超超临界汽轮机主汽门阀壳高温蠕变强度分析
超超临界汽轮机技术进展
超超临界汽轮机技术进展42091022 赵树男1.超超临界汽轮机的参数特点超临界汽轮机(supercritical steam turbine)有明确的物理意义。
由工程热力学中水蒸汽性质图说明白: 水的临界点参数为: 临界压力p c=22.129MPa, 临界温度t c =374.15℃ , 临界焓h c=2095.2kJ/ kg, 临界熵s c(kg·K),临界比容v c= 0.003147m3/kg。
工程上, 把主蒸汽压力p0<p c 的汽轮机称为亚临界汽轮机, 把p0>p c的汽轮机称为超临界汽轮机。
在国际上, 超超临界汽轮机(Ultra Supercritical Steam Turbine)与超临界汽轮机的蒸汽参数划分尚未有统一观点。
有些学者把蒸汽参数为超临界压力与蒸汽温度大于或等于593℃称为超超临界汽轮机, 蒸汽温度593℃能够是主蒸汽温度,也能够是再热蒸汽温度; 有些学者把主蒸汽压力大于27. 5MPa 且蒸汽温度大于580℃称为超超临界汽轮机。
1979 年日本电源开发公司(EPDC) 提出超超临界蒸汽参数( Ultra Supercritical Steam Condition)的概念, 简写为USC, 也称为高效超临界或超级超临界。
目前, 超超临界汽轮机的提法已被工程界普遍同意和认可, 在传统的超临界蒸汽参数24. 2MPa/ 538℃/ 538℃的基础上,通过提高主蒸汽温度、再热蒸汽温度或主蒸汽压力改善热效率。
国外提精湛临界机组的蒸汽参数有两种途径: 一种途径是日本企业的做法, 通过把主蒸汽和再热蒸汽的温度提高到593℃或600℃, 实现了供电热效率的提高, 生产出超超临界汽轮机; 另一种途径是欧洲一些企业的做法, 把蒸汽参数提高到28MPa 和580℃, 也实现了供电热效率的提高, 生产出超超临界汽轮机。
国外投运大功率超超临界汽轮机比较多的国家有日本和丹麦, 生产大功率超超临界汽轮机台数比较多的企业有东芝、三菱、日立、阿尔斯通(德国MAN)和西门子。
1000MW超超临界机组变负荷关键参数性能分析及优化
第37卷,总第214期2019年3月,第2期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.37,Sum.No.214Mar.2019,No.2 1000MW超超临界机组变负荷关键参数性能分析及优化赵世斌1,林 波1,金国强2,马 乐2,王明坤2,肖 娟3(1.神华(福建)能源有限责任公司,福建 泉州 362712;2.西安热工研究院有限公司,陕西 西安 710054;3.新疆天业集团有限公司,新疆 石河子 832000)摘 要:随着我国新能源的快速发展,火电机组参与深度调峰成为常态化,然而机组低负荷运行时往往会偏离最优运行工况,因此研究低负荷下多参数热力耦合特性以及控制策略优化能有效地改善火电机组的经济性能。
本文分析研究了低负荷下汽轮机关键热力参数对机组的效率、热耗率以及节能量等多个变量的影响,优化了机组滑压运行曲线并确定了控制策略优化方案,提高了机组经济性能,具有很重要的学术意义和工程实用价值。
关键词:深度调峰;性能分析;主蒸汽压力;热耗率;经济性能中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2019)02-0147-05 Performance Analysis and Optimization of Key Parameters under Variable Load in a1000MW Ultra-Supercritical UnitZHAO Shi-bin1,LIN Bo1,JIN Guo-qiang2,MA Le2,WANG Ming-kun2,XIAO Juan3 (1.Shenhua Fujian Energy Co.,Ltd.,Quanzhou362712,China;2.Xi’an Thermal Power Research Institute Co.,Ltd.,Xi’an710054,China;3.Xinjiang Tianye Group Co.,Ltd.,Shihezi832000,China)Abstract:With the rapid development of new energy in China,the participation of thermal power