基于解析法对600mw汽轮机转子热应力在线监测模型的研究.doc

基于解析法对600MW汽轮机转子热应力在
线监测模型的研究

摘要

随着我国火力发电事业的快速发展，发电机组单机容量越来越大，同时电网的峰谷差也越来越大。基于波动、间歇式新能源的并网，大规模储能容量不足的情况下，大型火电机组参与调峰和负荷变动已成为必然，机组的机动性和负荷变动能力的研究显得越来越重要。传统火电机组将更加频
繁的参与调峰的组的主要部件将会受到交变应力场、交变温度场的作用，从而对汽轮机转子造成低周疲劳以及蠕变损耗，甚至可能引发安全性事故。由于现实工作中的汽轮机转子高速旋转，鉴于目前的测量手段，尚无法直接可靠地测量其转子温度及热应力，需要通过理论计算来解决。对于转子温度场及热应力求解的数学模型通常分为两类:一类是解析模型，由导热微分方程式出发，采用积分变换的方法导出温度的迭代计算公式进而求得热应力;一类是数值模型，将转子的连续结构体离散化，采用一系列代数方程来代替微分方程，进而导出其温度及热应力的计算公式

关键词：汽轮机；解析法；热应力；温度场；

Basedontheanalyticalmethodof600MWsteamturbinerotorinthermalstressLinemonitoringmodelresearch

ABSTRACT

herapiddevelopmentofthecauseofthethermalpowergeneratingsetmoreandmoresinglecapacity,atthesametime,thegridpeakandvalleysentalsomoreandmorebig.Basedonthewave,intermittentofnewenergygrid,large-scaleenergystoragecapacitylack,largethermalpowerunitloadandloadchangeinhasbecomeinevitable,unitsofthemobilityandloadchangecapacityismoreandmoreimportant.Traditionalthermalpowerunitswillbemorefrequency
Numerousparticipationofthemaincomponentsofloadwillbealternatingstressfieldandtemperaturefieldofalternatingeffectandsteamturbinerotorcausedlowcyclefatigueandcreeplossandmayevencausesafetyaccidents.Becausetherealityofthesteamturbinerotorworkhighrotationspeed,inviewofthecurrentmeasurementmethods,stillcannotdirectlymeasuringthereliablerotortemperatureandthermalstress,needthroughthetheoreticalcalculationtosolve.Forrotortemperaturefieldandthermalstressbymathematicalmodelusuallydividedintotwokinds:onekindisanalyticalmodeloftheheatconductiondifferentialequationsbyoftheintegraltransformmethodderivedtheiterativecalculationformulaoftemperatureandthermalstressobtained;Anumericalmodelis,willtherotorcontinuousstructuresdiscretization,usingaseriesofalgebraicequationsinsteadofdifferentialequation,andthusthetemperatureandthermalstresscalculationformula

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