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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。 相似文献
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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。 相似文献
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汽轮机转子的疲劳寿命 总被引:3,自引:0,他引:3
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。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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30Cr2Ni4MoV钢是目前内300MW机组较多采用的低压转子阀。汽轮机转子在运行中及在反复启动,停机时,都随疲劳载荷。在汽轮机启,停过程中,转子上的应力集中部位可能发生塑性变形而导致低周疲劳损伤,从而萌生裂纹,另外,对于转了中本身存在的缺陷或运行过程中萌生的裂纹,都有可能在以后的运行过程中扩展,因此,有必要对转子的疲劳裂纹萌生及疲劳裂纺扩展特性进行研究。 相似文献
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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。 相似文献
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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. 相似文献
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非线性连续损伤模型在汽轮机转子低周疲劳分析中的应用 总被引:4,自引:4,他引:4
针对当前汽轮机转子低周疲劳寿命估算存在较大误差的问题,引进了非线性连续损伤力学模型进行汽轮机转子低周疲劳损伤分析。首先对国产600MW汽轮机高压转子在冷启动和滑参数停机等典型工况下的瞬态温度场和热力场进行了弹塑性有限元分析,进而对热应力引起的低周疲劳损伤进行了估算,疲劳损伤的估算分别采用了非线性连续2种方法的估算结果表明,由于线性累积损伤理论是基于单轴假定之下,没有多轴应力的影响,在寿命预测时,高估了转子的寿命,而非线性连续损伤力学模型不仅考虑了多轴复杂应力的影响而且正确地反映了低周疲劳损伤的非线性累积过程,其分析结构更接近实际。 相似文献
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样条配点法在汽轮机转子矫直分析中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
对转子钢进行了短时蠕变和高温强度实验,得到了该材料在直轴温度范围内的蠕变方程和强度与温度关系曲线。对直轴过程的温度场进行了分析,得到了转轴径向温差的分布规律。利用样条函数配点法,编制了汽轮机转子的矫直分析软件。数值结果表明分析方法是有效的,可求出转轴在加载后不同时刻的矫直量和矫直后的残余应力,为任意弯曲形状的转子提供优化的矫直方案。 相似文献
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汽轮发电机转子铁心表面电磁力分布的实例研究 总被引:6,自引:3,他引:6
该文为配合某大型汽轮发电机转子裂纹原因分析,对其额定运行工况时电磁力在转子铁心表面的分布状况进行了全面研究。首先通过有限元计算得到转子横截面上磁场的精确分布,进而基于麦克斯韦应力方法,采用考虑饱和等多种因素影响的一个新的公式,获得了空气/铁心界面上的磁应力分布。该文揭示了磁场力在转子截面上严重的非均匀分布状况,指出大齿后侧第一、二齿是磁场力高度集中的部位,其齿侧面所受磁应力达到平均值的2.5倍。该文的研究结果有助于更全面地分析转子体裂纹故障的产生原因,并可能为进一步改进转子体的结构提供参考。 相似文献
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为了实现风火联合安全运行,采用有限元法对风电介入前后火电机组负荷变化、汽轮机转子温度场、应力场进行对比分析,确定转子的危险位置,绘制VonMises应力时间历程曲线,再根据雨流计数法和线性疲劳累积损伤理论,计算出负荷变化过程中转子总的疲劳寿命损耗。结果表明,无论风电是否介入,转子VonMises应力最大值、温度场剧烈变化的位置均出现在中压第一级叶轮根部,而风电的介入导致该处VonMises应力时间历程曲线的应力循环数量增加,使得转子寿命损耗系数由0.0006539%增加到0.001408%,转子寿命损耗速度增加为原来的2.15倍,可见风电的介入对转子的使用寿命产生了重大影响。 相似文献
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监测汽轮机转子热应力的二维离散模型 总被引:5,自引:5,他引:5
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。 相似文献
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汽轮机转子疲劳-蠕变损伤的非线性损伤力学分析 总被引:8,自引:9,他引:8
转子是汽轮机的核心部件,往往要在高温、复杂应力情况下工作,易产生裂纹萌生。除疲劳作用外,蠕变在转子的寿命损耗中也占有相当的比例。一般低周疲劳约占转子总寿命的80%,而蠕变则占转子总寿命的20%。事实上,对汽轮机转子而言,疲劳和蠕变往往是同时发生并存在着相互的作用。该文采用非线性损伤力学模型估算了国产600MW汽轮机高压转子在实际启停功况下的疲劳-蠕变寿命,考虑了疲劳与蠕变的耦合作用以及多轴应力的影响,并与当前汽轮机疲劳—蠕变寿命估算普遍采用的线性累积损伤理论进行了对比。结果表明:非线性连续损伤力学模型正确地反映了疲劳-蠕变交互作用以及损伤演化的非线性机制,其分析结果比现行理论方法更为准确、可靠。 相似文献
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基于电阻值变化的汽轮机转子材料剩余寿命研究 总被引:1,自引:0,他引:1
分析了火力发电厂汽轮机转子蠕变变形和断裂的微观过程,利用Larson—Miller参数方程,以蠕变材料的电阻为参量,建立了Cr-Mo-V钢蠕变的剩余寿命与电阻关系式,并对经蠕变损伤后的转子材料30Cr2MoV钢的剩余寿命进行了具体计算.研究成果为老化机组的性能评价和寿命分析提供了新的途径. 相似文献