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。     

汽轮机转子热应力集中系数瞬态特性分析

利用ＡＤＩＮＡ／ＡＤＩＮＡＴ有限元系统分析了大型汽轮机高中压整体转子热应力集中系数的瞬态特性，所获结果可供汽轮机转子热应力在线监测参考。     

660MW超超临界汽轮机转子热应力的研究

以提高机组的安全、经济运行为目的,利用大型通用有限元软件ANSYS,依据某电厂660MW超超临界机组热态启动曲线,对汽轮机转子进行温度场、应力场的计算;同时根据解析递推算法计算汽轮机转子热应力,比较分析两种计算结果,并进一步对影响这些部位热应力的因素进行研究,结果表明,汽轮机转子的调节级叶轮根部、高中压缸之间轴肩与中压第一级叶轮根部存在较大的应力集中,转子体结构、蒸汽温升率、换热系数、运行参数对转子热应力影响较大。     

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。     

国产200MW汽轮机高中压整体转子瞬态温度场和热应力场

本文利用有限元法计算了国产200MW汽轮机高中压整体转子的瞬态温度场和热应力场,绘制了过渡工况下的转子温度场和热应力场曲线,以及危险断面处温度、热应力时变曲线和热应力分布曲线,为改善200MW机组转子结构设计和机组调峰运行特性及拟定合理的启动方案,提供了理论依据。     

汽轮机转子温度仿真研究

在汽轮机启、停和负荷变化过程中，可以通过控制转子内、外表面温度与积分平均温度之差值（又称有效温差），以防止热应力超限。通常用一维差分法对转子温度进行仿真来实现在线监测。本文以理论解为依据，以一维差分仿真为比较基础，用传递函数仿真作为转子温度在线监测的手段对苏制Ｋ－８００－２４０型和ＮＣ－３００／２２０－１６．７／５３７／５３７型汽轮机转子温度进行了仿真计算研究，并通过在线监测试验验证了此仿真研究计算的可行性和适用性。     

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。     

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。     

引进型300MW汽轮机轴封汽温对转子寿命的影响

广东珠江电厂4台300 MW汽轮机系哈尔滨汽轮机厂引进美国西屋公司技术生产的亚临界、一次中间再热、单轴两缸两排汽冷凝式汽轮机,适用于中型电网承担基本负荷,也适用于大型电网承担调峰负荷。机组设计寿命在30年以上,年运行小时数可在7 500 h以上。高中压转子由耐热合金钢整锻而成,低压转子由强度较高的合金钢整锻而成。高中压转子表面金属温度分别用调速器端及电端端壁金属温度监测。1 轴封蒸汽和轴封区转子表面金属温差的变化 图1是辅助蒸汽主系统图。在机组负荷大于220 MW时,轴封由汽轮机漏汽自密封供汽,转子轴封部位轴封蒸汽和转子…     

负温度匹配在热态中压缸启动中的应用分析

以某350 MW汽轮机高中压转子为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件进行转子热固耦合分析。计算在热态中压缸启动过程中采用负温度匹配时高中压转子的应力变化和寿命损耗情况。结果表明:热态中压缸启动过程中采用小幅负温度匹配安全可行,对转子寿命影响微小,还可以显著缩短启动时间,提高汽轮机调峰经济性和灵活性。     

1000MW汽轮机高压转子温度在线仿真计算方法的研究

对1 000MW超超临界汽轮机,利用有限元法验证了热应力监控中以高压内缸内壁温度代替转子外表面温度的正确性;采用惯性环节法、差分法、有限元法分别计算了冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动过程的高压转子的体积平均温度和转子中心温度,并进行了温差计算的精度分析,验证了惯性环节法的精度和适用性,并为惯性环节法在其他大型汽轮机转子热应力监控中的应用给出技术路线。     

珠海发电厂三菱700 MW汽轮机启动过程及应力分析

珠海发电厂第一期1号、2号机组采用日本三菱700MW凝汽式汽轮机，借助于先进的监控系统和管理经验，在不增加机组的寿命损耗的前提下，可明显在缩短启动时间。鉴此，介绍了机组的启动特性，结合某次实际冷态启动过程，利用有限元方法校核计算了高中压转子热应力，其中有限元模型的边界上的换热系数综合使用了各国普遍推荐的经验公式，形成灰色区间曲线。     

600 MW超临界汽轮机受损转子热力耦合有限元分析

600 MW超临界机组汽轮机高、中压转子蒸汽参数高,转速高,工作环境恶劣,在运行过程中产生很大的应力变化,某600MW超临界机组由于某些原因导致转子断油烧瓦,严重影响到机组的安全运行.为了掌握转子的应力状态,保障转子安全运行,采用有限元软件ANSYS APDL对转子在冷态启动工况下进行有限元计算.基于工程热力学计算,求解转子各级的对流放热系数,将其作为边界条件加载到有限元模型上,进行温度场的计算和分析,然后通过采用热结构间接耦合法对转子的应力场进行计算分析,得到转子冷态启动过程的应力分布和应力集中的部位.计算结果表明,受损转子切削处理后等效应力小于屈服应力,但在调节级根部凹槽、挡油环与轴颈附近应力水平较大,此结论可为受损转子的安全性评估及寿命管理提供技术支撑.     

异步电机转子三维温度场及热应力场研究

针对异步电机转子温度场及热应力场难以测量,转子导条经常发生断裂故障等问题,以一台Y100L-2型电机为研究对象,采用有限元法建立电机转子三维导热模型.在理论分析的基础上,结合实验测量,对模型边界条件进行确定,并以此为基础对转子温度场和热应力场进行仿真研究.研究结果显示电机转子温升的高低直接影响热应力大小,温升越高,热应力越大;转子导条热应力的分布在各个方向上并不均匀;在负载电机转子温度较高时,不均匀的热应力将直接影响电机寿命,是转子导条断裂的主要原因之一;负载时,整个转子热应力最大值出现在导条与端环连接处,说明该处最容易发生断裂故障,这一结论也与电机实际情况相符;导条法线方向正热应力要大于剪切热应力,与国内外相关研究结果比较,仿真结果在分布规律上基本一致.     

考虑变物性的超临界汽机转子热应力计算与分析

汽轮机转子材料的物理特性随温度变化显著,而其物性参数的变化会直接影响到热应力的计算结果。在汽轮机转子的热应力计算模型中充分考虑了转子材料的物性随温度变化的影响,并通过对某国产600 MW超临界汽轮机转子的冷态启动仿真试验,得出了其热应力的变化曲线,并与常物性下的结果进行了对比和分析,以期为准确掌握机组转子的热应力水平提供参考。     

俄制800MW汽轮机组中压转子带额定负荷时的强度分析

俄制800 MW汽轮机组存在中压转子弯曲问题,运用有限元方法,计算机组实际运行中振动最大的中压转子在额定工况下的温度场及离心应力、温度应力等,分析该机型中压转子弯曲的根本原因,为确定消除中压转子弯曲技术方案提供科学依据。研究表明,在不平衡质量的偏心距工况下,综合加载的等效应力分布基本一致,最后一级轮盘中心孔处等效应力较大,而不平衡离心力对最大等效应力的数值和分布影响都较小。