100MW汽轮机转子热应力在线监测系统开发

发布时间：2017-04-27 17:24

  本文关键词：100MW汽轮机转子热应力在线监测系统开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文调研了国内外电网调峰问题的发展动态,提出我国火电机组参与电网调峰是电力工业不可回避的课题。火电机组参与调峰,加速了机组关键部件金属的低周疲劳寿命损耗。将对机组的安全性、经济性与可靠运行带来难以弥补的危害与损失,同时使设备的健康水平降低,从而加大了发电厂的维护与检修成本,降低了电网安全经济运行的可靠性。汽轮机设备是火力发电厂的关键设备,而汽轮机转子是汽轮机的关键部件之一。调峰机组的汽轮机转子上产生的热应力会危及到机组的安全运行。为此,本文提出开发汽轮机转子热应力与疲劳寿命损耗在线监测系统。 本文总结热应力与疲劳寿命损耗评估的最新成果,建立了热应力在线分析系统的数学模型。建立的汽轮机转子热应力场计算分析模型,计算速度快,精度高。针对研究对象,利用有限元方法对汽轮机转子的热应力进行了较为全面的分析,分析结果为进一步确定热应力在线监测系统的重点监测部位和热应力在线监测模型奠定了基础。利用面向对象的可视化编程语言VB6.0开发了实用的汽轮机转子热应力在线监测系统。本系统成功地应用到了现场,并对汽轮发电机组的安全经济运行起到了良好的指导作用。设计开发的汽轮机转子热应力在线监测系统具有显示直观、使用方便的特点。
【关键词】：热能动力工程 汽轮机 热应力 在线监测 热力发电厂
【学位授予单位】：华北电力大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TK263
【目录】：

• 中文摘要3
• 英文摘要3-7
• 第一章 绪论7-20
• 1.1 国内外电网调峰的现状与发展动态7-12
• 1.1.1 我国电网调峰的现状与发展趋势7-8
• 1.1.2 国外电网的调峰现状8-9
• 1.1.3 制约我国电网调峰的主要因素9-10
• 1.1.4 我国火电机组调峰现状及存在的主要问题10-12
• 1.2 汽轮机转子热应力及疲劳寿命管理的研究现状12-16
• 1.2.1 国内外火电机组热应力在线监测技术研究现状12-14
• 1.2.2 国内外火电机组寿命管理技术的研究现状14-16
• 1.3 热应力的在线监测技术研究意义16-18
• 1.4 本文主要工作内容18-20
• 第二章 汽轮机转子热应力及疲劳寿命计算分析方法20-31
• 2.1 前言20-21
• 2.2 轴对称非稳态温度场和热应力场的定解问题21-22
• 2.3 热应力在线监测数学模型22-27
• 2.3.1 汽轮机转子热应力解析化建模方法22-25
• 2.3.2 汽轮机转子温度和热应力在线监测中边界条件的处理方法25-26
• 2.3.3 汽轮机转子温度和热应力的递推计算模型26-27
• 2.3.4 非线性条件下转子温度、应力的计算27
• 2.4 汽轮机转子的应力合成与热应力集中问题27-29
• 2.5 汽轮机转子的疲劳寿命评估方法29-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第三章 热应力在线监测对象的有限元热应力分析31-51
• 3.1 前言31
• 3.2 有限元分析方法简介31-38
• 3.2.1 温度场数值计算方法31-33
• 3.2.2 热应力场数值计算方法33-35
• 3.2.3 有限元法计算汽轮机转子的边界条件35-38
• 3.3 计算分析对象简介38-41
• 3.3.1 高压转子及其有限元网格划分38-40
• 3.3.2 拟定有限元计算过程的机组启动过程曲线40-41
• 3.3.3 拟定有限元计算过程的机组停机过程曲线41
• 3.4 热应力有限元计算结果及其分析41-50
• 3.4.1 机组启动过程41-46
• 3.4.2 机组停机过程46-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第四章 热应力在线监测系统开发51-63
• 4.1 前言51
• 4.2 汽轮机转子热应力在线监测系统设计方案51-53
• 4.2.1 与DCS 系统的通讯52
• 4.2.2 系统的运行环境52-53
• 4.2.3 系统的功能设计53
• 4.3 汽轮机转子热应力在线监测系统简介53-60
• 4.3.1 运行界面介绍53-57
• 4.3.2 设计中需要解决的问题57-60
• 4.3.3 本系统所使用的数据文件60
• 4.4 汽轮机转子热应力在线监测系统运行情况简介60-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第五章 总结与展望63-65
• 5.1 全文总结63-64
• 5.2 工作展望64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70-71
• 在学期间发表论文和参加科研情况71

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 盛磊;杨继明;陈荐;何健;贺冰;;汽轮机转子寿命损耗在线监测系统的研究[J];发电设备;2012年02期

2 吴勇刚;;基于差分法的300MW汽轮机转子热应力在线监测数学模型研究[J];现代工业经济和信息化;2012年14期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 郭晶晶;国产600MW超临界汽轮机转子寿命研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

2 郝润田;大型汽轮机转子热应力在线监测的研究[D];华北电力大学（河北）;2008年

3 陈芳芳;高温状态下转子径向变形量实时监测系统研制[D];哈尔滨工业大学;2007年

4 盛磊;基于LabVIEW对汽轮机转子低周疲劳寿命损耗监测系统的研究[D];长沙理工大学;2012年

  本文关键词：100MW汽轮机转子热应力在线监测系统开发，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：331101