确性;计算分析了除氧器和小汽轮机汽源对机组热经济性的影响,得到了除氧器和小机汽源在不同位置组合下的多种回热系统优化方案。结果表明,当未对汽轮机抽汽口优化时,仅优化除氧器和小机汽源,可使机组标准煤耗率降低约0.780 69 g/kW·h;当对除氧器、小机汽源和汽轮机抽汽口协同优化时,可使机组标准煤耗率降低约0.933 42 g/kW·h。该方法对回热系统优化设计具有一定参考价值。     

国产300MW机组锅炉给水泵汽轮机供汽方式的讨论

针对国产３００ＭＷ火电机组锅炉给水泵汽轮机的供汽方式。通过仿真数学模型的实验，分别对以主蒸汽作为小汽轮机的备用汽源和以冷端再热蒸汽作为小汽轮机的备用汽源这两种供汽方式进行了分析与讨论，认为选用冷端再热蒸汽作为小汽轮机的备用汽源在经济性和安全性等方面都优于选用主蒸汽作为小汽轮机的备用汽源。本文推荐以冷端再热蒸汽作为小汽轮机的备用汽源。     

循环单井井管-井孔-含水层传热模型

为了研究循环单井复杂的传热特性,依据能量守恒建立了循环单井井管-井孔-含水层耦合传热模型.并将井管壁和井孔壁的换热包含于控制方程中,便于含水层、井孔、井管温度场的整场求解;在含水层传热中,考虑了热弥散的影响.然后,对循环单井现场试验进行了数值模拟,模拟过程显示出模型的输出对含水层渗透系数和热弥散度最为敏感,尤其是热弥散度,有无热弥散效应对模型的输出影响重大,应在模型中考虑热弥散效应.模拟结果表明,抽水温度的模拟值与实测值吻合良好,误差在10%以内,也表明建立的循环单井井管-井孔-含水层传热模型是正确的,能够用于实际.     

汽轮机转子-轴承系统的不平衡响应分析

汽轮机内部转子-轴承系统的动力响应特性直接关系到其使用性能的优劣。使用有限元法对转子-轴承系统进行了建模,考虑轴承刚度对系统临界转速的影响,对同一转速和不同转速下的不平衡响应特性进行了详细讨论,确定了系统的敏感位置,为汽轮机的优化设计提供了理论依据。     

《汽轮机综合实训》课程教学改革初探

《汽轮机设备及运行》是热动专业的一门专业核心课程,这门课程具有较强的理论和实践性。在以往的教学中,与这门课程相对应的实践课程是《汽轮机课程设计》,但是《汽轮机课程设计》这一传统的教学模式与高职高专的人才培养模式不相适应。从2008级开始,我们将热动专业的《汽轮机课程设计》改为《汽轮机综合实训》。本文主要阐述了《汽轮机综合实训》课程的教学理念、教学方法、教学内容和考核手段等方面的教学改革的方法和措施。     

秦岭电厂3机组汽轮机停机后低压缸胀差负胀差大的原因分析

秦岭发电厂3号机组,汽轮机停机后,低压缸负胀差不断增加,直至超出表计的测量范围,大修中在进行低压缸胀差传感器拆除时,发现传感器顶端与汽轮机轴承发生轻微磨损,通过热控测量原理、机组运行工况和汽轮机滑销系统分析、论证,得出导致胀差增大的主要原因是汽轮机滑销系统卡涩.     

一起操作票漏项引起的异常分析

某发电厂两台机为上海汽轮机厂生产N135-13.24/535/535超高压、一次中间再热、双缸,高中压缸合缸,通流部分反向布置对称布置,双排汽凝汽式汽轮机.     

汽轮机各缸相对内效率变化对热耗率影响的计算模型

基于汽轮机内的热力过程,推导出一种新的计算汽轮机各缸相对内效率变化对热耗率影响的计算模型,为更准确地预测汽轮机通流部分改造的热经济效益及汽轮机热经济性诊断提供了理论依据。     

国产300MW机组锅炉给水泵汽国化机供汽方式的讨论

针对国产３００ＭＷ火电机组锅炉给水泵汽轮机的供汽方式，通过仿真数学模型的实验，分别对以主蒸汽作为小汽轮的备用汽源和以冷端再热蒸汽作为小汽轮机的备用汽源这两种供汽方式进行了分析与讨论，认为选用冷端再热蒸汽作为小汽轮机的备用汽源在经济性和安全性等方面都优于选用主蒸汽作为小汽轮轮机的备用汽源。本文推荐以冷端再热蒸汽作为汽轮机的备用汽源。     

喷管温度与应力场的数值研究

为了使喷管能安全可靠的工作,在喷管设计中必须考虑热防护问题从而避免喷管内部的严重烧蚀.文中考虑了喷管的几何特性和热分析过程中的主要因素,建立起轴对称的有限元计算模型,在给定的热边界条件下计算了喉衬组件与扩张段结构的瞬态温度场.在喷管轴对称模型瞬态热分析的基础上研究了轴对称载荷下热-结构耦合场的应力分析.应力场的计算采用以位移为未知变量的有限元法,并考虑了耐烧蚀层材料的物性参数随温度的变化.计算结果与分析表明在材料的交接面处应力较大,喷管各层材料间的膨胀系数差异对应力的影响较大.该研究结果可供火箭发动机喷管设计参考.