units in deep peak shaving has become a normalization.However,the operation conditions of the unit under low load often deviate from the optimal operating conditions.Therefore,studying the multi-parameter ther⁃modynamic coupling characteristics and control strategy optimization under low load can effectively im⁃prove the economic performance of thermal power units.In this paper,the influence of critical thermal parameters of steam turbine on the efficiency,heat consumption rate and energy saving of the unit is stud⁃ied,and then the sliding curve is optimized and the optimization control strategy are determined,resul⁃ting in improving the economic efficiency of the unit,which is of great important academic significance and engineering practical value.Key words:deep peak shaving;performance analysis;main steam pressure;heat consumption rate;eco⁃nomic performance收稿日期 2018-08-22 修订稿日期 2018-09-16作者简介:赵世斌(1969~),男,本科,高级工程师,从事电厂集控技术研究。
浅析超超临界汽轮机技术
浅析超超临界汽轮机技术随着科学技术的不断发展进步，超超临界汽轮机技术也在不停不的发展和创新，为了更好的将超超临界汽轮机技术应用到生产当中，带来更大的生产效益，本文分别对超超临界汽轮机技术的特点以及超超临界汽轮机的安装技术进行了介绍，并对当前超超临界汽轮机新技术进行了分析。
同时，笔者希望通过此次研究，能为我国超超临界技术的发展提供参考，让我国汽轮机技术的跟上其他国家的发展。
标签：超超临界；汽轮机；技术；特点0 引言所谓超超临界汽轮机只的是汽轮机中主蒸汽压力超过25.0MPa，主蒸汽温度或/和再热蒸汽温度为580℃及以上我一种汽轮机。
当前，我国在超超临界汽轮机技术上与一些发达国家相比还存在很大差异，其中对超超临界汽轮机技术研究比较深入的国家主要是美国和日本，较好的实现了从超临界汽轮机到超超临界汽轮机的转变。
本文主要以我国某电气电站生产的超超临界机的特点和安装进行分析和研究。
1 超超临界汽轮机的特点超超临界汽轮机与超临界汽轮机相比具有着明显优势，超超临界机组具有更高的经济效益，且主厂房比较小，能为我们节约很大的空间；同时，超超临界汽轮机机组的运行情况很好，保证了生产的稳定性。
其具体特点主要体现在以下几方面：1.1 设计简洁化和集约化为了满足参数的增高、效率的提高，汽轮机在制造、安装、运行以及维护等各个方面的要求也必须要提高。
超超临界汽轮机技术整合符合了这些要求，其充分考虑了各方面的因素，结合以往汽轮机的先进技术，能够使汽轮机机组安装简洁化、集约化，且运行自动化和维护更为方便，很大程度上降低了汽轮机按安装、运行和维护等哥方面的成本。
比如，超超临界汽轮机由于比超临界汽轮机小，可以实现高中压缸在厂内组装好再发运出去。
1.2 具有合理的轴系布置方式超超临界汽轮机的机组一般由四缸四排气汽轮机构成，其高压转子有两只径向轴承支承，剩下三根转子由一只径向轴承支承。
机组的独对和相对死点重合，可设置在2号轴承上，当，在汽轮机运行时，有利于机组及时启动和变工，有助于提高机组的整体工作效率。
超临界600MW机组主汽阀阀杆断裂原因分析
超临界600MW机组主汽阀阀杆断裂原因分析内容来源自网络某超临界600MW机组于2010年10月12日7时并入系统运行，8时发现调节阀全开后，机组仅能带370MW负荷。
