递推算法在汽轮机转子热应力计算中的应用

近年来，随着汽轮发电机组向大单机容量、大负荷调节范围需求的发展，以及机组操作要求全过程自动化、计算机化发展的趋势，使汽轮机转子热应力的在线监测越来越受到重视，各种计算、测算汽轮机转子热应力的方法、理论也成为目前讨论的热点之一，文章以沙角B电厂成套引进的东芝350MW机组汽轮机转子热应力的在线监测计算以及实现方法，作简单介绍。     

汽轮机转子热应力在线监测的递推算法

以往用解析法在线监测汽轮机转子的热应力需要确定放热系数和调节级或中压第一级后蒸汽温度,而且计算温度和热应力时需要大量历史数据,难以实现在线监测。针对这一难题,以现场可以直接测出的高中压内缸壁的壁温来模拟高中压转子表面温度,作为第一类边界条件,导出了汽轮机转子温度和热应力的计算公式,并根据其数学特点作出了其递推公式,为实现热应力的在线监测提出了便捷的方法。     

汽轮机转子寿命的监测与管理

为了加强对汽轮机安全运行监督，本文介绍了汽轮机转子寿命监测装置，该装置除在线实时监测热应力和转子疲劳寿命损伤外，还可监测蠕变寿命损伤及打印最大应力载荷谱。同时还介绍了汽轮机转子寿命数据库管理系统，该系统可作为电力系统管理部门的技术管理工具。     

红雁池发电厂六号机转子热应力及寿命监测试验

火电机组汽轮机转子热应力监测及运行寿命管理，是实现机组长期安全运行的重要基础，近年来，随着测试技术的不断发展，微型计算机的广泛应用，同样也促进了汽轮机转子热应力及寿命监测技术的发展。在机组启动过程中，控制金属温升率，限制部件的热应力，保证循环寿命不超过规定的数值，已成为汽轮机启停控制的基本准则。     

汽轮机转子热应力集中系数瞬态特性分析

利用ＡＤＩＮＡ／ＡＤＩＮＡＴ有限元系统分析了大型汽轮机高中压整体转子热应力集中系数的瞬态特性，所获结果可供汽轮机转子热应力在线监测参考。     

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。     

MATLAB在汽轮机转子热应力仿真中的应用

采用汽轮机转子热应力的有限元分析结果和简化的理论计算公式 ,建立汽轮机转子热应力的数学分析模型。应用MATLAB软件中SIMULINK软件包对汽轮机转子热应力进行实时仿真。得到了实时监控下汽轮机转子热应力对蒸汽温升率的仿真曲线     

汽轮机转子热应力计算控制（ABB TURBOMAX）系统介绍

汽轮机启停或变负荷过程中,均会使汽轮机转子产生热应力。本文介绍了一种基于温差控制的汽轮机转子热应力应用。重点分析了其热应力计算模型及计算方法。实际使用情况表明,此种热应力计算方法科学有效,在不增加汽轮机转子寿命损耗的前提下,可明显地缩短机组启动时间。     

汽轮机转子热应力监控

汽轮机转子热应力监控是转子寿命管理的一个重要内容，本文介绍了汽轮机转子加热过程中动态传热的一维数学模型及拉氏变换后的温度和应力解，对一种典型的汽轮机转子热应力实时监控系统进行了简单分析。     

600MW汽轮机转子高精度热应力在线监测模型研制

转子热状态的监控必须实时计算转子体内温度和应力场。从二维轴对称体内导热微分方程出发，经过一些合理假设和简化后，用积分变换的方法推导得到转子内温差及热应力迭代计算公式，并通过实例与有限元计算结果作了对比。结果表明所得模型计算精度高、计算速度快，所得到的热应力计算公式不仅可用于汽轮机和燃气轮机转子热状态理论分析，还可用于在线监测和疲劳分析以及处理材料、边界条件的非线性因素。所采用的推导方法和得到的应力计算公式还可用于其它具有类似边界条件的轴对称体内热状态分析。     

汽轮机转子寿命损耗在线监测系统的研究

依据火电机组运行的实际数据,采用有限元法对汽轮机转子的温度和应力场进行计算,通过分析确定系统的监测面位置,然后利用修正后的一维热应力简化计算式对转子低周疲劳寿命损耗进行了计算,并结合高温蠕变对转子寿命的影响,建立了汽轮机转子寿命损耗在线监测模型,开发了汽轮机转子寿命损耗在线监测系统。通过仿真数据和实际运行数据的对比,其结果是一致的,系统是有效的。     

