主蒸汽管材质分析及剩余寿命评估

对已运行32万h的12Cr1MoV钢主蒸汽直、弯管进行了全面、系统的解剖性试验,通过材质分析得到的数据和现象,估算弯管累计可运行33.46万h,直管累计可运行36.82万h。     

某电厂主蒸汽管道爆管原因分析

针对某燃煤电厂主蒸汽管道发生的爆管事故,采用宏观结构应力分析与微观研究相结合的方法进行了主蒸汽爆管失效分析。失效分析考虑了管系力学、部件结构、材质成分、金相组织、材料力学性能、断面分析等因素。结果表明主蒸汽爆管原因在于母材选用不合理以及使用的焊材不匹配,同时焊接接头存在气孔、裂纹等严重缺陷。分析结果表明应加强重要动力管道的系统性安全检验,消除不应该存在的安全隐患,以避免出现类似问题。     

主蒸汽管道运行中直管和弯管金属变化特性研究

对12CrMo、10CrMo910和12CrlMoV低合金钢主蒸汽管运行后的直管和弯管金属力学性能、持久强度和微观结构特性进行试验研究。试验结果表明，主蒸汽直管在高温压蒸汽作用下，其金属使用性能的数值指标变化差异较小，两者一般都在5%的变动范围内，且弯管的数值高于直管，证明主蒸汽管不同部位的钢管金属老龄化进程相同。文中对弯管性能数值指标稍高的原因及蒸汽管道运行中弯管部位故障率高于直管等问题作了探讨。     

主蒸汽管道弯管蠕变损坏分析

弯管是火力发电厂主蒸汽管道系统中较易损坏的部件之一。为保证主蒸汽管道系统的安全运行,运用力学理论推导汽管道管应力表达式,利用应力－应变关系式求得蠕变变形表达式。通过对变变形表达式分析可知主蒸汽管道弯管的周向变形最大,而且越造近中心面的点变形越大,因而容易在这些部位开裂。     

主蒸汽管道裂纹原因分析及防治措施

结合火电厂主蒸汽管道焊接接头裂纹的两个实例,通过分析裂纹产生位置、特征及一系列的试验分析得出裂纹产生的原因,提出控制焊接裂纹产生的预防措施,为在役主蒸汽管道系统焊口的预防监督提供理论参考。     

P91主蒸汽管道硬度偏低问题的试验分析与恢复

通过力学性能等常规试验和热处理试验对电厂锅炉的P91主蒸汽管道硬度偏低问题进行了分析与研究。试验结果表明,所取管段的外壁硬度和横截面上的硬度值都偏低而且分布不均匀,硬度偏低位置的室温和高温(545℃)抗拉强度及屈服强度均不符合ASME SA-335/SA-335M标准。对硬度偏低和硬度较高部位分别取样进行重新热处理试验,结果金相组织均正常,硬度值和拉伸性能均恢复到正常状态。可见重新热处理后的各项试验结果值均符合ASME SA-335/SA-335M P91的标准要求。这表明参照规范的热处理工艺以及严格控制热处理各环节的质量,管道的硬度和拉伸性能可以恢复正常。     

蒸汽管道汽锤分析研究

采用数模试验的方法对火力发电厂主要蒸汽管道汽锤的影响因素和影响程度进行分析,得出汽锤力与阀门动作时间、管道规格、机组容量、机组参数等影响因素的关系,并分析了汽锤对不同蒸汽管道的影响及动态荷载的工况组合,提出了控制动态荷载危害的措施。     

主蒸汽管道运行中弯管不圆度变化

主蒸汽管道中弯管不圆度对弯管的寿命有很大影响，弯管不圆度的变化与内压作用时间及持续外载弯矩有关。弯管不圆度是内压作用时间的函数。当承受持续外载弯矩作用力为开弯时弯管不圆度减小，闭弯时弯管不圆度加大，并且弯管不圆度的这种变化随持续外载弯矩的加大而增加。     

P92主蒸汽直管的选型及建议

简述了超超临界机组主蒸汽管道确定P92管材许用应力的变化过程,以660 MW超超临界机组P92主蒸汽直管选型为例,对其依据ASME锅炉和压力容器标准委员会制定颁布的Case 2179-6和Case 2179-3规范计算进行了比较,得知当前选用的P92主蒸汽管道具有较大的安全余度,建议搜集进口P92内径管的内径偏差与壁厚偏差等数据,为优选P92内径管的壁厚及修订超超临界机组主蒸汽管设计温度与设计压力的规定提供依据。另外,提出配管时合理利用P92主蒸汽管道偏差余量的方法。     

主蒸汽管球化问题原因分析

介绍韶关发电厂4台50MW机组主蒸汽管球化严重情况，对主蒸汽管球化原因进行分析和探讨。     

超超临界机组“四管”选用弯管或弯头的探讨

针对1 000MW超超临界机组主蒸汽管道、低温再热蒸汽管道、高温再热蒸汽管道及高压给水管道四大管道(以下简称"四管")是否采用弯管的问题,介绍了主蒸汽、低温再热蒸汽、高温再热蒸汽管道的规格和材质,定量分析了弯管、弯头阻力,比较采用弯管或弯头对电厂初投资、运行费用、管系应力等方面的影响。最后得出结论:弯管对热膨胀的补偿性差于弯头,不利于管系安全,增加管系设计困难,影响配合。提出"四管"全部采用弯头的建议。     