进一步检查后发现，左、右侧主汽阀体温差大，右侧主汽阀处无明显节流声，判断其阀芯没有开启。
1 阀杆断裂情况某超临界600MW机组于2010年10月12日7时并入系统运行，8时发现调节阀全开后，机组仅能带370MW负荷。
进一步检查后发现，左、右侧主汽阀体温差大，右侧主汽阀处无明显节流声，判断其阀芯没有开启。
2010年10月18日，对右侧主汽阀进行解体检查，发现该阀阀杆与阀杆套筒连接丝扣断裂。
主汽阀材质为GH901铁基高温合金，该合金在650℃以下具有较高的屈服强度和持久强度，760℃以下抗氧化性良好，长期使用组织稳定，是一种较成熟的合金，广泛用于制造在650℃以下工作的航空及地面燃气涡轮发动机的转动盘形件、静结构件、涡轮外环及紧固件等零部件，同时也用于超临界发电机组的主汽阀阀杆。
沿主汽阀阀杆轴向切割规格为12.5mm×5mm×160mm的拉伸试样和规格为5mm×10mm×50mm 的V型缺口冲击试样，拉伸试验在UTM5105型万能材料试验机上进行，拉伸速率为2mm/min；冲击试验设备为JBN-300。
2 宏观检测主汽阀阀杆上部断口形貌如图1所示。
主汽阀阀杆在其上部丝扣的退刀槽处发生断裂，断口无明显的塑性变形，是典型的脆性断裂，且断面无疲劳特征，因此可以排除疲劳断裂的可能。
图1 主汽阀阀杆断口形貌3 成分分析GH901合金中的Fe是基体元素，Ni是奥氏体稳定化元素，Cr是抗氧化腐蚀元素，B为微量晶间强化元素，钛、铝等为时效强化元素，其中Al还可抑制合金中主要强化γ"相向脆性η－Ni3Ti相转化。
主汽阀阀杆的合金成分见表1，各化学元素含量符合《中国航空材料手册》（以下简称“手册”）要求。
浅析大型超超临界汽轮机组全周进汽与补汽阀
浅析大型超超临界汽轮机组全周进汽与补汽阀摘要：随着火力发电的发展，锅炉主蒸汽参数越来越高，对于超超临界汽轮机第一级叶片的要求越来越高，温度决定了汽轮机第一级叶片的材质，压力决定了汽轮机第一级叶片的厚度。
从热力循环和发挥整个电厂设备的潜力角度，全周进汽的滑压运行模式并没有用足蒸汽压力的能力。
全周进汽时，汽轮机的进汽压力与流量成正比，即机组仅在最大流量（通常称VWO）工况运行时，进汽压力才达到额定值。
所以大型超超临界机组采用补汽阀技术来达到在额定工况下使得压力被充分利用，提高汽轮机焓降和经济性。
只有在机组最大流量比额定工况流量大得多的情况下，才有必要配置补汽阀。
采用补汽阀来满足大型超超临界机组额定工况下使得压力被充分利用，提高汽轮机焓降和经济性。
关键词：汽轮机；全周进汽；补汽阀一、概述高参数汽轮机逐渐发展为没有调节级的采用全周进汽的机组，运行中不存在单阀和顺阀的切换。
对于全周进汽的进组，第一级与其他级一样，机组不存在调节级，机组的进汽压力与流量成正比，也就是说焓降与流量成正比，即机组仅在最大流量（通常称VWO）工况运行时，进汽压力才达到额定值。
只能通过节流或滑压降低进汽压力的方式调节汽轮机的进汽量及功率。
在夏季高背压或机组出现老化时，机组在达到额定压力而流量难以达到热耗保证工况流量，如果不装补汽阀只能通过增加主蒸汽流量来克服，但是随着流量的增加压力也会随之增大，就会造成汽轮机第一级叶片超压，给机组增加了运行的危险性，而且压力仍然没有充足利用。
另外，对于全周进汽机组高压第一级叶片不存在部分进汽引起的冲击载荷，叶片应力与机组负荷同步变化，使该级叶片在任何工况均处在温度虽然高，但应力水平却较低的安全状态，彻底解决了高压第一级叶片的强度问题。
喷嘴分组及部分进汽在超超临界参数下将更容易形成汽隙激振源，不利于机组部分负荷下的安全运行。
二、补汽调节阀结构及工作原理单流高压缸原配有两个主汽门和两个调节阀。
在每个主汽门后、调门前引出一个管道，接入一个或两个外置的补汽调节阀，该阀门结构类同于主调门，是一个单座阀，位于高压缸下部（或上下部）。
东方汽轮机超（超）临界机组特点及问题总结
东方汽轮机超（超）临界机组特点及问题总结摘要：本专题介绍了东汽一次再热超（超）临界机组的特点，针对机组启动调试过程中关键调试技术进行了介绍，并针对机组在启停过程中轴系稳定性、固粒冲蚀、配汽方式、启动方式、等方面存在的问题，经过分析论证后提出相应的解决方案或建议措施。
关键词：东汽一次再热超（超）临界机组；固粒冲蚀；配汽方式；启动方式1.机组特点在国家大力推动大型高效超净排放煤电机组产业化和示范应用的背景下，国内三大汽轮机厂以提高蒸汽初参数为核心思想，在各自原有技术基础上，先后设计、制造、投产了多台新型超超临界机组。
