600MW汽轮机启动优化的研究

论文摘要

本文以哈汽600MW汽轮机的启动过程为研究对象,分析与探讨了启动过程中蒸汽温升率的计算方法,并在此基础上研究了蒸汽初温与转子金属温度的匹配问题,使得汽轮机启动过程优化。同时对启动过程中的换热系数进行了计算与比较。在启动过程中须要对应力进行监测,因此本文对汽轮机转子应力的在线计算模型进行了研究,针对目前汽轮机转子温度场的在线求解问题,给出了克兰克-尼科尔森差分计算模型,并对600MW汽轮机冷态启动过程进行了仿真计算,并验证该计算模型的合理性。该方法具有数据处理实时、稳定性好等特点。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究发展状况
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 本文工作简述
• 第二章 转子寿命损耗的研究
• 2.1 转子裂纹形成机理
• 2.2 低周疲劳寿命损耗的计算
• 2.2.1 Manson—Coffin公式
• 2.2.2 全应变的计算
• 2.2.3 Coffin频率修正式
• 2.3 蠕变寿命损耗的计算
• 第三章 汽轮机启动的研究
• 3.1 600MW汽轮机转子寿命分配
• 3.2 启动应力的计算
• 3.2.1 热冲击应力的计算
• 3.2.2 蒸汽温升造成的热应力
• 3.2.3 转子离心力的计算
• 3.2.4 转子的合成应力
• 3.2.5 实际应力计算
• 3.2.6 转子结构与应力集中系数
• 3.3 启动过程温升率的研究
• 3.3.1 启动状态的划分
• 3.3.2 温升率的确定方法
• 3.3.3 应变—循环次数方程的拟合
• 3.3.4 启动时蒸汽与金属温差的极限值
• 3.3.5 蒸汽温升率的计算
• 3.3.6 汽轮机启动的优化
• 第四章 汽轮机转子在线温度场及应力的计算
• 4.1 转子换热系数的计算
• 4.1.1 西屋公司换热系数
• 4.1.2 前苏联换热系数
• 4.1.3 阿尔斯通公司换热系数
• 4.1.4 600 MW汽轮机启动过程各级温度的计算
• 4.1.5 蒸汽动力粘度与导热系数的计算
• 4.1.6 各部位换热系数的计算结果
• 4.2 温度场计算模型
• 4.2.1 几种常用差分形式及其精度和稳定性
• 4.2.2 边界点的计算
• 4.2.3 热应力的计算
• 4.2.4 转子初温的确定和变物性参数的处理
• 4.2.5 计算实例
• 第五章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况