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汽轮机毕业设计论文
汽轮机毕业设计论文
【篇一：汽轮机毕业设计(论文)】
摘 要
汽轮机是发电厂三大主要设备，汽轮机的启动是指汽轮机转
子从静止状态升速至额定转速，并将负荷加到额定负荷的过程。在启动过程中，汽轮，建立相应的数学模型，测量相关参数，求出转子金属温度和应力的变化及寿命损耗。现在转子
应力的数学模型大多数是采用一维温度场理论解的简化式，其计算精度较低，只能反映应力的变化趋势，而不能得到应力的精确值。若在此基础上计算转子在启停和变负荷过程中的寿命损耗，将会产生较大的误差。国外机组寿命管理的应用在日本、美国和欧洲较为普遍。美国自60年代gollin电站汽轮机失事以后，一些大的公司和研究机构gewestinghouse、epri等对转子的安全性更为重视；进行了深入的研究。他们将有限元等先进数值方法用于汽轮机转子的分析计算，对转子材料的低周疲劳、高温蠕变、低温脆性和裂纹扩展规律等诸多方面的问题进行了大量的研究，并在汽轮发电机组上安装了应力及寿命损耗指示器以指导机组运行。
1．2．2国内研究现状
目前有关机组调峰运行过程中的热应力变化和寿命管理方面还有若干问题没有彻底解决。例如在进行机组非稳态温度状态和热应力计算中蒸汽参数和换热系数的确定，寿命预测中我国转子用钢高温疲劳曲线的确定，都有待进一步的研究和完善。汽轮机在高温、高压和高转速的条件下工作，实际运行中参数的变动、负荷的波动与设计工况差别很大，若用理论值和设计值来分析汽轮机的热应力和寿命损耗，很难真实的反映机组的实际状况。只有用实测参数来进行分析计算，才能保证其结果的真实可信。但计算中许多所需要的参数，实地的测取有一定的困难，必须根据运行的实际情况来进行合理的处理。
我国从80年代初开始进行转子寿命损耗预测和寿命分配研究。多年来，我国有关研究机构、高等院校以及制造部门、电厂针对机组调峰的需要，以国产机组为对象，研究了汽轮机主要零部件在非稳态下的温度及热应力分布、变化规律、金属材料的疲劳特性以及部件的寿命损耗。对国产大容量机组参与调峰运行的可行性、调峰运行的安全性和经济性、调峰幅度进行了深入的探讨，对低负荷、少汽无功和两班制等不同的调峰方式在经济性和安全性方面进行了理论分析和实验研究，很多单位都相继开展了汽轮机转子应力监测和寿命损耗计算的研究工作。
1．3本文工作简述
1、以哈汽600mw汽轮机的启动过程为研究对象，分析与探讨了启动过程中蒸汽温升率的计算方法，并在此基础上研究了蒸汽初温与转子金属温度的匹配问题，使得
汽轮机启动过程优化。
2、对哈汽600mw汽轮机转子冷态启动过程中的换热系数进行了研究。由于不同国家和公司的换热系数计算公式不同，本文对常用的美国西屋、前苏联和阿尔斯通公司的换热系数计算公式进行了计算和比
较，并综合不同的计算结果，采用最小二乘法对数据进行处理，得到不同部位换热系数的计算公式。
3、建立了汽轮机转子温度场在线计算模型。本文针对目前汽轮机转子温度场的在线求解问题，给出了克兰克．尼科尔森差分计算模型，并对600mw汽轮机冷态启动过程进行了仿真计算，并验证该模型计算准确度的可靠性。
2转子寿命损耗的研究

汽轮机运行过程中，转子承受交变应力：启动过程加热转子表面承受压应力，停机过程为拉应力。经过一定周次的交变应力循环，金属表面将出现疲劳裂纹并逐渐扩展以致断裂。其特点是交变周期长，频率低，疲劳裂纹萌生的循环周次少，称为低周疲劳，不仅发生在机组的启动和停机过程，在机组大负荷变化时也会发生。另外，由于转子长期工作在高温环境下，转子也会产生高温蠕变。因此，转子通常处在疲劳和蠕变交互耦合作用之下。

金属弹塑性理论表明零部件热应力与内部温度梯度成正比，交变的温度场引起交变的应力场，循环周期取决于机组启停或负荷变化过程时间，相对于振动等高周波机械应力，成为低周应力。应力或应变反复作用使得材料性能发生变化，以致出现裂纹。
【篇二：300mw汽轮机毕业设计论文】
目 录
1 绪论 .................................................................. 1
汽轮机简介 ............................................................................................................... 1
电站高参数大容量汽轮机技术研究和国内外发展现状 ....................................... 1
本课