汽轮机转子寿命损耗在线监控软件的载荷实时统计方法.pdfVIP

维普资讯 汔轮机转号寿命损耗 在线监控软件的载荷实时统计 亳 袁鹏飞，盛德仁，陈坚红，李 蔚，任浩仁 (浙江大学，浙江杭州 310027) 为满足 日益增长的电力市场需要，保证电能质量， 高压转子监测l L一 ．1一 I 电网要求机组能快速起停，提高变负荷速率，增强调峰 能力，这样会造成机组的主要部件受到交变温度场、应 ———r一—¨[需．耐子外表而溢瓣度热应力L爿一三 力场的作用，产生疲劳寿命损耗，严重情况下甚至会出 现裂纹。因此，对机组的关键部位进行实时寿命损耗 监控，不仅能保证设备安全性，而且能科学地指导机组 起停及变负荷运行。在监控软件的计算过程中对应力 图1 高压转子疲劳损耗监测面计算过程 载荷的实时统计非常重要，选用的载荷统计方法不仅 要求能准确无误地反映监控部位的实际载荷历程，而 2 汽轮机转子应力特点 且能快速反映载荷实时变化情况。 汽轮发电机组连续运行时，受高速旋转离心力及 转子寿命损耗计算 高温高压蒸汽作用，汽轮机转子承受随机疲劳载荷。 以国产引进型300MW 机组汽轮机高压转子监测面 汽轮机转子寿命损耗实现在线监测分为两部分： 的外表面应力为例 (图2)，其特点是外表面应力 (应 (1)离线部分。通过有限元计算分析各种工况下，汽轮 变)连续变化，幅值波动大，应变与材料寿命损耗为非 机转子关键部位危险点及其应力集中系数等；(2)在线 线性变化关系。为了及时、准确统计运行中每次应力 部分。针对危险截面进行数学分层建模，通过温度场 的峰值变化所造成的疲劳寿命损耗，应选取合理的实 耦合计算应力场分布，根据转子外表面应力特点选用 时统计方法。 相关公式计算求得应变值，查其相应的材料疲劳曲线 确定转子寿命损耗值[1 。高压转子疲劳损耗监测 3 常用载荷实时统计计数方法 面计算过程框图如图l所示。 工程上常用的载荷实时统计计数方法有变程计数 收稿 日期： 2004—04—07 作者简介：袁鹏飞(1978一)，男，新疆伊宁市人，浙江大学电厂热能动力及自动化研究所研究生，主要从事电厂转子寿命损耗分析及其在线监测 软件开发。 维普资讯 遣 舷 女 时 ／min 图3 典型应力曲线 图2 300IVIW汽轮机负荷和调节级温度波动时高压 转子监测面的外表面应力变化 曲线 个波峰值和2个波谷值作为统计一次应力循环。将整 个加载历程的应力循环(主循环)分解成若干个全循环 法、简单振程计数法、全峰值法、振程均值计数法、穿级 和半循环，以满足转子寿命监测软件实时计算的要求， 法及雨流法等，其中最常用的方法有变程计数法、全峰