汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力在線監(jiān)測(cè)的研究.pdf

1、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的壽命決定著汽輪機(jī)的使用壽命，而熱應(yīng)力始終是制約轉(zhuǎn)子壽命的重要因素。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力的在線監(jiān)測(cè)對(duì)機(jī)組的壽命管理顯得尤為重要。
　　本文利用有限元軟件ANSYS建立了600MW超超臨界汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)級(jí)的二維有限元計(jì)算模型，并對(duì)其在熱態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了模擬分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)級(jí)葉輪根部過(guò)渡段出現(xiàn)了明顯的應(yīng)力集中。隨后，根據(jù)傳熱學(xué)原理，利用數(shù)學(xué)解析的方法建立了汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的計(jì)算模型。為

2、驗(yàn)證所建立的轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力數(shù)學(xué)模型的精度，利用MATLAB軟件編程計(jì)算出了同工況下轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)級(jí)葉輪根部的熱應(yīng)力的數(shù)值解，并將計(jì)算結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果呈現(xiàn)很好的一致性。
　　選取轉(zhuǎn)子調(diào)節(jié)級(jí)應(yīng)力集中部位作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，利用傳感器以及PLC等設(shè)備實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)處運(yùn)行過(guò)程參數(shù)的采集與處理，結(jié)合所采集到的數(shù)據(jù)，在上位機(jī)中利用組態(tài)軟件對(duì)所建立的轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力數(shù)學(xué)計(jì)算模型編寫動(dòng)作腳本程序，并利用牛頓插值法解決了轉(zhuǎn)子材料的變物性