管道对汽轮机接口推力和力矩评判方法

介绍了NEMA-SM23之外的一种管道对汽轮机接口推力和力矩的评判方法.总结了该评判方法的基本原则、评判步骤以及优点,并用实例说明,为汽轮机相关管道布置设计时评判管道对汽轮机接口的推力和力矩提供一种可行的依据.     

热力管道导向支架跨距的确定方法

分析装设轴向型波纹补偿器的热力管道导向支架允许跨距以稳定性为条件的确定方法,指出有关计算公式的不确定性,最后给出了轴向力和导向支架之间最大允许跨距的线算图     

汽轮机内缸二维温度场计算模型

为研究汽轮机内缸温度场,在二维圆筒壁非稳态导热微分方程的基础上,得出了汽轮机内部蒸汽温度沿轴向线性分布、随时间非线性变化、外壁对流换热的温度场迭代计算公式。该模型与有限元计算结果的对比表明,所得模型计算精度高,速度快,可用于汽轮机内缸温度场的计算,进而可计算出内缸的轴向热膨胀。     

汽轮机调节级特性曲线快速算法改进

针对传统的汽轮机调节级特性曲线快速算法忽略次要因素,简化计算公式,误差相对较大的问题,引入了喷嘴汽流偏转角和动叶速度系数的计算公式对调节级特性曲线计算方法进行改进;以某200MW级机组汽轮机为例,采用本文算法建立计算调节级特性曲线的数学模型,在设计工况下进行计算,并与传统算法的计算结果进行比较,结果表明,本文算法的计算精度更高。     

大型汽轮机部件蠕变寿命的设计和评估

文中提出了汽轮机部件蠕变寿命的计算方法。介绍了汽轮机转子、主蒸汽管道、汽缸和阀壳稳态蠕变应力和非稳态蠕变力的计算方法，采用大型有限元分析计算程序计算洋鬼子轮机部件的非稳态蠕变应力和稳态蠕变应力。文中并介绍了使用变叶轮模型计算转子和叶轮稳态蠕变应力的计算公式，以及使用厚壁圆筒模型计算管道和壳体稳态蠕变应力的计算公式。使用拉森——米勒方法确定汽轮机部件材料的断裂特性，考虑安全系数后可确定汽轮机部件的蠕变预计寿命。最后给出了汽轮机部件蠕变寿命的设计、评估和诊断提供了科学的依据。     

某电厂汽轮机低压缸零出力供热工况低压末级叶片动强度分析

汽轮机低压缸零出力供热工况下,低压缸的进汽流量急剧减小,会导致低压末级叶片运行工况严重偏离设计值而影响其安全性。本文采用有限元方法,建立了某电厂300 MW汽轮机低压末级叶片在汽流激振力下的振动方程,采用直接积分方法分别计算了叶片在设计工况和低压缸零出力供热工况下的动应力。结果表明:设计工况下叶片的最大动应力为5.973 MPa,位于叶顶区域;低压缸零出力供热工况下叶片的最大动应力为1.119 MPa,位于凸肩区域,该最大动应力小于设计工况,说明低压缸零出力供热工况下叶片的动强度满足制造厂设计要求。     

汽轮机简化热力性能试验低压缸效率计算

在汽轮机简化热力性能试验获得的有限试验数据基础上，根据有效做功系数和功率平衡方程可算出低压缸排汽焓和低压缸效率。算例表明，当机组实际运行状态下的主要参数和回热系统与原设计差别不大时，该方法计算得出的低压缸效率能满足工程计算的要求。     

汽轮机转子热应力集中的有限元计算

中间再热式汽轮机启动时,调节级和中压第一级以及前轴封段的温度变化最为剧烈,因而该区段的热应力最大,其最大热应力点发生在叶轮根部轴肩及防热槽等应力集中部位.为分析这些部位的真实应力分布状况,并校核热应力集中系数通用经验公式的可靠程度,本文以国产200MW中间再热汽轮机和合缸125MW机组为研究对象,对其防热槽和叶轮根部进行了细分网格的有限元计算,并对不同几何形状的防热槽进行了比较计算,从而确定合理的结构形式,为改进汽轮机转子结构及启动特性提供理论根据.     

简化方法在管道支架跨距计算中的应用

第三代核电站设计中,核岛基础的预埋管道采用内外套管的型式,外层套管将和混凝土结构结合在一起。为保证预埋管在制造、运输、安装和混凝土浇灌过程中不产生较大的变形,对核电站RPE系统预埋管外管道进行了支架设置。采用简化计算方法,对两个支架之间的最大允许跨距和管道自由端的最大允许长度进行了推导计算。在此基础上计算出支架最大反作用力和管道变形的最大挠度。可供核电站其它系统管道支架最大跨距计算借鉴。     

汽轮机转子轴向膨胀计算方法的探讨

本文利用有限元数值计算方法对传统的转子轴向膨胀计算公式进行了校验,发现用该公式计算所得结果误差较大。经过理论分析和推导,找出了传统方法所存在的问题,同时提出了精确计算转子在瞬态过程中轴向膨胀新的计算方法和公式。与有限元数值解比较,不仅运算速度快,而且误差较小,为微机监控汽轮机组动静间隙提供了理论依据。     

核电汽轮机高压缸表面换热系数修正计算

准确的换热系数计算公式是数值分析汽轮机高压缸温度分布、应力及汽密性的基础。目前国内外关于核电汽轮机高压缸换热系数的研究较少,汽缸表面换热系数一直没有统一的公式。本文选用并修正了高压缸内表面换热系数计算公式,对比高压缸壁面温度的计算值和实际监测数据,得到了适用于核电汽轮高压缸的换热系数模型,求解了汽缸温度分布,并对高压缸的应力及中分面汽密性进行了分析。结果表明:该模型具有较高的计算精度,最大误差为4.3%;停机过程中高压缸各表面换热以强迫对流为主,高压缸进汽及排汽处缸表面的换热系数量级在1 000~2 000 W/(m~2·K);停机过程中高压缸内外壁最大温差为29.9℃。     

