1000 MW超超临界汽轮机自启动中热应力控制.pdfVIP

维普资讯 2008年第 1期 上海 电力 1000Mw 超超临界汽轮机 自启动中热应力控制 祝建飞 ，姚 峻 ，陈松操 ，方 炯 (1．华东电力试验研究院有 限公司 ，上海 200437；2．上海外高桥第三发 电有 限责任公司 ，上海 200137) 摘 要 ：为 了实现既安全又快速地启动汽轮机 ，减少设备寿命损耗 ，需要在汽轮机启停和变工况过程 中对设备 的热应力进行监视 ，并合理控制相关部件的应力 。西 门子公司 1oooMw 等级超超临界汽轮机弓1人温度裕量 的概念 ，在汽轮机 自启动主顺控 中对一些 x准则进行判断，以确保合适 的蒸汽参数 以及汽轮机得到充分暖 机 ，并采用高压级压力控制 ，以减少启动初期高压缸部分的热应力 。文章主要介绍西 门子 1oooMw 超超临 界汽轮机采用的应力监视和计算方法 ，以及在启动过程 中采取的应力控制策 略 。 关键词 ：超超 临界汽轮机 ；热应力 ；温度裕量 ；X准则 ；高压级压力控制 中图分类号 ：TK39 文献标识码 ：B 在高压主汽 门阀体 、高压调 门阀体和高压缸 l 引言 外缸上各安装 了 100 插入深度和 5O 插入深度 汽轮机在启停 和变工况过程 中，由于进入汽 的两支热 电偶作 为温度测 点 ，进 行温度测量 。 轮机的蒸汽温度和流量发生变化 ，使得汽缸与转 100％深度处的温度 T泛指直接接触蒸汽并进行 子 的金属表面温度也发生变化，通过热传导汽缸 热交换 的相应阀体 (缸体)温度 ，5O％深度处 的温 和转子 的内部温度也发生相应变化 。当温度改变 度 T 泛指相应阀体 (缸体)的平均温度 ，由于热传 时，物体由于外在约束 以及 内部各部分之间的相 导 的延迟 ，T 的变化总会慢于 T 的变化 ，从而存 互约束 ，使其不能完全 自由胀缩而产生应力 ，这种 在温差 ，这一温差 的大小 ，即表示应力的大小。某 由温度变化而产生的应力称为热应力。在汽轮机 次冷态启动时，高压缸外缸 的表面温度 、平均温度 的启动过程 中，热应力是造成设备损坏的主要原 与汽轮机转速 、负荷的关系 曲线如图 1所示 。 因之一 ，特别是高参数 、大容量汽轮机 ，往往会因 汽车c饥转速、 为暖机不充分或蒸汽参数不合适 ，造成热应力过 大而产生汽缸裂纹 、螺栓断裂、转子裂纹和弯 曲等 高匿外缸表越温 蔓 l 高月缸 、缸 均 _— 设备损坏事故。故启动过程 中的热应力监视和控 ／ ， 制相 当重要 ，热应力控制得当，既可 以实现汽轮机 ／／。 ／^—＼汽沦机氨荷 安全、快速地启动 ，又可 以减少寿命损耗 ，延长使 用期 限。 ／一、 t ， 2 应力监视和转子仿真计算 l ：OO：OO 2O：00：OO ZZ：OO：OO UU：OO：OO OZ：OO：OO 04：0U：00 Ob：OO：l’U 08／02／25 08／02／