基于有限差分法的汽輪機轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命損耗監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、由于火電機組的頻繁啟停和變負荷運行，加速了汽輪機轉(zhuǎn)子等關鍵部位金屬的低周疲勞損耗，嚴重危害了機組的正常運行。因此對轉(zhuǎn)子的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，及時掌握汽輪機轉(zhuǎn)子的低周疲勞損耗情況，對保障機組安全、經(jīng)濟地運行有良好的指導作用。
　　 本文針對轉(zhuǎn)子溫度場和熱應力場的求解問題，對解析法、有限元法及有限差分法進行對比分析，發(fā)現(xiàn)利用有限差分法建立的數(shù)學模型，不但具有較高的計算精度，而且計算速度快，能夠充分滿足監(jiān)測系統(tǒng)的需要。通過利用LabVI

2、EW圖形化編程系統(tǒng)開發(fā)了汽輪機轉(zhuǎn)子低周疲勞損耗監(jiān)測系統(tǒng)。通過仿真試驗，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)具有實時性強、穩(wěn)定性好、精確性高、操作方便、顯示直觀等優(yōu)點，對機組安全經(jīng)濟地運行具有良好的指導作用。具體工作包括以下幾個方面:
　　 1、利用ALGOR有限元軟件對機組冷態(tài)啟動過程中，轉(zhuǎn)子溫度場和熱應力場進行瞬態(tài)熱分析，確定系統(tǒng)的監(jiān)測部位。
　　 2、針對機組不同啟停方式，采用有限差分法對監(jiān)測部位截面上危險點的溫度和熱應力變化情況進行計算，并

3、根據(jù)轉(zhuǎn)子線性累積損傷法則得出轉(zhuǎn)子的低周疲勞損耗。通過將計算結(jié)果與有限元軟件計算的結(jié)果進行對比，驗證數(shù)學模型的計算精度。
　　 3、根據(jù)虛擬儀器技術(shù)利用LabVIEW開發(fā)平臺對監(jiān)測系統(tǒng)的各功能模塊進行編制，重點開發(fā)數(shù)據(jù)采集模塊、信號分析模塊、數(shù)據(jù)計算模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和客戶端模塊。
　　 4、利用監(jiān)測系統(tǒng)對某電廠300MW機組進行冷態(tài)啟動仿真試驗，重點分析監(jiān)測截面上特征點的溫度、熱應力及低周疲勞損耗的變化情況，驗證監(jiān)測系統(tǒng)