汽轮机中压进汽导流环温度场与变形分析

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1、第56卷第6期汽轮机技术Vol_56No．62014年12月TURBINETECHN0LOGYDec．2014汽轮机中压进汽导流环温度场及变形分析王林(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046)摘要：中压进汽导流环是汽轮机中的关键部件，在设计过程中必须分析其温度场及变形。针对某亚I临界600MW汽轮机导流环，建立了有限元模型，介绍了导流环表面不同区域的传热系数计算方法，用有限元法分析了导流环的温度场和变形，得出了在稳态运行工况的详细温度和变形分布。结果表明，导流环温度梯度以径向为主，导流环的最下部径向变形为1．6113mm，导

2、流环安装汽封处径向变形为2．0636mm。所采用的分析方法可以用于分析亚临界、超临界和超超临界汽轮机导流环的温度场和变形，为导流环螺栓分析和冷却结构设计打下基础。关键词：汽轮机：中压进汽导流环；温度场；变形；传热系数；有限元分析分类号：TK263文献标识码：A文章编号：1001—5884(2014)06-0409-03AnalysesofTemperatureFieldandDeflectionofSteamTurbineIPInletFlowGuideWANGLin(HarbinTurbineCompanyLimited，Harb

3、in150046，China)Abstract：IPinletflowguideisoneofthekeycomponentsinsteamturbine，analysesoftemperaturefieldanddeflectionareimportantwhenflowguideofsteamturbineisdesigned．Aimata600MWsub-criticalsteamturbineflowguide，afiniteelementmodelisdeveloped，methodsforcalculatingthehe

4、attransfercoefficientsofflowguidesurfacesdifferentregionsaredescribed，thefiniteelementthermalandstructuralanalysesareperformedontheflowguide．Detailedtemperatureanddeflectiondistributionsaredeterminedduringthesteadyoperatingconditions．Theresultsshowthatradialtemperature

5、gradientisprincipal，radialdeflectionofflowguidefootis1．6113mm，radialdeflectionofflowguidewithsealis2．0636am．Theusedanalyticmethodscanbeappliedfortemperaturefieldanddeflectionanalysesofsub—critical，supercriticalandultra—supercriticalsteamturbineflowguide，abasisforthebol

6、tinganalysisandthecoolingstructuraldesignofsteamturbineflowguideisprovided．Keywords：steamturbine；IPinletflowguide；temperaturefield；deflection；heattransfercoefficient；finiteelementanalysis传热系数的定量计算结果。刘彦丰等对汽轮机转子两种0前言常用的传热系数计算公式进行了计算和比较，为汽轮机转子传热系数计算公式的选取提供了一定的依据。中压进汽导流环是汽

7、轮机组的关键部件之一，工作时不温度场分析方法有解析法，有限差分法，有限元法等。仅承受蒸汽的压差，还承受着因金属内部温度分布不均引起郑李鹏等针对某燃气一蒸汽联合循环汽轮机，计算出转子的热应力。分析导流环温度场，可以为导流环的螺栓分各级不同部位的蒸汽温度、压力及传热系数，用有限元法分析--’打下基础。析了转子的瞬态温度场。在汽轮机设计时，为了确保叶片流道汽封预先设置的最对汽轮机部件进行应力场分析就可以得到部件的变形。优间隙，以保证汽轮机有效的热力性能和可靠运行，汽轮机李俊等用有限元分析了超临界1000MW汽轮机中压内缸相应部件的变形限制

8、在设计的很多方面比许用应力限制更稳态运行时的温度场，计算了汽缸热变形。重要。导流环的最下部和中压第一级隔板汽封相邻，因此需从国内公开发表的文献来看，分析导流环温度场及变形要分析导流环的变形。的文献还没见到。本文针对某600MW亚临界汽