结构新颖的桶型高压缸设计开发

介绍了一种采用垂直中分面的桶型高压缸结构,其具有能够减小结构的高温蠕变和热疲劳,降低中分面螺栓应力等一系列优点,有效地解决了传统高温结构设计的难点,这一结构在1000MW超超临界汽轮机项目中得到了具体工程应用.     

基于惯性环节的汽轮机转子温度计算方法

介绍了基于一阶惯性环节的高压转子温度场的计算原理和方法,推导了在控制系统中使用的简化迭代计算公式.针对1 000 MW超超临界汽轮机,利用有限元法对其温度场进行了计算,验证了在热应力监控中使用高压内缸内壁温度等效代替高压转子外表面温度的合理性.采用一阶惯性环节法、差分法和有限元法等3种方法,对汽轮机高压转子冷态启动、温态启动、热态启动、极热态启动和滑参数停机过程的体积平均温度和转子中心温度进行了计算,并对比分析了3种方法的转子表面温差和转子中心温差的计算精度.结果表明:一阶惯性环节法的计算精度高且方便易用,可作为一种监控汽轮机转子温度场的有效方法.     

基于设计寿命的汽轮机检修周期优化方法的研究

提出了基于设计寿命的汽轮机检修周期的优化方法,介绍了国内火电机组年利用小时数统计结果、常用等效运行小时数的计算方法以及电站汽轮机基于第一种等效运行小时数的检修周期,提出了基于疲劳与蠕变寿命设计结果的汽轮机起动加权系数与负荷变动加权系数的计算方法、汽轮机第二种等效运行小时数的计算方法、汽轮机检修周期的优化方法、汽轮机年均寿命损耗与机组年均等级检修费用的计算方法,并给出了超超临界1 000 MW汽轮机和超临界600 MW汽轮机的应用实例。结果表明:与2个中国电力行业标准相比,采用所提方法时汽轮机A级检修周期的年数长,汽轮机年均寿命损耗小,机组年均等级检修费用低,为电站汽轮机的安全与经济运行提供了理论依据和技术支撑。     

某型1000MW超超临界机组低压模块结构分析研究

介绍了某型1 000MW超超临界机组经常发生汽轮机低压部分动静碰磨,引发机组振动,排汽导流环连接螺栓断裂等问题.通过试验并结合有限元计算对事故原因进行分析,找出问题的根源,提出对该型机组低压缸结构的改进方案.     

超超临界参数汽轮机高压内缸有限元强度分析

通过对超超临界1000MW汽轮机高压内缸弹塑性、粘塑性高温强度分析和中分面接触三维有限元计算,给出了一套汽轮机高温部件计算考核方法,结果证明,该方法可为超超临界参数下工作的汽轮机高温部件设计提供一条具体而实际的分析途径。     

超超临界汽轮机转子蠕变对低周疲劳应变的影响

对某超超临界汽轮机高压转子多次启停和间隔分段稳态高温运行下的低周疲劳应变进行了全时域连续有限元计算与分析,给出了蠕变条件下低周疲劳应变的变化量级和变化图谱.结果表明:超超临界汽轮机转子低周疲劳寿命消耗需进行全时域连续计算,不能采用一次启停数据乘以启停次数的简单算法;蠕变对低周疲劳产生的影响具有长期性,但影响程度随时间逐步递减.     

超超临界1000MW机组的热经济性分析和(火用)分析

构建了超超临界火电机组的热经济性分析和(火用)分析数学模型,并对某台超超临界1 000MW机组开展了热经济性和(火用)分析,该机组全厂热效率为45.75％,而(火用)效率为44.64％.汽轮机高压缸、中压缸、低压缸的(火用)效率分别为94.83％,96.76％和89.82％,均高于其相对内效率.此外,探讨了提高机组节能潜力的措施.     

超超临界机组高压内缸蠕变强度分析

对某超超临界机组高压内缸的高温蠕变强度进行了研究,利用ABAQUS建立了高压内缸三维有限元模型,并进行了计算分析.结果表明:在稳态工况下高压内缸最大应力低于相应温度下材料的屈服强度,未达到屈服状态;高压内缸蠕变应变发生区域主要集中在进汽口及平衡活塞处;多轴效应对蠕变考核具有重要影响,采用多轴蠕变应变进行蠕变强度考核准确度更高;高温蠕变所引起的应力松弛使得螺栓热紧力下降,对2×105 h蠕变后的高压内缸中分面汽密性产生影响.     

某汽轮机高压部分增容改造方案及应用

阐述了某1 000 MW超超临界机组增容节能提效改造中汽轮机高压部分改造方案,主要包括高压缸通流放大设计、主汽门及调门组件校核、补汽阀出口段加装均流孔板、中低压模块校核、滑销系统校核等。改造后汽轮机铭牌出力增容至1 055 MW,机组经济性得到提升,改造方案达到了机组增容节能提效的目的。     

1000MW超超临界汽轮机高压主调阀温度场及应力场有限元分析

采用有限元软件对1 000MW超超临界汽轮机高压主调门阀体进行数值模拟,分析了冷态启动工况下阀壳的温度场与应力场变化规律,结果得到了综合应力集中的时刻与位置,从而为超超临界汽轮机高压主调门阀壳检修和设计提供了参考。