考虑变物性的超临界汽机转子热应力计算与分析

汽轮机转子材料的物理特性随温度变化显著,而其物性参数的变化会直接影响到热应力的计算结果。在汽轮机转子的热应力计算模型中充分考虑了转子材料的物性随温度变化的影响,并通过对某国产600 MW超临界汽轮机转子的冷态启动仿真试验,得出了其热应力的变化曲线,并与常物性下的结果进行了对比和分析,以期为准确掌握机组转子的热应力水平提供参考。     

关于国产30万千瓦汽轮机的热应力问题

我国自50年代以来,大型汽轮机不断发展完善。60年代在处理汽缸热应力方面取得了成绩;70年代以来,在处理汽轮机热膨胀与转子热应力方面积累了一定的经验。现代大型汽轮机通常都根据热应力(特别是转子热应力)开车。只要热应力方面无问题,一般在热膨胀、热变形与振动等方面也就没有什么大问题了。一、现代大型汽轮机热应力方面的主要特点 1.金属材料的强度裕量,比中小型汽轮机小得多,其主要原因为:     

基于一体化过程模型开发平台的汽轮机转子在线监测系统

基于一体化过程模型开发平台(IMMS),采用模块化的建模思路,开发了一套汽轮机转子在线性能监测系统。该系统利用火电厂已有的管理信息系统(MIS)采集机组运行数据,通过模型在线计算汽轮机转子的热应力、寿命损耗等安全性指标,并采用B/S模式实时显示监测结果。该系统已成功应用于某电厂600MW超临界汽轮机转子的在线监测,为机组安全运行提供了有效手段。     

引进型330 MW机组转子温度场在线计算

汽轮机转子热应力的变化取决于转子金属温度场的变化。提出了一种离散化且易于编程实现的温度场数学解析方法，实现汽轮机转子温度场的实时在线计算，更准确地再现机组在实际启停过程中转子最大热应力区段内的温度变化规律，实际应用效果证明该方法是有效的。     

基于B/S模式的汽轮机转子在线监测系统

借鉴过程仿真和热力系统分析方法,采用模块化的建模思路,开发了一套汽轮机转子在线性能监测系统。该系统利用火电厂已有的管理信息系统(MIS)采集机组运行数据,通过模型在线计算汽轮机转子的热应力、寿命损耗等安全性指标,并采用B/S模式实时显示监测结果。该系统已成功应用于某电厂600MW超临界汽轮机转子的在线监测,为机组安全运行提供了有效手段。     

汽温非线性变化时汽轮机转子的热应力

汽轮机启动时,汽温变化通常是非线性的;本文对汽轮机实际启动时转子热应力的变化规律进行了分析与计算,提出了汽轮机实际启动过程转子热应力的简化计算方法.     

保证汽轮机安全运行的在线监测

将最新的在线监测技术应用于汽轮机上,已证明是先期检测出行将发生问题的有效方法。由于监测装置的主要功能是检出、测量、显示并记录下有关安全运行的数据,这样就可以及时采取措施消除或减轻事故的危害及损失。威胁汽轮机可靠性的重大问题有:高循环疲劳造成大轴与叶片的事故,能引起叶轮及转子产生裂纹的热应力,汽轮机进水使转子受到热应力并损伤叶片及蒸汽系统中带有杂质引起应力腐蚀等。从安全及经济方面考虑,大多数汽轮机有其对监测的最低基本要求,而监测的     

汽轮机转子温度仿真研究

在汽轮机启、停和负荷变化过程中，可以通过控制转子内、外表面温度与积分平均温度之差值（又称有效温差），以防止热应力超限。通常用一维差分法对转子温度进行仿真来实现在线监测。本文以理论解为依据，以一维差分仿真为比较基础，用传递函数仿真作为转子温度在线监测的手段对苏制Ｋ－８００－２４０型和ＮＣ－３００／２２０－１６．７／５３７／５３７型汽轮机转子温度进行了仿真计算研究，并通过在线监测试验验证了此仿真研究计算的可行性和适用性。     

S109 FA燃气-蒸汽联合循环中汽轮机的热应力分析与控制

介绍了汽轮机热应力的形成和计算方法。对启动过程中产生的转子热应力进行了分析,从温度匹配、进汽方法、控制蒸汽品质等方面阐述了GE公司S109FA联合循环中汽轮机转子热应力控制方法。