东汽厂一开始从日立引进的亚临界600MW机组为3缸4排汽，超临界600MW 汽轮机则是在原3缸4排汽亚临界600MW汽轮机基础上升华，主要反应在进汽阀门和高中压缸高温部分材料的改进，以及在防固粒磨损和汽隙振荡等方面采取了改进措施。
1.1东汽结构特点主汽门、调节汽阀、中压联合汽门选择较好的阀腔室及合适的通道型线以减少冲击波和涡流损失以及降低汽流激振力和振动噪音。
阀座、阀芯的阀口处镶焊硬质合金，运行中全开的阀门设置门杆与门杆套的密封（镶焊硬质合金），以保证其在正常运行中门杆不漏汽。
各门杆漏汽疏放合理，不对外漏汽。
汽轮机转子采用整锻无中心孔转子，汽轮机设计允许不揭缸进行转子的动平衡。
全三元气动技术在整个高中低压通流部分全面推广应用。
弯扭叶片设计广泛用于通流部分各叶片级。
新一代整体自带围带动叶片被各厂家采用，与铆接围带相比整体围带结构彻底解决了动叶片的高温蠕变问题应力集中下降三分之二。
末级叫片各家均采用自己有使用业绩的较成熟的叶片，上汽末叶片长905mm，环形面积4×725㎡:哈汽末叶长1000mm，环形面积4X85㎡:东汽末叶长1016mm，环形面积4×876㎡。
1.2轴系稳定性汽轮发电机组轴系由高中压转子、低压转子I、低压转子Ⅱ、发电机转子组成，支承在9个辅承上。
其中，汽轮机部分转子均为双支点结构，而发电机转子和接长轴转子则组成为三支点结构。
上汽660mw超超临界汽轮机X温度准则详解
1DEH温度准则(1)X准则一方面，为了提高机组的经济性，应尽可能快的启动；另一方面，蒸汽参数及汽轮机热应力必须保持在规定值内，以延长汽轮机使用寿命。
运行状态改变时，进入汽轮机的蒸汽参数及传热量也会相应改变。
温差可以线性地反映热应力的大小，因此汽轮机热应力计算主要依据汽轮机不同部位的温差；为了限制汽轮机的热应力，西门子采用了可调整的温度准则——X 准则和汽轮机应力评估TSE。
X准则是控制主汽温、主汽压、再热汽温与主汽门、调门、高压外缸中间层温度或高、中压转子平均温度间的允许温差；应力评估TSE是控制主汽门、调门、高压外缸中间层温度或高、中压转子平均温度与表面温度间的允许温差。
X准则判断机组是否能够接受运行方式的改变，并将判断后的结果作为允许条件送到汽轮机启动顺控子组SGC，以决定汽轮机是否能够进行相应的操作。
X准则各功能组作用如下：1)X1准则和X2准则用于判断是否允许打开主汽门对高压调门进行暖阀；2)X4、X5和X6准则用于判断是否允许打开高压调门并冲转至360r/mim进行低速暖机；3)X7A和X7B准则用于判断在360 r/mim时汽轮机暖机程度是否合适、是否允许继续升速至3000r/mim；4)X8准则用于判断在3000r/mim时汽轮机暖机程度是否合适、是否允许汽轮机并网。
X1准则是在冷态启动时使主蒸汽温度高于汽轮机阀体温度，避免汽轮机阀体被主蒸汽冷却。
即在打开汽轮机主汽门对高压调门暖阀时，主蒸汽温度要比高压调门阀体温度高一定值。
而在极热态启动时,允许主蒸汽温度低于主调门阀体温度。
X1准则为：X1=实际主汽温度－允许开启高压主汽门时最低主汽温度θMS>=0式中：◆实际主汽温度为从A、B侧主蒸汽管道蒸汽温度4 个测点（LBA11CT002A 高压旁路前主汽温度、LBA12CT002A 高压旁路前主汽温度、LBA11CT007A 主汽门1 前主汽温度、LBA12CT007A 主汽门2 前主汽温度）选小值得出；◆允许打开高压主汽门时最低主汽温θMS为从A\B侧高压调门阀体中间温度（MAA12CT022A 高调门阀壁平均温度）选大值θmCV，并依据X1准则图对应得出。
超临界及超超临界汽轮机蒸汽激振和轴系稳定性分析
2 0 0 9年第6期1汽轮机蒸汽激振随着汽轮机蒸汽参数的提高，高压缸进汽密度大、流速高，级间压差大，蒸汽作用在高压转子上的激振力增加。
这将使得轴系稳定性降低，严重时会诱发高压转子失稳，产生很大的低频振动。
由于蒸汽激振力与机组的出力近似地成正比，因此蒸汽激振引起的不稳定振动就成为限制超临界及超超临界压力机组出力的重要因素。
1.1蒸汽激振机理汽轮机蒸汽激振力通常来自3个方面[1~2]：（1）叶顶间隙激振力当汽轮机叶轮在偏心位置时，由于叶顶间隙沿圆周方向不同，蒸汽在不同间隙位置处的泄漏量不均匀，使得作用在各个位置叶轮的圆周切向力不同，就会产生作用于叶轮中心的横向力，称为间隙激振力。
该横向力垂直于叶轮中心偏移方向，是使转子产生自激振动的重要诱因。
在一个振动周期内，当系统阻尼消耗的能量小于横向力所作的功，这种振动就会被激发起来。
