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。     

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。     

元宝山发电厂600MW汽轮机转子热应力及启停损失计算分析

以元宝山电厂法国600MW机组为例，确定汽轮机热应力集中部位，计算热应力、寿命损耗及后停损失，为600MW机组合理参加调峰提供理论依据。     

调峰机组热应力及疲劳寿命

调峰机组,不论两班制或少蒸汽运行,由于启动频繁或大幅度负荷波动,都将在部件上产生较大的热应力和疲劳损耗。 本文对国产125MW和200MW中间再热汽轮机转子在不同启动工况下的热应力分布,最大应力部位及低周疲劳损耗进行了分析与计算,提出了冷热态启动合理温升率的建议值。本文还提出了转子非稳定工况下热应力的简化计算式和汽温非线性变化时热应力及疲劳损耗的计算方法。     

75MW机组汽轮机转子弹塑性应力及寿命计算分析

本文对75MW机纽汽轮机转子裂纹,结合其断口,利用弹塑性有限元法进行热应力集中系数计算,并对典型升降温过程的热应力及寿命消耗进行了计算分析,提出了裂纹产生的可能原因。     

50 MW汽轮机转子的热应力分析

对某电厂50MW汽轮机转子裂纹车削前后不同运行条件下的温度场、热应力场和机械应力进行了有限元分析计算,计算分析结果表明裂纹位于转子最大应力发生处;裂纹部位的弹性槽车削后,转子最大应力有所降低;弹性槽尺寸的变化对应力集中系数有很大的影响。计算结果对转子裂纹车削加工方案以及安全性评定提供了技术数据。     

调节级根部弹性槽深度对转子热应力的影响

利用ALGOR软件计算了600 MW机组高压转子在调节级出口根部开设不同深度弹性槽的转子应力场,分析了不同深度弹性槽对调节级根部转子热应力的影响。计算表明,开设弹性槽有降低转子寿命损耗的作用,随着槽深的增加,调节级根部热应力总体呈下降趋势,弹性热应力总体呈上升趋势。槽深150 mm既可减少调节级根部热应力,又使槽底热应力不至于过大,比较合理。     

50MW汽轮机转予的热应力分析

对某电厂50MW汽轮机转子裂纹车削前后不同运行条件下的温度场、热应力场和机械应力进行了有限元分析计算，计算分析结果表明裂纹位于转子最大应力发生处；裂纹部位的弹性槽车削后，转子最大应力有所降低；弹性槽尺寸的变化对应力集中系数有很大的影响。计算结果对转子裂纹车削加工方案以及安全性评定提供了技术数据。     

汽轮机转子热弹性槽形状与应力分布的关系

本文采用边界元法对汽轮机转子热弹性槽部位边界上的热应力分布进行了计算，对不同几何形状的弹性槽应力水平进行了对比分析，为热弹性槽结构的优化提供了科学依据。     

汽轮机转子应力集中的边界元分析

本文用现代计算技术边界元方法,对汽轮机转子上主要应力集中部位弹性槽的应力集中现象进行了计算分析,得到了新的计算数据并提出了临界长度的新概念。同时对半园弧槽底和三元弧槽底的应力水平进行了比较计算,为改进转子几何形状,降低热应力,延长机组可用寿命提供了理论依据。     

600MW汽轮机调节级温度场和应力场有限元分析

针对600 MW汽轮机转子在冷态启动过程中的应力分布及变化规律进行了详尽的研究,并且运用有限元方法对调节级实施了热力耦合计算和温度场、应力场的分析,结果表明,在冷态启动冲转初期,调节级叶轮根部应力集中点的应力较大,在转子升速过程中应平稳提高蒸汽温度,合理控制蒸汽流量。     

1000 MW超超临界汽轮机热应力监测及自动控制

热应力监测和控制对保障汽轮机组的安全运行、延长寿命周期有着重要作用.西门子1000MW超超临界汽轮机采用温度测量来确定高压主汽门、高压调门及高压外缸的部件温差,采用简化的仿真计算确定高、中压转子的部件温差,以温差表征相应部件热应力的大小,并通过温度裕量的计算确定热应力是否超限.在机组实际运行中从4个方面自动控制汽轮机的热应力:启动阶段的多个X准则判断、冲转时的高压级压力控制、全过程转速(负荷)变化速率限制和主蒸汽/再热蒸汽最佳温度控制.     

汽轮机转子热弹性槽应力集中与转子寿命问题

本文详细地分析了汽轮机在起停过程转子弹性槽处的热应力和热应力集中系数,文中利用弹塑性槽底部的应力、应变进行计算,并对该处的寿命消耗进行了估算,文中提供的计算方法既简便,又可靠,对工程应用具有参考价值。     

汽轮机转子的疲劳寿命

本文应用差分法,有限元素法及解析法对汽轮机转子不同启动工况下的温度场、应力场及应力集中部位的应力分布进行了计算与分析比较、并提出了非稳定工况下,转子热应力的简化计算方法;对转子受力进行了分析;对国产30Cr2MoV转子钢在不同温度下的低周疲劳特性及FATT值进行了实验测定;对汽轮机整锻转子质量符合要求的50MW、100MW、125MW及200MW机组高中压转子分别制定了疲劳寿命损耗曲线,并在辛店及闸北电厂相应机组上实际应用。     

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.     

元宝山发电厂600MW汽轮机转子热应力及启停损失计算分析

以元宝山电厂法国６００ＭＷ机组为例，确定汽轮机热应力集中部位，计算热应力、寿命损耗及启停损失，为６００ＭＷ机组合理参加调峰提供理论依据。     

1000Hw超超临界汽轮机热应力监测及自动控制

热应力监测和控制对保障汽轮机组的安全运行、延长寿命周期有着重要作用。西门子1000MW超超临界汽轮机采用温度测量来确定高压主汽门、高压调门及高压外缸的部件温差,采用简化的仿真计算确定高、中压转子的部件温差,以温差表征相应部件热应力的大小,并通过温度裕量的计算确定热应力是否超限。在机组实际运行中从4个方面自动控制汽轮机的热应力：启动阶段的多个X准则判断、冲转时的高压级压力控制、全过程转速（负荷）变化速率限制和主蒸汽／再热蒸汽最佳温度控制。     

汽轮机转子热弹性槽形状与应力分布听关系

本文采用边界元法对汽轮机转子热弹性槽部边界上的热应力分布进行了计算，对不同几何形状的弹性槽应力水平进行了对比分析，为热弹性槽结构的优化提供了科学依据。     

轴封槽简化对汽轮机转子热应力计算结果的影响

利用ANSYS有限元分析软件对135 MW机组汽轮机有无中心孔的转子进行冷态起动条件下热结构耦合计算,得出在相同边界条件和初始条件下存在轴封槽及其简化为光轴时的应力和应变。选取调节级和中压第1级的相应特征点,对轴封槽简化前后计算结果进行对比分析,表明轴封槽模型适合于精确计算,而简化为光轴模型的计算结果偏于安全。结果为确定汽轮机转子危险截面的计算提供了参考。     

采用积木块方法进行135MW抽汽机组汽轮机的开发与设计

介绍了通过采用上海汽轮机有限公司(STC)业已生产并成功投运的135MW超高压中间再热凝汽式汽轮机积木块,进行135MW超高压中间再热抽汽凝汽式汽轮机开发设计的思路及方案,并阐述了两种机型的主要异同点。