模拟计算法在大容量汽轮机低压缸制造和安装中的应用

本文介绍了用尺寸链方程组计算确定大容量汽轮机低压缸在制造和现场组装时的实际轴向间隙,以便省去制造厂的预组装工序。     

60Hz汽轮机低压缸刚性和振动特性分析

60 Hz机型是出口到中东市场的发电汽轮机组。汽轮机低压缸的设计如何提高其静刚度和避开60 Hz的振动频率是机组振动满足设计要求的重要因素。本文采用三维有限元分析方法,建立低压外缸的有限元模型,进而计算了低压缸的变形、静刚度、固有频率和动响应。计算结果直接指导了低压缸的方案设计。该机组在启动和运行过程中,振动指标完全满足了机组正常运行的要求,计算结果与实际情况较好吻合,这说明数值分析方法可作为低压缸设计的重要手段,确保其安全可靠性。     

汽轮机组动力系数及其变工况特性响应研究

汽轮机绝对内效率可以表达为反映回热效果的动力系数与无回热循环效率的函数。研究并完善了动力系数的算法模型及其变工况响应特性,提出了汽轮机绝对内效率的简化模型。根据动力系数的概念提出与汽动给水泵相关动力系数的修正算法,完善了动力系数的算法模型;研究了典型外部约束条件(第一类因素)对动力系数的影响,建立了动力系数基准曲线;研究了运行参数(第二类因素)和设备效率(第三类因素)小幅度波动对动力系数的影响,建立了动力系数相对变化率的变工况响应曲线;提出了基于动力系数基准曲线(忽略第二、三类因素小扰动的影响)的汽轮机绝对内效率简化模型,该简化模型可以快速、直接反映三类因素对汽轮机绝对内效率的影响,误差分析表明该简化算法模型可以满足工程计算的精度要求。     

大功率汽轮机筒形内缸的强度和汽密性分析

大功率汽轮机的高压内缸设计成热套环紧固的圆筒形结构形式,避免了水平中分面厚重的法兰,使得汽轮机在启动、停机和变工况时不会在汽缸内外壁产生过大的温差,从而降低了缸壁中的热应力。在圆筒形汽缸的结构设计中,如何确定热套环与内缸的过盈量,保证汽缸的强度和汽密性均满足机组安全稳定的运行要求是非常重要的。本文采用三维有限元分析方法,建立某660 MW汽轮机高压内汽缸的非线性接触有限元分析模型,进而计算其的变形、应力,确定热套环与汽缸的过盈量,计算结果直接指导了该汽缸的方案设计。该汽缸已进行了水压试验,试验结果与数值分析结果非常吻合,并且在2014年已投入商业运行,其安全可靠性得到验证,这说明数值分析方法可作为筒形汽缸设计的重要手段。     

再热汽轮机性能老化对功率的修正计算研究

建立再热汽轮机性能老化对功率和热耗率的影响关系,给出再热汽轮机性能老化对功率修正的计算方法.当假设中压缸的老化程度是高压缸的一半,且采用ASME PTC6 Report-1985给出的低压缸的老化程度是中压缸的一半时,对不同负荷工况和不同容量机组计算发现,再热汽轮机性能老化对功率修正系数约为对热耗率修正系数的-1.31倍.     

汽轮机循环参数偏差的耗差建模算法研究

为了改善汽轮机的运行经济性,建立耗差分析模型,可以将当前运行工况与基准运行工况间汽轮机热耗的偏差分解至各监控参数相应的偏差,从而为运行调整提供指导.采用等效焓降分析方法,建立了循环参数偏差的耗差模型,不仅统一了汽轮机耗差模型的建模方法,而且与传统的热力学模型算法相比,新算法具有计算工作量小、计算结果较准确等特点,是一种便于在线应用的耗差分析模型.     

一种适用于微机保护的高精度简化开方算法

对于被开方数为两数平方和形式的开方运算,为了简化运算并提高计算精度,提出了一种迭代开方算法。该算法选取一次多项式作为初值,利用泰勒级数展开得到简化算法。分析了简化算法的最大误差,确定了使得误差最小的一次多项式系数。在此基础上,给出了实用化的一次多项式系数和迭代计算公式。该迭代算法与牛顿迭代法在本质上是相同的,但无需考虑初值选取问题,因而计算精度仅取决于迭代次数。仿真证明,两次迭代的计算量与传统简化算法相当,但精度能提高100倍以上,误差不大于0.002%,可满足微机保护的计算精度要求。     

“二拖一”燃气-蒸汽联合循环机组主汽系统研究与应用

为减少＂二拖一＂燃气-蒸汽联合循环机组在并汽过程中造成汽轮机高、中压缸两侧进汽温度和压力偏差过大的问题,对高压主汽系统进汽管道进行了设计优化,再通过优化启动并汽的操作方式,优化后的汽轮机高压主汽系统运行稳定。     

国产600MW超临界汽轮机组冷态启动热应力有限元分析

本文主要研究利用matlab编制适用于计算各种汽轮机转子的放热系数的程序,然后利用marc有限元软件计算国产600MW超临界汽轮机转子在冷态中压缸启动工况下的温度场和应力场。最后根据计算和分析结果,对国产600MW超临界汽轮机机组的安全运行提出有实际工程意义的建议。