超临界汽轮发电机组汽温异常对汽轮机疲劳寿命的影响

采用汽轮机变工况热力计算,利用有限元方法计算某型号600 MW超临界机组汽轮机高中压转子在调峰运行下的主蒸汽温度发生大幅波动时的温度场、应力场,并得到转子应力集中部位的载荷谱,然后对该工况进行转子疲劳寿命分析。提出超临界机组直流锅炉汽温控制的要点,建议该类型机组在启动或调峰过程中加强运行操作培训,提高自动控制系统调节品质,将蒸汽温度、调节级温度以及中压缸进汽温度作为重点控制对象,严格控制温度变化率。     

调峰运行对汽轮机主要辅助设备的影响

大机组参与调峰运行,由于大幅度负荷变动,要承受剧烈的温度变化和交变应力,从而缩短使用寿命.参与调峰还要求机组在一些特殊工况下长时间运行,对机组的安全和经济运行带来不利的影响.根据机组调峰运行方式,分析调峰运行对汽轮机辅助设备的影响.     

调峰运行对汽轮机主要辅助设备的影响

大机组参与调峰运行，由于大幅度负荷变动，要承受剧烈的温度变化和交变应力，从而缩短使用寿命。参与调峰还要求机组在一些特殊工况下长时间运行，对机组的安全和经济运行带来不利的影响。根据机组调峰运行方式，分析调峰运行对汽轮机辅助设备的影响。     

伯德曲线在某300MW汽轮机高中压转子裂纹故障诊断中的应用

某300 MW机组运行中汽轮机高中压转子振动不断爬升,且与主蒸汽压力升高和主蒸汽温度降低密切相关。通过启停机过程异常伯德曲线的分析以及振动与主蒸汽压力升高、温度降低高度敏感的特征,诊断高中压转子振动不断爬升的根本原因是转子出现了较严重的横向裂纹。揭缸检查发现,高中压转子调节级后应力释放槽位置存在长度覆盖超过3/4圆周周长、最深194 mm的横向裂纹,证实了诊断结论的正确性。深度调峰、灵活性运行方式会影响汽轮机转子的疲劳寿命,严重时会导致产生转子裂纹。建议加强对振动特征异常表现,特别是启停机过程异常伯德曲线的分析,及早发现存在裂纹,采取相应处理措施。     

核电机组孤岛运行汽轮机转子应力仿真分析

核电机组孤岛运行能力对于核电机组安全性十分重要,对核电机组孤岛运行汽轮机转子应力仿真研究较少。基于MATLAB ANSYS软件,对某型核电机组100%PN和50%PN甩负荷至孤岛运行工况汽轮机转子应力进行仿真模拟,重点分析了2种孤岛运行工况下的转子转速飞升结果和对应最高转速下转子的离心应力场以及孤岛运行过程中转子的瞬态热应力。仿真结果表明:100%PN甩负荷至孤岛运行工况下,最大飞升转速达到1 574.78 r/min,最大离心应力达到168.09 MPa,最大离心应力出现位置为中压末级;热应力随时间逐渐增大,高压转子第二级级后叶轮根部出现最大应力值;最大应力值小于对应温度下转子材料的许用应力,2种孤岛运行工况是安全的。     

200MW机组调峰转子热应力场和寿命损耗分析

运用九节点等参单元的有限元计算程序,根据广东韶关电厂调峰运行试验数据,对国产２００ＭＷ汽轮机高、中压转子在不同变负荷率下进行了温度场和热应力场的数值计算,并计算了低负荷调峰方式下滑压运行时的转子低周疲劳寿命损耗,为确定该型机组的最佳低负荷调峰运行曲线提供理论依据。     

燃煤机组深度调峰对汽轮机设备的影响

目前,大型燃煤机组深度调峰已成为普遍现象,在深度调峰期间汽轮机及其辅助设备实际运行状况偏离设计工况较多,可能对机组运行安全产生一定的影响。本文结合部分机组在深度调峰期间运行情况,分析了机组深度调峰对汽轮机运行、汽轮机本体及其辅助设备寿命,以及机组经济性的影响,总结了普遍存在的问题以及相应的处理措施。结果表明:机组大幅度变负荷运行会损耗机组寿命,影响机组整体寿命的分配,降低机组实际的可运行年限;机组参与深度调峰至50%负荷以下运行,机组经济性明显降低;超超临界机组极低负荷运行时经济性指标降低较多,而亚临界机组经济性指标降低相对较少,应尽可能多地采用亚临界机组作为深度调峰机组;机组深度调峰时采用单汽泵运行方式,可以保证运行汽泵在高效率区间工作,经济性较好。     

