本文關(guān)鍵詞：煙機輪盤的安全使用壽命與在線監(jiān)測系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在目前我國的常見的催化裂化裝置的故障原因中,由于煙氣輪機發(fā)生問題而引起的機組停機的比例比較大,煙氣輪機是否能夠平穩(wěn)運行直接影響到整個機組,甚至是影響整個催化裝置的安全穩(wěn)定運行,對于經(jīng)濟效益以及社會效益的影響非常大。煙氣輪機的工作環(huán)境比較惡劣,轉(zhuǎn)速一般處于6000~7000r/min的范圍,工作的介質(zhì)主要是煙氣,溫度不僅處于600~700℃的范圍,而且其中還存在一些腐蝕性組分,還有一些Al_2O_3以及SiO_2等硬質(zhì)催化劑粒子,尤其是煙氣輪機在發(fā)生工作時,這些因素一般都表現(xiàn)出比較強烈的不穩(wěn)定性,所以煙氣輪機屬于煉油廠故障率非常高的動力設備之一。如果煙氣輪機發(fā)生一定的故障,那么將會造成嚴重的經(jīng)濟損失。煙氣介質(zhì)具有一定的腐蝕性,一旦出現(xiàn)催化劑的分離情況不理想時,煙氣中就容易存在著大量的催化劑顆粒,對煙機的輪盤位置會導致嚴重的損害。為了保證煙氣輪機長期、穩(wěn)定、安全以及高效的運行,必須要對煙氣輪機輪盤進行重點的監(jiān)測,所以需要開發(fā)一種能夠?qū)煔廨啓C輪盤葉片進行實時監(jiān)測以及安全評估方法,這樣才能判斷煙氣輪機的工作狀態(tài)以及識別輪盤的故障。本文的內(nèi)容涵蓋了國內(nèi)外在煙機輪盤壽命研究方面的發(fā)展及研究現(xiàn)狀進行了綜合評述,指出了輪盤壽命研究和檢測方面存在的不足和問題;其次本文總結(jié)了輪盤被破壞的主要特點。在此基礎(chǔ)上,對輪盤數(shù)據(jù)的安全壽命設計方法進行了分析討論,重點分析了平均應力、尺寸效應和多軸應力應變等因素對疲勞壽命的影響,討論了疲勞壽命的分散性。這些分析和討論,為輪盤壽命預測模型的研究和改進奠定了理論基礎(chǔ);然后本文針對煙機輪盤疲勞破壞的特點,提出了一種改進的輪盤應變壽命預測模型;系統(tǒng)地推導并給出了考慮危險部位數(shù)目對輪盤疲勞壽命影響的因素和具體的影響效果。研究表明,本文提出的壽命預測模型預測精度高于其它常用的預測模型和方法。通過在輪盤低循環(huán)疲勞試驗器上成功地完成了某全尺寸煙機輪盤高溫低循環(huán)疲勞試驗,獲得了該輪盤高溫低循環(huán)疲勞裂紋萌生壽命和裂紋擴展壽命,驗證了本文所提出的壽命預測模型和修正公式的工程適用性。本文所提出的一種改進的輪盤應變壽命預測模型能夠判斷煙氣輪機的工作狀態(tài)以及識別輪盤的故障,特別是早期的征兆,及時的判斷識別的故障部位及其嚴重程度,判斷故障的發(fā)展趨勢,在煙氣輪機的性能下降到一定程度或者即將要發(fā)生一定的故障時進行主動的維修,有利于提高煙機的可用率以及減少重大事故的發(fā)生,而且這樣也能明確維修目標,延長了設備大修間隔,降低了小修的頻率,避免了維修不足以及盲目檢修的問題,有效的降低了檢修費用,另外為煙氣輪機的安全、穩(wěn)定以及長期運行提供了比較可靠的技術(shù)以及管理保障。
【關(guān)鍵詞】：煙氣輪機 輪盤 安全使用壽命 在線監(jiān)測
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE96
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 研究背景10-13
• 1.2 發(fā)展狀況13-15
• 1.2.1 國外發(fā)展狀況13-14
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展狀況14-15
• 1.3 研究目的與意義15-16
• 1.3.1 研究目的15-16
• 1.3.2 研究意義16
• 1.4 本文研究工作和主要創(chuàng)新點16-18
• 1.4.1 本文研究的內(nèi)容16-17
• 1.4.2 本文主要的創(chuàng)新點17-18
• 2 煙機輪盤安全使用壽命18-29
• 2.1 煙汽輪機的基本概念18-20
• 2.1.1 什么是煙氣輪機18-19
• 2.1.2 煙機的工作原理19-20
• 2.2 煙機輪盤20-21
• 2.2.1 煙機輪盤的功能20
• 2.2.2 煙機輪盤的物理特性20-21
• 2.3 煙機輪盤的安全使用壽命21-25
• 2.3.1 煙機輪盤安全使用壽命的工程定義21-22
• 2.3.2 實例分析影響輪盤壽命的危險部位22-24
• 2.3.3 煙機輪盤葉片壽命的影響因素24-25
• 2.4 煙機輪盤的失效模式25-27
• 2.4.1 低循環(huán)疲勞效應25-26
• 2.4.2 變形超限26
• 2.4.3 破裂26-27
• 2.4.4 振動開裂27
• 2.5 小結(jié)27-29
• 3 煙機輪盤使用壽命的在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)與研究29-41
• 3.1 監(jiān)測系統(tǒng)原理29-32
• 3.1.1 主要采樣數(shù)據(jù)29-31
• 3.1.2 數(shù)據(jù)標準實踐制定31-32
• 3.2 煙機輪盤壽命數(shù)學模型32-37
• 3.2.1 煙機輪盤剩余壽命公式推導32-35
• 3.2.2 影響煙機輪盤使用壽命計算精度的因素35-37
• 3.3 影響預測精度的幾個因素37-40
• 3.3.1 平均應力37-38
• 3.3.2 尺寸效應38-39
• 3.3.3 多軸循環(huán)應力應變39-40
• 3.4 小結(jié)40-41
• 4 輪盤預測模型的改進41-52
• 4.1 GH864材料性能數(shù)據(jù)補充測試41-45
• 4.1.1 試驗與數(shù)據(jù)處理方法41-43
• 4.1.2 試驗裝置及試驗結(jié)果43-45
• 4.2 考慮危險部位對輪盤壽命的修正公式45-47
• 4.2.1 危險部位對輪盤壽命的影響因素分析46
• 4.2.2 修正公式的驗證46-47
• 4.3 應變壽命預測模型的改進47-49
• 4.4 可靠性評估49-51
• 4.4.1 改進模型的試驗驗證49-50
• 4.4.2 改進模型對比驗證50-51
• 4.5 小結(jié)51-52
• 5 總結(jié)與展望52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻55-57
• 攻讀學位期間的研究成果57

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