基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统研究

采用一阶时滞模型作为主蒸汽温度广义被控对象模型,设计基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统。在不同典型工况辨识得到不同对象模型参数,根据模型参数和模糊自适应规则自动整定控制器参数。对所设计的控制系统进行仿真和实际应用。结果表明,在外部扰动或模型不能准确匹配及不同工况运行时,此控制策略较传统串级PID控制和Smith预估控制具有更好的控制品质。     

10CrMo910主蒸汽管蠕变性能研究

根据10CrMo910主蒸汽管金属蠕变参量的实验结果，讨论了低合金铬钼钢主蒸汽管运行过程中的编变机制，计算得出的主蒸汽管蠕变率与采用蠕变实验结果导出的寿命分析结论基本一致，说明用蠕变参量的实验方法研究主蒸汽管的寿命是有效的。     

考虑主蒸汽压力的燃煤机组调速模型的分析与改进

为满足电网对火电机组一次调频能力的要求,对燃煤机组调速模型进行了研究。针对现有PSD-BPA模型中因模型不完善导致无法考虑主蒸汽压力影响的问题,通过分析汽轮机在滑压运行工况下主蒸汽压力对于一次调频出力的影响,提出了改进的GK和TB模型,并进行了仿真验证;提出了压力裕度的概念,给出了机组在运行负荷下要保证一次调频出力达到6%额定负荷时的压力应高于阀门全开时压力的12%。     

非线性PID控制器应用于主汽温控制的研究

针对传统线性PID控制器中因参数固定导致的控制品质下降的问题,分析了控制器参数与对象误差的理想变化关系,给出控制器参数随误差变化的非线性函数,构建非线性PID控制器,并利用Simulink中的NCD模块进行参数整定。利用非线性PID控制器对某电厂主汽温控制系统的仿真结果表明,非线性PID较常规PID具有更好的控制品质和鲁棒性。     

主汽温多模型扰动抑制预测控制方法

电站汽温控制系统结构复杂,机组运行过程中影响主汽温稳定的因素众多。主蒸汽流量变化、锅炉燃烧状况改变等因素均可能干扰主汽温稳定,影响机组运行的经济性和安全性。基于模型的预测控制算法在应对诸如煤质变化引起的烟气侧不可测扰动时,由于缺乏对扰动的建模,控制效果不理想。针对该问题,通过对过热器进行机理建模,并在额定工况点进行局部线性化获得状态空间模型,提出基于多模型集的主汽温扰动抑制预测控制方法。当不考虑不可测扰动时,其等价于普通的预测控制算法。仿真结果表明,该方法能够有效抑制进入汽温系统的不可测扰动,进一步提高汽温的调节品质。     

新型免疫控制器在主汽压控制系统中的应用研究

基于生物免疫系统响应的快速性和稳定性,借鉴免疫调节过程中B、T细胞的作用原理,文中提出了一种新型的免疫控制器,并与常规比例积分微分(PID)控制器结合构成并联型的免疫PID控制器,以改善控制性能。该控制器结构简单,整定方便,易于工程实现。应用于主蒸汽压力的仿真结果表明,该控制器具有较好的跟踪性能、抗干扰能力和鲁棒性,能快速响应机组实发电功率指令的变化,有效地克服了锅炉燃烧率内扰的影响,改善了机组负荷的跟踪性能,提高了机组的运行经济性。     

10CrMo910主汽管运行14万小时后的性能研究

研究了谏壁发电厂5号机组10CrMo910钢主蒸汽管服役141 476小时后钢管的使用性能。实验结果表明,钢管长期服役后,金属微观结构状态和宏观力学性能均发生不同程度的变化,使用性能指标下降,出现蠕变损伤特征,钢管处于寿命过程中的中后期阶段。根据钢管的各类性能指标和钢管强度计算结果,以及电厂主汽管蠕变现场实测数据等综合分析,得出了主蒸汽管的剩余寿命为6～8万小时。这对同类型的10CrMo910主汽管的金属监督和寿命预测具有参考价值。     

汽轮机主蒸汽疏水管弯头爆破原因分析

介绍了某电厂11号汽轮机主蒸汽疏水管插入式弯头在投产前72h试运期间发生爆破的情况以及各规程关于焊缝的相关规定,通过检查和理论计算可知,管系热膨胀受阻产生附加应力和焊缝焊肉厚度小是发生爆破的原因,并针对原因提出了改善部件受力情况和选择合适的焊缝结构的建议。     

空冷排气管道主要技术问题分析

随着我国空冷电站的快速发展及运行经验的不断积累,直接空冷系统已逐步实现国内自主设计.排汽管道作为空冷系统的重要组成部分,其管道系统优化设计对提高电厂运行的可靠性和安全性具有重要作用.为此,对空冷排气管道的主要技术问题进行了分析,为直接空冷系统排气管道的自主化设计提供参考.