超超临界汽轮机转子X12CrMoWVNbN10-1-1钢的早期断裂分析

对进口的2个X12CrMOWVNbNl0-1-1钢汽轮机转子的T3部位进行了强度考核,并采用光学显微镜(0M)、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)对发生早期断裂和满足强度要求的试样进行了对比研究,分析了试样早期断裂的原因.结果表明:在锻造或热处理过程中,未溶的富Fe、Cr和Nb的第二相大颗粒(Cr16.81Fe76.01Nb5.63Mo1.09W0.36)分布在早期断裂试样的孔洞边缘,是形成孔洞的主要原因,这些孔洞在高温和高应力作用下加速扩展,导致试样早期断裂;M23C6碳化物的粗化导致材料性能下降,是试验钢早期断裂的另一主要原因.     

进口和国产汽轮机转子用钢Xl2CrMoWVNbN10-1-1物理性能的对比分析

对进口和国产的超超临界汽轮机转子用X12CrMoWVNbN10-1-1钢的化学成分和物理性能(密度、线膨胀系数、热扩散率、比热、热导率)以及钢的临界点和连续冷却转变(CCT)曲线进行了测试和对比分析,结果表明:进口Xl2CrMoWVNbN10-1-1钢的成分控制得较好,综合性能较优.     

1Cr10Mo1W1NiVNbN钢的蠕变及蠕变-疲劳裂纹扩展行为研究

采用直流电位法,对国内试制的某超超临界汽轮机高中压转子用1Cr10Mo1W1NiVNbN钢在600℃下的蠕变裂纹、蠕变-疲劳裂纹萌生与扩展行为进行了研究,得到了该钢在不同初始应力强度因子条件下的蠕变裂纹扩展孕育时间关系式和蠕变裂纹扩展速率关系式.研究了不同保持时间对蠕变-疲劳裂纹扩展行为的影响,同时还分析了在不同条件下裂纹扩展行为与时间和循环的相关性.结果表明:疲劳缩短了蠕变-疲劳裂纹的扩展孕育期,加快了裂纹的扩展速度;在栽荷保持时间较短的情况下,蠕变-疲劳裂纹扩展行为与循环相关;而在栽荷保持时间较长的情况下,裂纹扩展行为与时间相关.     

金属蠕变疲劳寿命预估模型研究进展

高温变载荷作用下的构件易发生蠕变疲劳损伤断裂,严重影响设备的安全运行.蠕变疲劳交互作用下的寿命预测是材料结构完整性的重要要素.综述了影响金属蠕变疲劳寿命的因素,并基于线性累积损伤法、延性耗损法、Manson-coffin方程、频率修正法与频率分离法、平均应变速率寿命预测模型、延性耗竭模型、能量守恒蠕变疲劳交互寿命模型、...     

新的蠕变-疲劳耦合损伤下活塞热-机疲劳寿命预测方法

建立了一种新的蠕变-疲劳非线性耦合损伤下铸铝合金材料热-机疲劳寿命预测模型,开展了铸铝合金材料力学性能与蠕变-疲劳试验测试,对寿命预测模型进行了验证.其次,对比活塞热-机耦合有限元计算结果与温度场测试结果,对有限元模型进行了验证.最后,用新的热-机疲劳寿命预测模型对活塞的热-机疲劳寿命进行了预测.结果表明:新的蠕变-疲劳寿命预测模型预测结果均位于2倍误差带内,该模型具备良好的寿命预测能力;活塞热-机蠕变-疲劳耦合损伤中蠕变损伤占比较大,约为53.9％;活塞热-机蠕变-疲劳耦合损伤关键区域位于活塞销座与加强肋连接处,活塞在热-机载荷耦合作用下的热-机疲劳循环寿命为4 290,满足可靠性要求.     

应用等效应变法的30Cr1Mo1V钢疲劳-蠕变交互作用的试验分析

在540℃和565℃两种温度下进行了30Cr1Mo1V转子钢的疲劳-蠕变交互作用实验.采用Felltham公式建立了应变保持下应力与时间的关系;得到了应变循环幅保持不变、疲劳-蠕变交互作用下的循环应力-应变关系.根据等效应变概念建立了应变-寿命关系,并从分散度因子和标准偏差方面对等效应变法和线性累计损伤法的寿命预测有效性进行了比较;建立了等效应变的临界损伤公式和考虑硬度修正的等效应变寿命关系.试验结果表明,在预测寿命时等效应变法比线性累计损伤法具有更高的精度,等效应变的应力下临界损伤公式能够很好地预测实际损伤,考虑硬度修正的等效应变-寿命曲线和纯疲劳应变-寿命曲线基本一致.图5表2参9     

12CrlMoV钢制部件蠕变—疲劳交互作用的特性曲线研制

本文在12CrlMoV钢母材和焊接接头两种材料的疲劳寿命。蠕变寿命和蠕变-疲劳交互作用行为试验研究工作的基础上,重点对12CrlMoV钢在蠕变-疲劳交互作用下的试验结时进行了整理、分析,在国内首次得出了可供工程应用的12CrlMoV钢蠕变-疲劳交互作用寿命评定曲线,并与ASME规范的相关曲线进行了比较。并应用该方法对一实例做了寿命评定。     

基于材料老化和蠕变疲劳交互作用汽轮机转子寿命预测

根据材料老化和蠕变-疲劳交互作用对致裂寿命的影响,建立了汽轮机转子寿命预测模型和预测方法,以N75MW汽轮机转子为对象进行了寿命损耗分析和预测,指出基于材料老化和蠕变疲劳交互作用,可以有效提高汽轮机转子寿命预测的精度。     

