汽轮机调节阀杆动应力计算及安全设计

某些汽轮机调节阀杆曾发生多次断裂。为此有必要对这些机组的调节阀杆的设计方法进行审查,并提出合理的计算和设计方法。当阀杆将阀碟由关闭位置打开时,必须克服阀碟前后压差所形成的纵向合力,同时,阀碟打开时还必须使其具有一定的运动速度。所以阀杆承受着压差形成的外载力和惯性力。同样,关闭时阀杆也受到外载力和惯性力。此外,阀杆在正常运行中还受到汽室内汽流扰动     

汽轮机部件可靠性设计中的一些问题

汽轮机是大型火力发电站主要原动机,其工作可靠性决定了电网的可靠性。因而,必须保证汽轮机可靠地按预定要求进行工作。对于汽轮机的可靠性设计,是指汽轮机各不同部件在预定的运行期限内(例如,对于汽缸、转子在20～30年内,对于套装叶轮在10年内,对于叶片在50000小时内),它能按预定的要求工作而不至失效报废(最严重的失效就是部件的破坏)。由于过去在汽轮机设计中,没有明确指出汽轮机各部件能够可靠地工作的年限和什么期限之后部件将会失效,也没有指明进行安全检查并重新对可靠性作出评价的年限,以致实际运行中发生一些事故而造成损失。归纳以往汽轮机部件所发生的事故,有如下几种情况: (1)运行时间过长,造成部件自然失效。如某电厂1号机组的16、17、18级叶轮,运行140000小时后发现裂纹。(2)设计不合理,局部应力过大,发生疲劳裂纹,造成早期失效。例如内孔处有轴向键槽的套装叶轮,内孔处发生早期裂纹的事故甚多,其中某电厂4号机组第16级叶轮,只运行18400小时即发生飞裂事故。(3)材料或加工、装配缺陷兼之应力较高引起部件早期失效。例如某电厂1号机组的高压外缸,由于铸造缺陷加之应力较高,造成早期裂纹。(4)运行时操作不当引起早期失效。如有两家电厂均因以高温蒸汽喷射低温汽缸壁而造成早期裂纹。可见,对于汽轮机部件的可靠性设计,必须计及运行年限、承载条件、材料及工艺性能、操作规范等因素。本文对汽轮机的汽缸、轮盘、转子等主要部件的可靠性设计提出一些初步看法。在对汽缸可靠性设计的讨论中,将提出:(1)调节阀阀杆的动应力计算和安全设计;(2)汽缸尖峰应力区的分析;(3)汽缸的热交换、温度场、热应力;(4)为保证汽缸不发生热疲劳破坏的启动温升控制原则;(5)汽缸的可靠性判据;(6)汽缸的合理布置。在对轮盘、转子可靠性设计的讨论中,将提出;(1)套装轮盘设计的改进;(2)轮盘、转子应力高峰区以及疲劳寿命的计算;(3)保证转子不发生热疲劳破坏的汽轮机温升控制原则;(4)轮盘、转子安全寿命的判断;(5)转子振动的防止和消除。     

汽轮机的寿命计算和寿命管理

汽轮机是大型火力发电站的主要原动机,它是动力工业的主力。其工作的可靠性,决定了电网的可靠性,从而对国民经济各部门起着极其重要的作用。因此,必须保证汽轮机可靠地按预定的要求进行工作。以往汽轮机部件所发生的事故,大体有如下几种情况: (1)运行时间太长,超过了部件预定的正常寿命,导致部件不能正常工作或报废; (2)设计不合理,造成局部应力太大,或由于材料、加工、装配缺陷兼之应力较     

汽轮机叶轮的事故分析和可靠性设计

一、叶轮的开裂情况 1965年4月30日,我厂第六台31—25—2型汽轮机第十级叶轮在第五次大修后进行危急遮断器超速跳闸试验时,突然发生飞裂。有两大块叶轮碎块打破汽缸飞出,其余小碎块及碎片留在汽缸中。拼揍后的叶轮残体如图1所示。从此以后,类似的最后几级轴向键槽的叶轮相继发生开裂。截止80年6月我厂生产的汽轮机上已飞裂及开裂的叶轮总数达25个,加上国内电厂已开裂的叶轮(有苏联汽轮机上6个叶轮及英国汽轮机上1个叶轮)共计已飞裂及开裂的叶轮总数达32个。如附表1所示。     

焊接转子的强度计算

焊接转子有不需大型锻件、废品率低、结构设计灵活、承载能力远比套装叶轮和整体转子高等优点,这促使国内外大型汽轮机转子越来越多地采用焊接转子结构。焊接转子一般由轮盘部分,转鼓部分和轴头部分组成。轮盘部分一般做成等强实心轮或等厚实心轮或锥形实心轮。由于轮盘部分和转鼓部分受力及结构上的不同,使其应变——应力的变化规律有所不同。同样的半径上,两者的径向位移可能大不相同,从而