百万超超临界汽轮机高压缸旋转部件热弹性-蠕变分析

摘要

百万超超临界汽轮机在启动阶段时,高压缸旋转部件(动叶与转子)在受到自身离心力拉伸的同时,又受到高温蒸汽的冲击而产生热应力;另外,在持续高心力载荷和持续高温载荷下,高压缸旋转部件必然发生蠕变现象。热冲击与蠕变相互作用,以形成对汽轮机造成危害的机理之一。本文以某一百万超起临界机组高压缸第一级动叶级为研究对象,计算了该部件在离心力载荷、瞬态热冲击载荷下的受力形交情况,同时又对该部件30年蠕变寿命进行了考核。计算表明,在高心力与热冲击载荷下,叶片以及转予应力都处于材料的弹性极限范围内,是安全的;蠕变引起的材料应力应变呈典型的蠕变变化规律,材料完全进入蠕变稳定发展期,运行30年后,转子轮槽最大蠕变等效应变在0.8%左右,动叶叶根最大蠕交等效应变在0.55%左右,根据ASME-N47设计准则,高温部件平均蠕交应变控制在1%以内,所以满足应变强度准则的要求。