叶顶间隙激振力大小与叶轮的级功率成正比，与动叶的平均节径、高度和工作转速成反比，因而间隙激振容易发生在汽机大功率区段及叶轮直径较小和短叶片的转子上，即大型汽轮机的高压转子上。
对于带有围带汽封的动叶，通过围带汽封蒸汽的不均匀流动会形成不对称的压力分布，产生附加的蒸汽激振力，此时总的蒸汽激振力要大于上述的间隙激振力；特别是对于反动度较小的汽轮机，二者的差异更大。
该附加力的大小与围带汽封的径向间隙成反比，与叶轮前后压差、围带宽度、围带半径成正比，而叶轮轴向间隙的减小在一定程度上可降超临界及超超临界汽轮机蒸汽激振和轴系稳定性分析王骏，高远（江苏方天电力技术有限公司，南京211102）摘要：分析了汽流激振的机理和振动特征，提出了对汽流激振应采取的对策，阐述了防止激振的设计准则和措施，介绍了国际各大制造厂对汽轮发电机组轴系稳定性的基本判定依据,并结合泰州1000MW机组工程设计阐述了防汽流激振及轴系失稳的措施。
关键词：汽轮发电机组；汽流激振；低频振动；振动稳定性；轴系稳定性Abstract：The mechanism and features of steam-excited vibration are analyzed in this paper.From adjusting the operation modes and improving the system damping etc．aspects，the inhibitionmeasures of steam-excited vibration are given out.The design criterions as well as preventing mea－sures of steam flow excited vibration are expounded.And the basic stability criterions of turbineshafting used by main manufacturers abroad are recommended.Solution of Taizhou Generation Co,Ltd1000MW generating set in design is described briefly．Key words：steam turbine unit；steam-excited vibration；low-frequency vibration；vibration sta－bility；stability of shafting中图分类号：TK26文献标志码：A文章编号：1001-5523（2009）06-0018-06研究与探讨18··2009年第6期低蒸汽激振的影响。
超超临界汽轮机转子FB2材料性能及蠕变组织演化规律研究
超超临界汽轮机转子FB2材料性能及蠕变组织演化规律研究周斌;高振桓;李清松;范华【摘要】随着国内外9-10%Cr铁素体-马氏体钢不断发展，25 MPa/600℃/600℃型超超临界机组已日趋成熟，适用于更高参数机组的材料仍在持续不断地开发。
在欧洲COST522研发计划中开发出来的在原9-10%Cr钢的基础上添加Co和B元素，同时去掉W，得到的新铁素体不锈钢COST FB2在620℃下100000 h的持久强度≥100 MPa。
文章通过对FB2材料的性能及长时蠕变时效后微观组织的研究，确认其适用于公司620℃超超临界火电站高中压转子。
%With the development of the 9-10%Cr ferritic/martensitic steel,the ultra-supercritical fossil fired steam power plant which parameter reached 25 MPa/600℃/600℃has beening mature. The material is sti ll researched to apply the higher parameter steam tur⁃bine. In Europe,a new steel named FB2 has been obtained through adding Co&B and removing W based on the general 9-10%Cr fer⁃ritic/martensitic steel by the COST522 plan. The 