16m双柱立车在核电汽轮机低压内缸研制中的必要性分析

本文根据自主型核电汽轮机低压内缸结构、尺寸、重量、精度,加工现状,以及核电汽轮机发展趋势和市场前景,提出了添制16 m双柱立车在核电汽轮机低压内缸研制中的必要性,同时拟定了机床的主要技术参数。

自主核电汽轮机低压内缸研制技术探究

为了提高在制自主核电汽轮机低压内缸研制水平,文章对缸的设计结构、制造工艺、加工机床等环节进行了深入剖析,拟定出缸的结构优化、工艺完善、立车改造方案,有效提高了缸的研制质量,大幅降低了缸的研制费用。先进的技术方案、优良的经济效果,为机组进一步抢占国内外市场和公司目前推进的智能制造创出了一条新思路。

大型核电汽轮机中间轴承箱可靠性设计

本文介绍了核电汽轮机中间轴承箱的总体结构,着重分析了核电汽轮机中间轴承箱的受力情况,通过有限元计算和电厂实测数据的分析,论证了核电汽轮机中间轴承箱的可靠性和安全性。

高负荷变动率下核电汽轮机转子热应力数值模拟

国内某大型核电汽轮机需要在线性负荷变动率为每分钟6%额定负荷工况下运行,这超出了当前国内建造的第三代核电的设计限制。汽轮机是影响机组负荷变动率的要素之一。采用ANSYS软件对汽轮机进行了有限元分析,模拟了汽轮机高压缸转子在负荷变动率为每分钟6%额定负荷工况下的温度场和应力场,结合转子疲劳曲线,评估了该高变负荷运行工况对汽轮机转子疲劳寿命的影响。研究成果可以为“双碳”目标下提升核电机组运行灵活性、适应当前核能-多能耦合运行提供参考。

上汽百万核电汽轮机组疏水系统设计改进

国内某上汽百万千瓦核电汽轮机组存在气动疏水阀频繁启闭问题,由此导致了设备易损坏、蒸汽浪费、疏水系统运行状况不佳等问题。通过重新开展疏水量计算及测量,并依据疏水量、现场布置、经济性等开展疏水器选型,采用自动疏水器代替原设计中的手动疏水阀,同时对疏水管线布置进行优化设计,有效解决了原疏水系统存在的诸多问题,并使机组出力得到提升,本文对设计改进过程进行经验总结,以作为同类型机组解决疏水相关问题的参考。

核电汽轮机叶轮叶根槽应力腐蚀裂纹超声相控阵检测技术

核电汽轮机叶轮叶根槽是应力腐蚀的易发生部位,要定期进行无损检测,然而在实际检测中,由于叶轮叶根槽结构复杂、空间受限,检测结果往往难以反映叶根槽表面真实情况.针对核电汽轮机叶轮叶根槽的检测问题,提出了一种超声相控阵检测方案,按照1∶1加工设置人工缺陷的叶轮叶根体试件,通过CIVA仿真平台确定试验设备及扫查方式,对试件进行4次缺陷检测.试验结果表明:该方案能够识别出全部人工缺陷,并且能实现缺陷的定位和定量,具有较高的检测精度和可行性,能够有效保障核电汽轮机的安全运行.

1000 MW核电汽轮机超速保护系统方案分析与优化

1000 MW核电汽轮机的电子超速保护系统的硬件检测回路需定期自检。自检时继电器轮流频繁动作,可能导致触点故障,因此有必要对电子超速保护系统进行分析和优化。介绍了1000 MW核电汽轮机电子超速保护系统的原理,分析了电子超速保护系统的三取二逻辑的实现策略和硬件回路保护方案,总结了系统的优点和存在的风险,并针对系统在自检过程中因叠加触点单一故障而导致误跳机的问题,提出了2套并线优化方案。对方案进行了分析对比,认为4路并线优化方案可以有效降低系统自检过程中的误跳机概率,提高运行可靠性。研究成果可为同类机型的汽轮机电子超速保护系统设计提供参考。

某大型核电汽轮机自启动过程控制设计

文章主要对某大型核电机组特征进行阐述,并对其汽轮发电机自启动控制条件进行研究。根据自启动控制需求(含人因需求)及前期项目大数据经验,给出该型核电汽轮机从启动到额定负荷全程按曲线自启动解决方案。

