文档介绍：摘要关键词:汽轮机转子;气动热力特性;温度场:应力场:寿命损耗;有本文以攀钢发电厂的一型汽轮发电机组为研究对象,提出对劳伦茨法加以叶片厚度修正的方法,并用该法分析了机组通流部分的气动热力特性;然后建立了汽轮机转子温度场、应力场的有限元模型,并用有限元法计算了转子在冷态启动、滑参数停机、热态启动及冲击负荷过程中各时刻的温度场、应力场,同时在此基础上找到了各过程最大应力部位。最后根据各过程的最大应力预测了机组的寿命损耗。本文还建立了转子温度场、应力场的复频法模型,分别计算了转子内外表面温度、热应力对蒸汽温度及温升率的响应,探讨了转子温度场、应力场的快速求解方法,为解决转子温度场、应力场的现场实时监测提供了重要依据。经计算、分析表明:本文提出的对劳伦茨法加以叶片厚度修正的方法是一种实用而有效的准三维数值计算方法;计算得到的各过程的转子温度变化规律、各时刻的温度场、应力场及寿命损耗对机组的运行和寿命管理具有参考价值。限元法;复频法重庆大学工学硕士学位论文
簊琣甌,重庆大学工学硕士学位论文,瑃瑃,—猤瓸瑂,.’,
●变—瘦劳寿令预测研究的意义重塞盔堂王堂堡主堂笪堡塞随着我国各电网容量的扩大,高参数、大容量机组的采用,在电网的组出。案鞔蟮缤姆骞炔钪狄汛ィぜ平窈笕钡缇置婊航庖后,各电网的峰谷差必然还会加大⋯。在这种供电形式下,我国各大电网都属于机组调峰问题。由于我国各大电网的组成结构一般都是以火电为主,少量的水电又多是径流式,不宜弃水调峰,且普遍缺乏其它调峰手段,因而需要火电机组按调峰方式运行。调峰的火电机组,由于频繁启动及大范围负荷在汽轮机组高压缸的设计已普遍采用双层缸结构,汽缸的热应力水平已显著是汽轮机工作条件最差,受力情况最为复杂的部件,因此转子部件的寿命已成为决定整台机组寿命的关键因素。转子热应力及其疲劳寿命损耗是限制大容量汽轮机启动速度及影响运行安全的重要因素WW釉诔惺芷@退鹕说转子热应力及其蠕变一疲劳耦合寿命损耗的离线研究与在线监测是一个迫切高温金属学、现代力学和现代计算技术等方面的问题,并与国家的能源政策有着密切的关系,它是一个复杂的跨学科研究课题。对这一重大课题国内外已有不少的研究。近年来我国各有关科研机构、高等院校和有关电厂、制造厂,以国产机组为对象,根据机组调峰的需要,针对汽轮机及锅炉汽包等主要部件在非稳态下的温度及热应力变化规律、金属材料的疲劳特性以及部件的寿命损耗,开展了积极的试验研究工作。对国产大容量机组参与调峰运行的可行性,调峰幅度以及应采取的技术措施进行了深入的探讨;对低荷平成上承担尖峰负荷的中小容量机组比例相对减小,解决峰谷差的矛盾同益突将面临着高峰出力不足和后夜低谷时出力有余而低调困难的两大问题;后者变动,机组的主要部件要经常承受大幅度的温度变化,使转子、汽缸等厚壁部件产生交变热应力,导致机组的低周疲劳损伤,造成机组的寿命损耗。现下降,而转子的直径却随机组功率的增加而增大,使其热应力水平升高,它同时,也要承受蠕变损伤,蠕变与疲劳的耦合作用加剧了转子的寿命损耗。而具有重要工程实用价值的课题口.。机组寿命损耗的预测,涉及机组的设计、制造、运行方式以及传热学、
一笙肌!s巍@糒国内外汽轮机转子寿命预测的研究概况料,、酗岢龅腸狹苄杂Ρ浞段в胧倜匠淌菇鹗舻命的方法;为了解决缺口试祥和构件的寿命预测,等㈣采用局部应变裂的薄膜断裂~基体溶解机制为基础提出了预测延性材料光滑表面应力腐蚀攀钢电厂承受冲击负荷的汽轮机进行转子的蠕变一疲劳耦合寿命预测研究是法预测缺口试样的寿命并取得了较好的预测结果。在高温蠕变一疲劳交互作论分析;在启动热应力的在线计算方面也取得了一定的进展。然而对于承受特殊负荷寤鞲汉的汽轮机组寿命损耗方面的研究甚少。因此,本文针对具有学术探讨价值和实用意义的。汽轮机转子的寿命预测是建立在金属疲劳研究的基础上的,而早期典型的疲劳失效发生在年⒐牧郊芑坌呛趴突砸蚬丶考@褪继坠入海中S氪送笔澜绺鞴伎U沽硕越鹗羝@偷难芯俊周疲劳发生了从定性到定量的转折。本世纪六十年代初应变控制的低周疲劳多新的寿命预测方法。等【坷媒鹣嗍捣治龇ń⒘吮碚饔Ρ渌俾省温度、损伤类型三者间关系的损伤图并根据延性耗竭概念提出了以某种损伤为主的寿命预测方法。训等把热机械疲劳寿命特征进行了分类,并对各类损伤原因进行了分析,提出了用恒温疲劳试验数据预测热机械疲劳寿用下试件的疲劳寿命预测采用假定只有非弹性应变才是有害的应变范围划分法5歉梅ú皇视糜谛∮Ρ洹⒊け3质奔涫匝橛敫咔慷取⒌脱有缘牟程的总应变范围法。虶緇恳栽谝禾橹手醒有圆牧嫌αΩ纯随着人们对金属疲劳寿命研究的深入发展,汽轮机转子的疲劳寿命已逐电厂呕榉⑸醒棺带、少汽无功和二班制等不同的调