100 000 hour creep rupture st rength of FB2 at the 620℃shall be exceed 100 MPa. This paper will discuss the property of FB2 steel and research the microstructure after the long time creep test. It’s sure that this materi⁃al can be used for the rotor of the ultra-supercritical steam turbine at620℃by our company.【期刊名称】《东方汽轮机》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】8页(P42-49)【关键词】9-10%Cr;FB2;COST522;性能;蠕变;转子【作者】周斌;高振桓;李清松;范华【作者单位】东方汽轮机有限公司长寿命高温材料国家重点实验室，四川德阳，618000;东方汽轮机有限公司长寿命高温材料国家重点实验室，四川德阳，618000;东方汽轮机有限公司长寿命高温材料国家重点实验室，四川德阳，618000;东方汽轮机有限公司长寿命高温材料国家重点实验室，四川德阳，618000【正文语种】中文【中图分类】TM311世界范围内，能源行业都面临着日益严峻的环境问题带来的巨大压力。
600MW超超临界汽轮机上下缸温差大原因分析及处理
600MW超超临界汽轮机上下缸温差大原因分析及处理摘要:火电机组汽轮机高中压缸上下缸温差大问题直接威胁机组的安全稳定运行。
本文介绍了某电厂汽轮机停机期间上下缸温差异常增大的案例,并对相关过程、处置情况及问题原因进行了详细分析总结。
结果表明造成此次汽轮机停机期间上下缸温差异常增大的原因为停机再热器压缩空气打压查漏期间，部分压缩空气通过高排逆止门、高中压内外缸疏水、导汽管疏水等不严密处进入缸内，进而造成下缸温降异常增大导致汽轮机上下缸温差增大超限问题，最终根据上述分析采取相应措施有效解决问题。
关键词:超超临界，汽轮机，温差，安全，冷源引言汽轮机作为发电厂三大主机之一，其可靠安全性至关重要，汽轮机停运期间会因为各种原因出现上下缸温差增大的情况，如上下缸温差超过一定范围将会导致转子偏心幅度增大，进而造成叶片损毁、汽缸变形、大轴弯曲等问题。
因此在停机期间需要严密监视汽轮机上下缸温差，如发生异常应立即排查处理，本文针对某哈汽600MW汽轮机停机期间出现上下缸温差大问题进行分析研究并解决处理，有效保障汽轮机停备期间的安全。
一、事件描述某电厂汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产制造的超超临界压力汽轮机，型号为：CCLN600-25/600/600，超超临界、单轴、两缸两排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机；最大连续出力为622.1MW，额定出力600MW。
高中压汽轮机采用合缸结构。
汽轮机在正常停运期间上下缸温差会出现一定的上涨现象，上述机组要求高、中压缸上下温差≤42℃。
在某次机组因水冷壁爆管停运检修，进行再热器打压查漏时大机上下缸温差异常增大，影响机组安全，针对此问题进行了深入分析、处理，最终找到引起汽机上下缸温差增大原因并采取妥善措施解决。
二、原因分析引起汽轮机上下缸温差增大的原因多种多样，且机组正常运行温差增大和停运期间温差增大原因都不尽相同。
停机温差大一般则是疏水、温降过快、冷气进入汽轮机缸内、蒸汽漏入汽轮机缸内等等，归纳下来主要有：1、从汽轮机本身结构来说，上下缸具有不同的重量和散热面积，下缸重量大于上缸，下缸布置有抽汽管道，散热面积大，在同样的加热或冷却条件下，下缸散热快而加热慢，所以上缸温度大于下缸；2、汽轮机缸体本身保温不完善也会导致上下缸散热速度差异进而造成上下缸温差变大；3、停机后轴封蒸汽长时间未退出运行，如轴封间隙过大则部分轴封蒸汽漏入汽轮机对汽轮机汽缸加热，因汽量小、转速低故会造成上下缸加热不均；4、机组滑停运后，未对缸体进行有效疏水，缸内存在凝水导致下缸温降过大，导致上下缸温差持续增大；5、机组真空破坏后闷缸措施不完善，内外缸疏水门未及时关闭、不严、高排逆止门关闭不严，导气管通风阀未关闭或不严，造成汽缸进冷汽，引起上下缸温差增大。