12Cr1MoV钢受热面管的剩余寿命研究

对已运行10万h的某机组12Cr1MoV钢高温过热器受热面管进行理化检验,对比不同方法预测出的此管的剩余寿命。结果表明：该受热面管常规力学性能均符合标准要求,其损伤等级达到3级;损伤累积法的评估结果更能准确地反映材料的实际寿命;结合材料组织老化分析结果,综合评估此机组12Cr1MoV钢高温过热器受热面管的剩余寿命约为6.5万h。     

耐热钢X12CrMoWVNbN10-1-1钻削加工特性研究

耐热钢是超超临界机组转子的主要材料,属于难加工金属材料之一。针对耐热钢X12CrMoWVNbN10-1-1的钻削加工,分析了该材料的钻削机理,研究了加工过程中刀具寿命、切屑形态和刀具主要失效机理,在此基础上获得高效率的加工工艺参数。结果表面,钻削的主要失效方式是后刀面磨损、崩刃和折断,优化的切削参数为转速150 r/min,进给量0.1 mm/r。合理选取加工刀具和工艺参数可明显延长刀具寿命、降低生产成本。     

GX12CrMoWVNbN10-1-1钢的热处理工艺试验

通过对GX12CrMowVNbN10-1-1铸钢试料的热处理工艺试验,测定在不同热处理工艺参数下材料的力学性能,进行金相组织分析,确定合理的热处理工艺参数,并通过产品的热处理生产验证.推荐的热处理工艺较好地满足了该材料的各项性能要求.     

超超临界汽轮机转子X12CrMoWVNbB10-1-1钢棘轮效应的试验研究

以超超临界汽轮机转子材料X12CrMoWVNbB10-1-1钢为对象,研究了在蠕变疲劳栽荷下该材料的棘轮效应,探讨了在高温环境下不同峰值保持时间对棘轮效应的影响以及蠕变和棘轮之间的交互作用,并分析了棘轮效应的存在对寿命评估的影响.结果表明:保持时间会影响纯交变载荷下产生的非弹性应变循环累积εR1,在较低保持时间时,εR1不会出现安定现象,从而抑制了保持时间段内产生的蠕变应变循环累积εR2的演化;εR2对材料寿命的影响可以归类为与时间有关的蠕变损伤;提出采用εR1和循环塑性应变之和来度量棘轮应变εR1的损伤;针对不同的损伤机制,利用分区分析的方法可以进行精确的寿命评估.     

基于GM的能源消费量坡度优化预测模型

针对非等间距灰色系统预测中存在误差较大的问题,结合序列本身的特点和GM(1,1)模型的建模过程,提出了对非等间距序列坡度优化的方法并对其分析,进行局部插值使原模型得到改进,从而提高了模型的拟合和预测精度,拓宽了应用范围。模型中对能源的消费趋势进行预测,找出了能源消费量和GDP之间的内在联系,为科学地分析能源结构提供了依据,对世界稳定、可持续发展有着重要的意义。     

基于1D CNN-SLSTM模型的太湖蓝藻密度预测方法

太湖中的水华爆发对太湖及其沿岸居民造成巨大影响,因此保证提前预测蓝藻密度非常重要。为精确预测太湖蓝藻密度,在长短时记忆网络（LSTM）模型的基础上,加入一维卷积模型,筛选并优化激活函数,提出一种基于1D CNN-SLSTM的预测模型预测蓝藻密度。试验结果表明,1D CNN-SLSTM模型的R_RMSE、M_MAPE、M_MAE值分别比单独使用LSTM模型降低30.38%、1.85%、16.89%,R值和N_NSE值则提升了0.08、0.17,验证了使用扩展型指数线性单元激活函数（Selu）的LSTM神经网络（1D CNN-SLSTM）预测效果最好。     

一种基于太阳能供能的CCRs捕捉CO_2方案研究

文章提出一种基于太阳能供能的的CCRs火电厂CO2回收系统,该系统将高温太阳能集热技术和钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法（CCRs）进行耦合。以目前国内外研究的塔式太阳能集热器以及双流化床反应器为基础,提出一种基于太阳能供能的CCRs捕捉火电厂CO2方案,并对其可行性进行初步分析,最后指出了该方案需进一步解决和研究的问题。     

基于BP神经网络的输油管道能耗预测方法

为准确预测输油管道运行过程中的能源消耗,通过分析输油管道运行报表,确定评价输油生产过程中的主要能耗指标,利用BP神经网络,建立了输油管道能耗预测模型。用某输油管道运行能耗数据做样本,对所建立的能耗预测模型进行训练与测试。预测结果表明,该模型能准确地预测输油管道的能耗,预测平均相对偏差不超过4％。该方法为输油管道能耗预测提供了一种新思路,有较高的使用价值。     

基于ELM预测模型的高比例新能源电网改进频率控制策略

高比例新能源电网中,功率与频率变化存在很强的非线性,自动发电控制（AGC）作为电网调节频率的主要控制手段,目前的控制方式无法很好地适应强非线性特性电网的调频需求。鉴于此,提出了基于极限学习机（ELM）预测模型的高比例新能源电网改进频率控制策略。其特点在于通过ELM算法和历史运行数据,建立电网功率变化与频率变化的实时频率预测模型,进一步基于预测模型分析AGC调节机组的调频能力,按照调频能力优化AGC的区域功率控制需求功率分配。其优势在于通过机器学习拟合频率非线性调节规律,优化AGC频率控制,提高系统频率调节的快速性和可靠性,从而提高含新能源电网稳定性。最后通过电网SCADA实际数据建立预测模型并验证其准确性和实时性,并通过应用实例证明所提策略可以实现快速稳定调频。