国产200 MW汽轮机组调峰运行转子热应力场和寿命损耗分析

根据广东省韶关电厂8号机调峰运行的试验数据,运用九节点等参单元的有限元计算程序,对国产200MW汽轮机高、中压转子在不同变负荷率下进行了温度场和热应力场的数值计算,并计算了低负荷调峰方式下滑压运行时的转子低周疲劳寿命损耗,为确定该型机组的最佳低负荷调峰运行曲线提供理论依据。     

杨柳青发电厂3号机少汽运行试验

一、前言杨柳青电厂2、3号机均系国产N100-90/535型汽轮机,经1984、1985两年多的两班制调峰运行方式的试验研究,在不扩大轴向通流部分间隙的条件下经不断改进操作工艺,达到了两班制运行的基本要求。较低负荷调峰运行方式具有调峰能力大,燃油消耗少等明显优点,同时做到了启停时间短,转子寿命损耗率较小,已成为电网的应急可调机组。两班制调峰虽然能满足电网调峰的初步要求,但对电厂来说,单一的调峰方式使运行缺乏灵活性,尤其在不断压缩低谷负荷的条件下,必须进一步扩大调峰能力,增加调峰手段。在现有设备状况下,两班制运行仅仅作为应急     

韶关电厂200 MW机组变负荷调峰过程中转子应力在线监测的研究

根据韶关电厂２００ＭＷ机组变负荷调峰运行的实测数据,利用有限单元法计算转子温度应力场所得到的结果,将计算转子应力的解析法和数值法结合起来,推导出应力在线监测的数学模型。这种方法不仅仅是针对变负荷调峰过程,也可推广到其他调峰方式的应力在线监测。     

汽轮机转子热-力耦合非线性分析及低周疲劳损伤评估

通过对国产300MW调峰汽轮机组转子在典型工况下起动过程中热-力耦合场进行非线性数值分析和模拟计算，得出该机组起动过程中转子的应力和温度场分布，并运用连续损伤模型对汽轮机转子进行了低周疲劳损伤分析。考虑到多轴应力的影响，得出转子的损伤演化方程，评估了转子的剩余寿命。为汽轮机组的在线监测和寿命管理提供了一定的理论依据及可供工程应用的运行建议。     

长期运行转子的金属损伤积累

本文研究的对象,乃是在金属最大温度达540℃下运行的汽轮机的整体锻造转子.该转子重30吨,旋转速度3000转/分.因此,在靠近大轴中心孔的转子中心和固定叶片的轮盘根部,产生很大的静应力;随着温度的上升,该应力蠕度过程将加速,直接影响到转子的使用期限.汽轮机启停时,转子表面的应力,集中在金属材料的屈服点区域(热槽、轮盘倒角附近),并具有热力学性质.在汽轮机以调峰方式运行的条件下,应注意同时研究低周疲劳的损伤积累和蠕变损伤积累.确定转子的使用期限,可利用蠕变和低周疲劳的物理模型进行观察,并考虑相互影响,以及30多年运行过程中金属材料性能的变化机理和汽轮机的各种运行     

300MW汽轮机转子应力计算及分析

通过对现役的某３００ＭＷ机组的转子进行二维应力计算,分析了各种工况下的应力峰值曲线和峰值应力出现的时间和位置,供３００ＭＷ机组汽轮机参与调峰运行参考。     

汽轮机滑压曲线优化方案比较与分析

随着发电产能普遍过剩和特高压覆盖面日益扩大,电网对火力发电机组的调峰提出了更加严格的要求。为了提高火电机组部分负荷运行的经济性及满足深度调峰的要求,火力发电厂及科研单位开展了灵活性改造及部分负荷经济性的研究与探索。确保汽轮机调门在任何工况下都工作在最佳阀位,可有效提高机组部分负荷的经济性,而机组运行的滑压曲线与汽轮机的工作阀位相关联。介绍了几种确定最佳滑压曲线的方法,探讨了如何在运行中使汽轮机调门始终维持在某一阀点,给出了几种滑压曲线的运行修正方案,分析对比了几种方案的优劣及要点,阐述了汽轮机滑压曲线修正的原则性方案。以上几种优化方案在国内火电机组均有成功运用,可为火电厂汽轮机滑压曲线优化提供借鉴。     