某核电汽轮机低压末级长叶片颤振风险分析

从气动弹性稳定性问题角度出发,基于能量法判据,对核电汽轮机末级长叶片进行气动瞬态分析,主要考虑叶片在一个振动周期内气流对叶片所做的气动功与机械阻尼之间的平衡状态,利用总阻尼系数判断叶片的颤振风险,为研制更加安全、高效的末级叶片提供了重要理论依据。

核电汽轮机转子焊缝自动化检测系统研究

核电汽轮机焊接转子在运行期间处于高温工质中,并高速旋转。转子焊接接头的质量与性能是非常重要的,目前,针对转子焊缝采用常规超声和磁粉检测,现场操作流程繁琐、检测灵敏度和效果无法满足要求。文章介绍了联合研制的汽轮机转子焊缝自动检测系统。该自动化检测系统包含清洁机器人、检测机器人,可以对转子焊缝进行表面清洁、目视宏观检查、阵列涡流检测、相控阵超声检测,实现转子焊缝及热影响区的全覆盖检测。相比于常规检测,采用阵列涡流及超声相控阵的效率大幅度提高,缺陷定性和定量分析准确更高。该系统已服务多个机组,发现多处缺陷,提高了转子焊缝检测质量,对保证核电汽轮机安全稳定运行意义较大。

比例阀运用于核电汽轮机控制系统研究

电液转换阀作为汽轮机控制系统关键元件,对汽轮机控制系统性能至关重要。文章着重研究比例阀在核电控制系统中控制特点,分析比例阀与伺服阀在汽轮机液压系统的优缺点。由于高性能比例阀具有响应速度快、流量大等特点,可以实现阀门执行机构的快速响应和甩负荷不间断闭环控制,改善调节系统品质,抑制甩负荷转速飞升,大幅提高电力系统暂态稳定水平和调节系统的动态性能,具有较好的社会经济效益和推广效应。

核电汽轮机枞树型叶根相控阵自动化检测系统研究

在役核电汽轮机叶片长期保持高速旋转,导致叶片叶根部位的应力集中严重,存在较大安全隐患,是无损检测重点关注部位。目前,基本采用手动超声或手动相控阵超声技术检测叶根的端部缺陷,无法对叶根的所有截面进行检测,存在缺陷漏检风险,安全隐患较大。本文自主研制的汽轮机枞树型叶根相控阵自动化检测系统采用自动化扫查装置,从多个探头位置对叶根的所有截面进行全覆盖检测。与传统检测方法相比,该系统的检测面更广、检测效率更高,能够实现在不拆卸汽缸的狭窄空间内开展叶根自动化检测。经过在多个核电机组汽轮机叶根检测项目中应用和优化、改进,该系统的实用性和可靠性得到较充分的验证。

核电汽轮机转子日历总寿命的计算方法

提出了核电汽轮机转子在高周疲劳与低周疲劳损伤机理交互作用下日历总寿命的计算方法。介绍了核电汽轮机转子的高周疲劳损伤机理与高周疲劳裂纹萌生寿命计算方法以及低周疲劳损伤机理与低周疲劳裂纹萌生寿命计算方法。给出了核电汽轮机转子的高周疲劳裂纹扩展材料试验常数和高周疲劳裂纹扩展寿命计算方法以及低周疲劳裂纹扩展材料试验常数和低周疲劳裂纹扩展寿命计算方法。建立了核电汽轮机转子在高周疲劳与低周疲劳损伤机理交互作用下裂纹萌生日历寿命与裂纹扩展日历寿命的计算方法,以及核电汽轮机转子日历总寿命的计算方法,给出了核电汽轮机焊接低压转子日历总寿命计算与改进的应用实例。结果表明:某核电汽轮机焊接低压转子日历总寿命由原设计55.92 a增长到改进后的74.46 a,为核电汽轮机的长寿命设计提供了理论依据。

基于常规热平衡法的核电汽轮机组热平衡快捷迭代算法

基于压水堆核电汽轮机组的热力系统特点及计算机化编程需求,提出了基于常规热平衡法的核电汽轮机组热平衡快捷迭代算法,阐述了设计工况、变工况两类计算工况下汽轮机组热平衡计算的计算流程,并编写了相应的计算程序。以国内某百万千瓦级压水堆核电汽轮机组为算例,在计算程序上进行了多个工况的热平衡计算,将计算结果与汽机厂热平衡图比较,验证了计算方法的可行性。

