600MW汽輪機隔板蠕變壽命評估方法研究.pdf

1、隨者國民經(jīng)濟的發(fā)展，火力發(fā)電廠的發(fā)電設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性受到了越來越多的關(guān)注。某電廠現(xiàn)有4臺單機容量為600MW亞臨界燃煤汽輪發(fā)電機組，自投運以來，在歷次機組檢修的隔板撓度試驗中曾發(fā)現(xiàn)多級隔板的剛性不夠理想，這說明該機組在隔板的強度剛度的設(shè)計或材質(zhì)可能存在一定的缺陷。因此電廠在每次大修中對中壓隔板的變形進行了實際測量，發(fā)現(xiàn)透平側(cè)中壓缸11級（以下簡稱T11級）的隔板變形量較大，比較上一次檢修，隔板的塑性變形達到了1.70mm，這從國內(nèi)機

2、組的標準來看顯得偏大，給機組的安全運行帶來不確定因素。為了了解和評估中壓隔板長期運行尤其是對一個大修期內(nèi)的安全性，本文就隔板在高溫下蠕變的變形過程及機理進行了分析研究。 首先，本文對4號機組的T11級隔板的葉型、內(nèi)外環(huán)進行現(xiàn)場測繪，并在大修后啟動過程中測量了汽缸的缸脹、軸脹和差脹，同時收集了汽輪機機組在服役期內(nèi)的運行統(tǒng)計參數(shù)和歷次檢修記錄和試驗數(shù)據(jù)，這些工作對中壓隔板評估建模提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 其次根據(jù)測繪數(shù)據(jù)建立氣

3、動和隔板強度計算模型，采用收集到的隔板和靜葉的有關(guān)材料特性和力學性能計算在集中作用力（模擬隔板試驗工況）下的隔板靜態(tài)變形量，最大應(yīng)力位置并與隔板試驗數(shù)據(jù)比較，用計算結(jié)果對計算模型及有關(guān)材料特性數(shù)據(jù)進行修正完善，確定了本次計算的有效模型和材料特性數(shù)據(jù)。在建立隔板計算模型后，再通過計算結(jié)果和實際塑性變形量的比較，校核蠕變參數(shù)，最終得到合理的隔板評價模型。 最后，利用校核得到的蠕變參數(shù)預(yù)測隔板在未來一段時間的蠕變過程，得出在30年內(nèi)的

4、運行壽命中,機組正常運行時動靜部件之間不會發(fā)生碰磨，所以可以不用更換隔板的結(jié)論，節(jié)約了維修費用。 本文的研究提出了根據(jù)機組歷次大修記錄的變形數(shù)據(jù)和有限元計算相結(jié)合得到材料蠕變參數(shù)的方法。采用該方法不但可以有效解決蠕變參數(shù)與材料材質(zhì)以及制造時工藝流程緊密相關(guān)帶來的難于準確確定參數(shù)的問題，而且還可以在機組未來的運行過程中，隨時跟蹤和修正隔板蠕變情況，獲得更精確的結(jié)果。該研究結(jié)論可以應(yīng)用到其它電廠，對汽輪機或燃氣輪機高溫部件的蠕變壽命