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超 超 临 界 汽轮机 主汽 门阀 壳 高温蠕 变强 度 分析
王争艳 ， 李德 华
（ 海 电气 电站 设备 有 限 公 司 上 海 汽轮 机 厂 ， 海 ２０ ４ ） 上 上 ０ ２ ０
ＷＡＮ Ｇ Ｚｈ ｎ ｙ ｎ， — ａ ｅ ｇ— ａ Ｌ１ＤｅＨｕ
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率 ， 定 汽轮 机 转 速 ， 且 在 紧 急 情 况 下 快 速 关 稳 并 闭 保 护 机 组 ， 典 型 的 最 重 要 的 高 温 部 件 之 是
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对 于 高温 弹性 极 限 ， 使 用 一 段 时 问后 ， 然 会 发 生 因塑 在 仍
性变 形 而失 效 或 因脆性 断 裂 而 失效 的现 象 ， 就 这 是 高温 部 件 的蠕 变 失 效 ｊ 随着 超 超 临 界 汽 轮 。 机设 计 参数 的提 高 ， 主汽 门 的蠕 变 强 度 是 否满 足 设计 要 求 已成 为 迫 切 需 要 解 决 的 问题 。本 文 基
于有 限元 分 析 手 段 和 相 关 蠕 变 应 变 理 论 对 超 超 临界 机 组 主汽 门 阀 壳 的蠕 变 强 度 问 题 进 行 了研
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备 ， 收从 锅 炉 未 的 高 温 高 压蒸 汽 ， 制 机 组 功 接 控
一
１ 高 温 部 件 蠕 变 设计 的理 论 基 础
蠕 变是一 种在 持久应 力作 用 下与时 间有关 的 塑性 变形 过程 。观 察许 多材料 在高 温下 拉伸 试验 的变 形规 律可 以发 现 ， 即使在 外载 不变 的条 件下 ， 试 件 的变形 也会 随着 时 间 的 增 长而 缓 慢 增 大 ， 这 现象 称为蠕 变 现象 。对 于高温 部件产 生 蠕变 而 导致 的失效 ， 统 强度 理 论 在 此类 分 析 上 存 在不 传 足 。高 温强度 设计 主要 是分 析部 件在 复杂 应力 和 高温共 同影 响下 的多轴 蠕 变失效 行为 。 蠕 变是一 个 应力 一 变 的非 线 性 问 题 。蠕 变 应 变形 基本 可分 为 ３个 阶段 ， 图 １ 示 ： 如 所 第一 阶段
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ： Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｉｔｏ ｕ ｅ ｈ ａｉ ｈ ｏｙ ｏ ｒｅ ｔｅ ｇｈ ｄ ｓ ｎ ｏ ｉｈ ｔｍｐ ｒｔｒ ｏ ｏ ｅ ｔ ａ ｄ ｈｓ ａ ｅ ｎｒｄ ｃ ｓｔｅ ｂ ｓｃｔｅ ｒ ｆｃｅ ｐ ｓｒｎ ｔ ｅｉ ｆｈｇ ｅ ｅａｕ ｅｃ ｍｐ ｎ ｎｓ ｎ ｇ
关 键 词 ： 超 临界 汽轮 机 ； 汽 门 ； 超 主 高温 蠕 变
中图 分 类 号 ：Ｋ ６ Ｔ ２２
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：６２—５４ （００ ０ ０７ ０ １７ ５ ９ ２ １ ）４— ２ ４— ４
Ｃｒ ｅ ｔ ｅ ｇ ｈ ａ ｙ ｉ ｆＭ ａｎ Ｓ ｅ ｍ ｌ ｅ Ｂｏ ｙ ｏ Ｓ Ｔｕｒ ｎｅ ｅ ｐ Ｓ ｒ ｎ ｔ Ａｎ ｌｓｓ ｏ ｉ ｔ ａ Ｖａｖ ｄ ｆＵ Ｃ ｂｉ ｓ
随 着世 界 能 源 紧 缺 以 及 节 能 减 排 压 力 的 日
益加 剧 ， 各行 业 对 提高 能 源利 用 率 的 需求 也 日益 增长 。为 了提 高能 源利 用 率 ， 超 临 界 汽轮 机 在 超 我 国也将 逐 步 成 为 主 力 机 型 并 将 获 得 更 广 泛 的 应 用 。超超 临 界汽 轮 机主 蒸 汽联 合 汽 门 （ 简 称 下 主汽 门 ） 主 蒸 汽 管 道 与 汽 轮 机 之 间 的连 接 设 是
摘
要 ： 绍了高温部件蠕 变设计 的理论基础 ， 介 并结合有 限元方法 分析 了超超 临界 汽轮机 主汽 门阀壳蠕 变强
度 。 本 文 表 明 超 超 临 界 汽轮 机 主 汽 门 阀壳 的设 计 是 成 功 的 ， 汽 轮 机 其 它 高温 部 件 蠕 变分 析 很 有 参 考 意 义 对 ．