基于寿命分析600mw超临界汽轮机优化运行方式研究

《基于寿命分析600mw超临界汽轮机优化运行方式研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第54卷第2期汽轮机技术Vo1．54No．22012年4月TURBINETECHNOL0GYApr．2012基于寿命分析的600MW超临界汽轮机优化运行方式研究韩彦广，黄来，焦庆丰，程贵兵(湖南省电力公司科学研究院，长沙410007)摘要：采用汽轮机变工况热力计算，利用有限元方法计算某型600MW超临界机组汽轮机高中压转子在不同工况下的温度场和应力场，并得到转子应力集中部位的载荷谱，然后对不同工况进行转子疲劳寿命分析。在掌握转子疲劳寿命消耗规律之后，对该型机组的汽轮机运行方式进行优化控制，通过寿命分析得出运

2、行优化后可以满足机组的安全性和经济性，同时也能快速响应电网的调度需求。关键词：超临界机组；变工况热力计算；疲劳寿命；优化运行分类号：V267文献标识码：A文章编号：1001—5884(2012)02-0120-05TheResearchofOptimizedOperationfor600MWSupercriticalTurbineBasedonFatigueLifeAnalysisHANYan—guang，HUANGLai，JIA0Qing—feng，CHENGGui—bing(HunanElectricP

3、owerCorporationResearchInstitute，Changsha410007，China)Abstract：Withvaryingconditionheatingcalculationofturbineandfiniteelementmethod，thetemperatureandstressfieldofHIProtorofcertain600MWsupereritiealturbineunderdifferentconditionswascalculated．Asmorethecalc

4、ulationgainedstressspectrumofstressconcentrationpointofHIProtor，thenthefatiguelifeofrotorunderdiferentconditionswasanalyzed．Basingonregularityofrotor’Sfatiguelifeloss，theturbineoperationofthiskindofsupereritiealunitwasoptimized．Theseoptimaloperationsnotonl

5、ycanimprovethereliabilityandeconomicalefficiencyofthissupercritiealunit，butalsocanquicklyrespondtodispatchingdemandbyelectricnetwork．Keywords：supercriticalunit；varyingconditionheatingcalculation；fatiguelife；optimaloperation安全性综合目标来确定机组合理的运行控制方式。0前言1疲劳寿命分析方

6、法安全运行和经济运行之间存在的矛盾性使机组难以科学制定运行操作过程，为提高机组运行的安全性，必须尽可转子疲劳寿命评价的基础和前提是转子疲劳过程中产能降低机组工况变化的速度，这样必然增加了机组运行的费生的应力载荷谱。转子内部的温度场和应力场通常不能通用，在经济性上不合理，反之则提高了机组的运行风险。大过试验手段获取，并且转子结构、运行工况比较复杂，一般只多数设备生产厂家针对具体机型向机组使用者推荐了典型能利用大型有限元分析计算来求解。具体方法如图1所示，工况下的标准操作曲线，但是机组的大多数实际使用过程与以合

7、理的转子有限元模型为基本前提，通过机组现场调峰试这些典型工况存在很大差距，对于非设计工况或非标准启停验整理数据变工况热力计算，对转子的温度场、应力场进行过程，运行操作人员在相当程度上是依据自己的使用经验来热力耦合分析，求解出转子在非设计工况下危险部位的应力进行操作的，带有很大的盲目性。载筒谱，以该转子材料低周疲劳试验得出的循环一曲线600MW超临界机组参与电网调峰运行过程中如果控制失当，很可能就导致转子经历较大的载荷变动，大大加快转子材料的损伤累积进程，使转子提前进入危险性较高的服役后期。汽轮机组在调峰变工

8、况运行时，其内部蒸汽温度的变化速率与材料承受的应力载荷存在着直接关系，要降低转子的寿命损耗，就必须降低工况的变化幅度，但是这种出于安全性的限制措施与保证机组的运行经济性相矛盾，也影响了组盟响应电囫负蕴盂盛。因此有必要依据经济性和图1转子疲劳寿命损耗计算流程示意图收稿日期：2011-07-12作者简介：韩彦广(1984一)，男，硕士，从事汽轮机振动与疲劳寿命分析研究。第2期韩彦广等：基于寿命分析的600MW超临界汽