1000 MW核电汽轮机低压末级动叶叶根超声检测技术开发

为了提高1000 MW核电汽轮机服役的安全性和可靠性,并提高叶片叶根检测的效率和准确性,开发了针对低压末级叶片叶根的原位相控阵超声波检测技术,实现未拆卸叶片叶根的原位检测。基于叶根的受力分析,设计制作了检测用对比试块。对叶根进行了仿真计算分析,设计了检测专用探头和检测方案,在对比试块上进行试验,验证并优化了检测方案,形成了一套末级叶片叶根原位检测的方法。在具有类似叶根结构的实际产品转子上进行了验证测试,结果证明该技术可用于汽轮机叶片叶根检测。

基于非线性自回归神经网络和随机森林算法的核电汽轮机组出力优化

针对国内某核电站夏季工况出力不足的问题,提出一种基于非线性自回归神经网络和随机森林算法优化核电汽轮机组出力的方法。非线性自回归神经网络能实现季节性时间序列的准确预测;随机森林算法对异常值不敏感、具有较强的泛化能力,被广泛应用于分类和回归问题。文中应用非线性自回归神经网络建立海水温度时间序列预测模型,应用随机森林算法建立海水温度和电功率设定值对高压调节阀开度和热功率的影响关系的回归模型,将2个模型相结合,获得未来24h的电功率设定值优化曲线,机组运行人员可根据该优化曲线调整机组出力。通过该核电站的历史运行数据,验证了该方法的有效性,采用电功率设定值优化曲线设定机组出力,将在保证机组运行参数不超限的情况下,有效提升机组的夏季出力,提升机组经济性。

300MW核电汽轮机凝汽器动态过程的数值分析

凝汽器冷却管热应力直接影响到冷却管与管板之间连接的密封性,从而影响到蒸汽发生器的安全运行。通过对300MW核电汽轮机凝汽器动态过程数值仿真,分析了汽轮机真空系统严密性试验、冷却水中断以及汽轮机甩全负荷对凝汽器冷却管热应力的影响,为提高蒸汽发生器运行的安全性,奠定了理论基础。

核电汽轮机通流部分性能监测与故障诊断

介绍了一个基于热力参数在线监测的核电汽轮机经济性分析与通流部分故障诊断系统。该系统避开了干度测量的困难,利用双重校验方法及基于故障机理的效率修正方法,初步解决了核电机组湿蒸汽汽轮机的热力计算问题。在此基础上,利用神经网络方法建立了基于部件特性参数变化征兆的故障诊断系统,经过检验,取得了满意的诊断效果。

核电汽轮机热力系统的主导因素变工况建模方法研究

核电汽轮机主要工作在湿蒸汽区,确定其热经济性的难点在于蒸汽干度的确定。为避免这一难题,本文提出了将机理建模与对象实际运行数据相结合的“主导因素”建模方法,即以描述机理过程的理论公式为主体,通过分析实际运行数据与理论公式的偏差,提炼出在大负荷范围内影响偏差的主要因素及其与偏差的函数关系。仿真计算结果表明,该方法能够比较准确的描述对象系统的运行工况。

特种焊接技术在核电汽轮机部件修复及再制造方面的应用

随着自主核电技术的深入发展,我国核电装备的修复再制造领域呈现跨越式发展,一些新型特种焊接技术不断发展、创新,已成功进入百万千瓦级核电汽轮机核心部件的修复再制造市场。实践证明:以高速或超高速激光熔覆、微弧等离子焊接为主的高能束焊接技术在修复市场具有广阔的应用市场;以冷金属过渡焊接(CMT)技术为主的技术仍具有很强的适应性;以高频冷焊技术为主的瞬时过渡焊接技术在精密部件小缺陷的修复方面具有广泛优势。可以预见,以机器人3D打印技术为主要平台的高能束智能再制造技术将是未来核电修复市场的一个主流趋势。同时,核电部件修复的相应行业指导规范或标准也应随着特种焊接技术的不断发展而适时的作出升级,以促进行业技术的不断发展。