660MW机组热应力控制策略的特点及应用分析.pdfVIP

第 38卷 第 8期 华电技 术 Vol . 38 No . 2016年 8月 Huadian Technology Aug . 2016 660 MW 机组热应力控制策略的 特点及应用分析 彭博伟 (安徽华电六安发电有限公司，安 徽 六 安 237126) 摘 要 :某电厂在运2 台660 M W 机组，其汽轮机数字电液控制系统将汽轮机厂对启动中的热应力要求及升、降负荷的 速率限制转换成逻辑程序,实现设备热应力控制。结合热应力控制的理论及控制策略,对应用特点进行分析，确保设备 在使用寿命内发挥最大效益，机组安全、稳定运行。 关键词:汽轮机数字电液控制系统;热应力;控制策略;应用分析 中图分类号:TK 262 文献标志码 B： 文章编号 ：1674 -1951(2016)08 -0051 -03 属部件产生过大的热应力，影响部件的使用寿命。 〇 引言 2 热应力与温差的线性关系 某电厂二期2 台660 M W 机组，汽轮机为上海 汽轮机厂引进西门子技术生产的高、中压分缸H MN 汽轮机的高、中压转子及高压主蒸汽门、调门阀 型模块机，型号为N 660 -25/600/600。汽轮机设置 体、高压缸体是汽轮机中最厚重的部件，因此只要控 2 个高压主蒸汽门，2 个高压调门，2 个中压主蒸汽 制了这5 个部件的热应力，其他部件也就不存在热 门，2 个中压调门和1个过载补汽阀，主蒸汽门和调 应力超标问题。由于上述部件规格、形状复杂，因此 门放置在共用的阀体内。机组采用全周进汽没有调 在计算热应力前需要先进行简化:将双层缸汽轮机 节级，第 1 级采用斜置喷组切向进汽，节流损失小。 较薄的外缸中的热流或汽轮机缸体法兰中的热流视 汽轮机数字电液控制系统（D E H )为国电南自 为 1个平板中的热流； 根管子或1 个很厚的汽轮 美卓控制系统有限公司生产的M A X D N A 系统，并通 机缸体视为1 个中空的柱体；个实心轴视为1 个 过顺序控制逻辑实现汽轮机一键启动。在一键启动 实心柱体;阀体在计算时假定为1 个空的半球。经 的走步过程中，将汽轮机厂对启动中的热应力要求 过简化的部件可以根据热应力计算公式进行计算。 及升、降负荷的速率限制转换成逻辑程序，实现设备 在弹性模量范围内，1 个理想物体的热应力计 热应力控制，使其在使用寿命内发挥最大效益。 算公式为 ^ = E /3m/(1 -y )(T m - T J ,1 ) 1 热应力概述 式中：i为表面温度；rm 为平均温度;£ 为弹性模 金属部件受热不均出现温差，就会产生热应力， 量；m 为平均线性热膨胀系数；为横向膨胀系数。 温差越大热应力也越大。部件加热时受到压缩应 从式（1)可知，热应力与温差存在严格的线性 力，部件冷却时受到拉伸应力。压缩和拉伸应力的 关系，因此用温差来表示热应力是可行的，也是合理 不断交错循环会导致金属产生疲劳裂纹，缩短设备 的。减少部件疲劳、控制热应力的最佳方法就是控 的使用寿命，且裂纹会逐渐扩大直至金属断裂。 制部件内、外温差。这里的温差监视实际上就是温