燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電近年來(lái)憑借高效率、低污染等優(yōu)勢(shì)得到了迅速發(fā)展。汽輪機(jī)是電廠中的重要設(shè)備,在機(jī)組啟停和額定狀態(tài)運(yùn)行過(guò)程中,交變應(yīng)力疲勞和高溫蠕變給汽輪機(jī)的關(guān)鍵部件轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度和使用壽命帶來(lái)了較大的影響。有必要對(duì)轉(zhuǎn)子使用過(guò)程中的損傷進(jìn)行分析計(jì)算,并優(yōu)化改進(jìn)現(xiàn)有的機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程,在滿足機(jī)組調(diào)峰性能的同時(shí)滿足機(jī)組的安全要求。本研究以某聯(lián)合循環(huán)機(jī)組中的汽輪機(jī)為研究對(duì)象,建立轉(zhuǎn)子二維軸對(duì)稱有限元模型,求解了轉(zhuǎn)子在機(jī)組典型啟動(dòng)過(guò)程中和額定狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的溫度和應(yīng)力分布。結(jié)合連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)的相關(guān)理論,計(jì)算了疲勞蠕變交互作用下轉(zhuǎn)子的損傷,并和損傷線性累計(jì)法則得到的結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同應(yīng)力水平引起的疲勞之間的相互作用以及疲勞-蠕變的耦合作用加劇了轉(zhuǎn)子的損傷,損傷非線性累計(jì)法則相比損傷線性累計(jì)法則能夠更加合理地描述轉(zhuǎn)子的損傷演變過(guò)程。針對(duì)現(xiàn)有的啟動(dòng)過(guò)程,通過(guò)調(diào)整升溫升負(fù)荷速率的方式進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化。為提高優(yōu)化效率、節(jié)約試算時(shí)間,并增強(qiáng)優(yōu)化方案選擇的合理性,本研究以編寫尋優(yōu)程序的方式,設(shè)置一定的參數(shù)范圍來(lái)改變負(fù)荷與蒸汽溫度上升速率和暖機(jī)時(shí)間,進(jìn)行轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的循環(huán)求解,并比較各種方案中轉(zhuǎn)子關(guān)...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.3某種材料的應(yīng)變-壽命關(guān)系曲線

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章?lián)p傷分析相關(guān)理論N：低周疲勞壽命。材料特性參數(shù)與溫度有關(guān)。同溫度下，一般應(yīng)變幅值越小，壽命越長(zhǎng)，某種材料的應(yīng)變壽命實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合的關(guān)系曲線如圖2.3所示[60]。

圖3.1汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子剖面圖

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第三章轉(zhuǎn)子損傷的數(shù)值計(jì)算263轉(zhuǎn)子損傷的數(shù)值計(jì)算3.1轉(zhuǎn)子的模型汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)較為龐大復(fù)雜，且存在較多不規(guī)則區(qū)域，如圖3.1所示。雖然三維模型能更好地還原轉(zhuǎn)子的細(xì)節(jié)，提高模擬分析的準(zhǔn)確性，但建模過(guò)程較為復(fù)雜，且耦合計(jì)算過(guò)程的分析時(shí)間較長(zhǎng)。由于轉(zhuǎn)子的軸對(duì)稱程度....

圖3.3轉(zhuǎn)子二維有限元模型圖

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第三章轉(zhuǎn)子損傷的數(shù)值計(jì)算28部手動(dòng)細(xì)化網(wǎng)格的調(diào)整。劃分網(wǎng)格后的模型如圖3.3所示。圖3.3轉(zhuǎn)子二維有限元模型圖3.2邊界條件3.2.1轉(zhuǎn)子與蒸汽間的換熱轉(zhuǎn)子的外表面與蒸汽之間為對(duì)流換熱的第三類邊界條件。如果確定了第三類邊界條件里的兩個(gè)重要參數(shù)，即蒸汽與轉(zhuǎn)子表面....

圖3.5啟動(dòng)40分鐘時(shí)溫度場(chǎng)

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第三章轉(zhuǎn)子損傷的數(shù)值計(jì)算31的蒸汽來(lái)加熱汽缸和轉(zhuǎn)子，有利于防止蒸汽與汽缸溫差過(guò)大，從而減小啟動(dòng)初期蒸汽對(duì)轉(zhuǎn)子和汽缸的熱沖擊，使轉(zhuǎn)子和汽缸受熱更均勻。在汽輪機(jī)滿足進(jìn)氣條件后，調(diào)節(jié)閥全開(kāi)，來(lái)自余熱鍋爐的蒸汽進(jìn)入汽缸開(kāi)始沖動(dòng)轉(zhuǎn)子，由主汽閥控制流量。調(diào)整旁路閥開(kāi)度，使....

本文編號(hào)：3953834