汽輪機(jī)中壓主汽閥低周疲勞壽命分析.pdf

1、閥門是汽輪機(jī)的關(guān)鍵部件之一，電力生產(chǎn)中閥門經(jīng)常工作在高溫高壓下，電站閥門失效時有發(fā)生，對電站經(jīng)濟(jì)性及人身和財產(chǎn)安全都造成了較大隱患。而且對于汽輪機(jī)閥門從設(shè)計、制造、到運(yùn)行等方面研究欠缺，所以開展對汽輪機(jī)閥門壽命的研究，對解決電力生產(chǎn)中所面臨的問題具有重要現(xiàn)實(shí)意義。 本文利用HyperMesh 軟件，使用六面體單元建立汽輪機(jī)閥殼的三維有限元模型。 采用有限元方法計算某汽輪機(jī)中壓主汽閥的瞬態(tài)溫度場和瞬態(tài)應(yīng)力場，分類確定了閥

2、殼裂紋區(qū)的疲勞載荷譜，運(yùn)用局部應(yīng)力應(yīng)變法估算閥門的低周疲勞壽命。重點(diǎn)分析了冷啟、停機(jī)、強(qiáng)熱啟動、極熱啟動以及事故五種工況下的溫度場和應(yīng)力場；考慮不同區(qū)域的對流傳熱、材料性質(zhì)隨溫度的變化；將內(nèi)壁裂紋區(qū)的周向應(yīng)力作為控制疲勞的主要載荷，繪制了關(guān)鍵點(diǎn)的疲勞應(yīng)力塊譜圖；估算不同載荷譜下中壓主汽閥的疲勞壽命，并將計算結(jié)果和某電廠汽輪機(jī)中壓主汽閥失效調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。 計算結(jié)果表明：有限元所預(yù)測的周向應(yīng)力極值區(qū)與實(shí)際調(diào)查的裂紋萌生區(qū)相吻合