汽轮机转子热疲劳寿命损耗监测面的有限元分析

利用ANSYS有限元程序对300MW汽机转子内外表面温差、应力和应变进行有限元计算分析。通过不同的启动方式分析,确定汽轮机高、中压转子应力危险监测面。在有限元模型建立和边界条件、初始条件处理方面提出新的想法,为实现汽轮机转子热疲劳损耗和机组寿命管理奠定了理论分析基础,对机组调峰运行有重要的指导意义。     

汽轮机甩负荷对转子寿命损耗的仿真分析研究

由于外界电网的影响或机组自身故障的原因,火力发电机组会发生机组甩负荷等恶劣的运行工况问题。针对这一问题,提出了一种在机组甩负荷情况下对转子寿命损耗情况进行估算的实时评估方法。首先建立汽轮机的动态仿真模型,实现对汽轮机甩负荷过程的动态模拟,然后通过建立的转子寿命损耗分析模块实现对转子寿命损耗的估算,并应用于1 000 MW超超临界机组甩负荷的分析。当机组发生甩负荷时,机组转速迅速升高,对转子寿命的损耗随转速的升高而增加。结果表明,甩负荷动作必然导致汽轮机转子的寿命损耗;虽然单次甩负荷动作引起的汽轮机转子的寿命损耗较小,但是对于参与调峰的大容量机组的频繁甩负荷动作,对转子寿命的累积损伤是不可忽视的。因此,可以通过该方法对在运行的汽轮机转子进行实时监控,以确保机组在安全状况下稳定运行。     

基于SPE的660 MW超临界汽轮机阀控方案数值模拟研究

超临界汽轮机更为突出的固体颗粒侵蚀问题,已成为限制其运行灵活性的障碍。在汽轮发电机组深度调峰和频繁调峰运行模式下,优化阀控方案是减少固体颗粒侵蚀对汽轮机的危害的有效途径。论文以某660 MW超临界汽轮机为研究对象,建立调节级固体颗粒侵蚀模型,对机组在滑压运行和定压运行两种方式下、对应不同工况下,固体颗粒对汽轮机调节级动叶的侵蚀情况进行了数值模拟。通过数值模拟,确定了该型超临界汽轮机调节级固体颗粒侵蚀的主要发生部位,得到了机组分别在定压和滑压运行时,调节级固体颗粒侵蚀密度随负荷变化的规律。通过对模拟结果的分析,提出了降低调节级动叶固体颗粒侵蚀的阀控方案。     

汽轮发电机多次起停运行下转子绕组应力和变形的分析及计算

本文简述了国内外汽轮发电机转子绕组变形的运行经验;对汽轮发电机在多次起停带负荷运行条件下,转子绕组的应力和变形进行了分析和计算;并对各种冷却方式汽轮发电机转子调峰运行时需注意的问题提出建议.     

某型汽轮机超高压转子启动过程温度场及应力场分析

采用ANSYS软件对某型超超临界汽轮机组超高压转子启动过程的温度场、应力场进行了分析,得出了本转子瞬态温度场与应力场的分布及规律。对比不同温度变化率下关键部位的应力变化曲线,指出了汽轮机组合理制定启动曲线的必要性。     

125MW 机组调峰运行的转子寿命分析

本文对 N125-135/550/550型汽轮机转子离心力、热应力、疲劳寿命进行了计算,提出了该机转子疲劳寿命损耗曲线。并针对闸北发电厂~#15机组低负荷和两班制调峰运行试验,进行了转子寿命损耗的计算,结果表明,从转子寿命角度分析,125MW 机组采用闸北发电厂制定的两班制调峰运行方式是安全可靠的。