基于惯性环节的汽轮机转子温度计算方法.pdf

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1、第33卷第8期动力工程学报v01．33No．82013年8月JournalofChineseSocietyofPowerEngineeringAug．2013文章编号：1674—7607(2013)08一0586一05中图分类号：TK262文献标志码：A学科分类号：470．30基于惯性环节的汽轮机转子温度计算方法杨宇1，祁昊2，邓志成1，陈钢(1．上海发电设备成套设计研究院，上海200240；2．上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240)摘要：介绍了基于一阶惯性环节的高压转子温度场的计算原理和方法，推导了在控制系统中使用的简化迭代计

2、算公式．针对1OooMw超超l临界汽轮机，利用有限元法对其温度场进行了计算，验证了在热应力监控中使用高压内缸内壁温度等效代替高压转子外表面温度的合理性．采用一阶惯性环节法、差分法和有限元法等3种方法，对汽轮机高压转子冷态启动、温态启动、热态启动、极热态启动和滑参数停机过程的体积平均温度和转子中心温度进行了计算，并对比分析了3种方法的转子表面温差和转子中心温差的计算精度．结果表明：一阶惯性环节法的计算精度高且方便易用，可作为一种监控汽轮机转子温度场的有效方法．关键词：汽轮机；热应力监控；温差；一阶惯性环节；差分法；有限元法CaICuIatiOnOf

3、TurbineROtOrTemperatureBasedOnlnertlalEIementl，ANGYkl，QjH以o2，DENGZ^if矗P行91，CHENGn超g2(1．ShanghaiPowerEquipmentResearchInstitute，Shanghai200240，China；2．ShanghaiTurbineP1ant，ShanghaiElectricPowerGenerationEquipmentCo．，Ltd．，Shanghai200240，China)Abstract：Thetheoryandcalculationmet

4、hodofhigh—pressurerotortemperaturefieldbasedonfirst—orderinertiaelementwereintroduced，whilethesimplifiediterativecalculationformulausedinthecontrolsys—temdeduced．Fora1000MWultra—supercriticalsteamturbine，itstemperaturefieldwascalculatedusing“niteelementmethod，soastoverifyther

5、ationalitytousetheinternalsurfacetemperatureofinnercylin—derinsteadoftheoutersurfacetemperatureofrotorinthermalstressmonitoring．Theaveragevolumetemperatureandcentertemperatureofhigh—pressureturbinerotorwerecalculatedduringtheprocessofcoldstart，warmstart，hotstart，extremehotsta

6、rt，andshutdownatslidingparametersbythreemeth—ods，namelyfirst—orderinertiaelement，differentialmethod，anddefiniteelementmethod，afterwhichacomparisonwasmadetothecalculationprecisionofsurfaceandcentertemperaturedifferenceofrotora—mongabovethreemethods．Resultsshowthatthefirst—orde

7、rinertialelementmethodhasahighcalculationprecisionandiseasytouse，whichthereforemaybetakenasaneffectivemethodfortemperaturefiledmo—nitoringofturbinerotors．Keywords：steamturbine；thermalstressmonitoring；temperaturedifference；first—orderinertialelement；differentialmethod；finiteel

8、ement收稿日期：201212一12修订日期：2013一O卜18基金项目：科技部科研院所技术开发研究专项资金资助项目(2011EGll