影响汽轮机转子热应力及寿命的因素分析

通过对 30 0MW汽轮机机组在不同启动运行方式下转子的热应力场进行了详细计算分析 ,得到了转子温度和热应力分布和变化情况 ;根据计算分析结果 ,进一步对影响转子热应力和寿命的因素进行详细的分析 ;得出对汽轮机组运行中合理地控制转子热应力 ,降低转子的寿命损耗具有参考价值的结论。     

汽轮机转子暂态温度分布的求解和热应力计算

本文给出了汽轮机空心转子暂态温度分布和热应力计算式。文中通过简单叠加方法研究了汽温分段线性变化时热应力变化规律,并概括为热应力叠加计算方法,指出了它的应用范围,文中附有计算实例。     

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。     

汽轮机冷态启动温升率与转子材料硬度值的关系

汽轮机转子长期在高温、高压状态下运行,会发生材料硬度值下降的现象。硬度的变化影响着材料的疲劳及蠕变力学性能,进而影响着转子寿命损耗。利用ALGOR对300 MW汽轮机转子温度场、热应力场及硬度值进行了计算和分析,研究了温升率与热应力的关系以及温升率对转子疲劳寿命的影响,探讨了材料硬度值随时间变化的规律。发现随硬度值下降,可通过降低温升率来实现每次机组冷态启动寿命损耗率相等。提高了转子剩余寿命预测精度,为老机组安全可靠运行提供了依据。     

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.     

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。     

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。     

调峰机组锅炉汽包壁变物性对温度场及热应力场的影响

本文拟合了电站锅炉常用钢材ＢＨＷ３５的物性参数，采用数值解法计算了物性参数随温度变化时的调峰机组锅炉汽包温度场与热应力场，并与物性参数为常数时的温度场和热应力场作了对比。结果对调峰机组锅炉汽包寿命估算时是否需要考虑物性参数随温度变化时问题具有一定指导意义。     

国产200兆瓦中间再热机组转子的热应力及疲劳寿命

本文分析了国产200兆瓦中间再热汽轮机转子在启停和负荷变动时的过渡工况热应力和低周疲劳损耗问题。给出并分析了高中压转于进汽区在不同温升率下启动时的金属温差及转子表面热应力随时间的变化规律。在结论中提出了降低汽轮机转子热应力应该采取的措施。本文提出的转子温差及热应力的简化计算方法,也适用于其他同类型的机组。     

汽轮机转子变物性热弹塑性有限元分析

本文以经典的热传导理论和热弹塑性理论为基础,考虑到材料物性随温度变化的特性,导出有限元方程,并编制了空间轴对称的热弹塑性分析程序,经考核获得满意结果。文中对冷态启动工况下国产N125汽轮机转子进行了温度应力分析,并讨论了影响放热系数的主要因素及放热系数对温度分布的影响,所得结论可供工程设计参考。     

大型同步调相机转子故障温度场分析

随着特高压交直流输电的发展,同步调相机以其快速动态响应能力重新受到关注,同步调相机的安全运行关乎电网的稳定性。论文以TTS-300-2型双水内冷同步调相机为研究对象,建立了其转子三维模型,计算并分析了转子不同负荷下、同一位置不同水路堵塞程度时的转子三维温度场,转子匝间短路和水路堵塞同时存在时的温度场以及转子水路堵塞时的热应力情况,评估故障产生的影响和同步调相机带病运行能力。结果表明,不同负荷下转子温度场分布相似;转子出现故障会导致温度分布不平衡;单个槽内堵塞匝越多,转子温度场畸变越明显;且随堵塞程度的增加,转子热应力随之增加。     

电动汽车牵引用水冷异步电机耦合场分析

基于Ansys多物理场仿真分析平台,对1台车用异步电机进行多物理场耦合分析。仿真电机连续运行在额定工况和峰值工况下的温升和热应力,对电机各部分温度场分布进行深入分析,预测电机峰值工况的最长允许时间。通过热-结构的有限元仿真分析电机内部结构的热应力分布,深入分析转子导条端部与端环焊接位置和机壳与铁心过盈配合面的热应力,校核转子导条端部是否存在开焊的风险,并通过热仿真和应力分析计算机壳与铁心在最高温升工况下不发生滑移或涨开的过盈配合量取值。     

直流继电器电寿命试验中复合触头的温度场和热应力仿真研究

在较大负载等级下,复合触头的结合强度会由于温度和热应力的影响发生变化,甚至导致氧化物层脱落而失效。以典型的AgSnO2In2O3/Cu复合触头为研究对象,基于有限元思想提出一种电器多个动作周期后的温度、热应力仿真计算方法,从而得到复合触头在电寿命试验中的温度场、热应力分布的变化规律,又进一步研究了大负载情况下,复合触头的结合强度、银氧化层厚度等因素对其寿命的影响规律,并通过与试验结果对比验证了仿真模型的正确性。     

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。     

超临界汽轮发电机组汽温异常对汽轮机疲劳寿命的影响

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。     

异步电机转子三维温度场及热应力场研究

针对异步电机转子温度场及热应力场难以测量,转子导条经常发生断裂故障等问题,以一台Y100L-2型电机为研究对象,采用有限元法建立电机转子三维导热模型.在理论分析的基础上,结合实验测量,对模型边界条件进行确定,并以此为基础对转子温度场和热应力场进行仿真研究.研究结果显示电机转子温升的高低直接影响热应力大小,温升越高,热应力越大;转子导条热应力的分布在各个方向上并不均匀;在负载电机转子温度较高时,不均匀的热应力将直接影响电机寿命,是转子导条断裂的主要原因之一;负载时,整个转子热应力最大值出现在导条与端环连接处,说明该处最容易发生断裂故障,这一结论也与电机实际情况相符;导条法线方向正热应力要大于剪切热应力,与国内外相关研究结果比较,仿真结果在分布规律上基本一致.     

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。     

1000MW汽轮机高压转子温度在线仿真计算方法的研究

对1 000MW超超临界汽轮机,利用有限元法验证了热应力监控中以高压内缸内壁温度代替转子外表面温度的正确性;采用惯性环节法、差分法、有限元法分别计算了冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动过程的高压转子的体积平均温度和转子中心温度,并进行了温差计算的精度分析,验证了惯性环节法的精度和适用性,并为惯性环节法在其他大型汽轮机转子热应力监控中的应用给出技术路线。     

基于ANSYS的异步电动机二维稳态温度场分析

应用ANSYS分析软件,建立三相异步电动机的二维有限元模型,分析了定子绕组等效导热系数、定转子间气隙的等效导热系数和电机的发热源,根据电机的边界条件和材料属性,对异步电动机进行二维温度场仿真计算,得出了电机在空载情况下定、转子整体的稳态温度分布图和矢量图.提取几个特殊点与实验数据进行比较,精度满足工程要求,从而验证了该...