650℃超超临界镍基高温合金超高压内缸铸造技术研究

介绍了高参数燃煤发电机组用镍基高温合金12 t级超高压内缸铸造技术研究工作及相关生产经验。结合镍基高温合金的材料特性、超高压内缸铸件的结构特点,应用MAGMA软件进行充型、凝固、应力多场耦合的模拟计算,并结合多年生产制造经验,制定合理的铸造工艺方案。目前,铸件已经完成毛坯制作,经对铸件化学成分、表观质量、尺寸进行检测,满足相关要求,为后续的工程化制造提供了经验。

汽轮机高压内缸铸造工艺优化设计和关键工艺控制

超超临界高压内缸是整个汽轮机的核心部件,采用ZG13Cr9MoVNbN合金铸造成形,存在气道机械粘砂倾向大等工艺难点。运用MAGMASOFT软件对内缸铸件进行充型凝固过程数值模拟,并运用软件的DOE工具分析预测不同铸造方案的工艺结果,结合实际生产需求,最终确定优化的铸造工艺。生产验证结果表明,按照优化后的铸造工艺成形的内缸产品内外质量满足客户技术要求。

300MW机组高压内缸进汽短管裂纹原因分析

某亚临界300MW汽轮机高压进汽管外壁原堆焊的司太立焊层表面出现大片龟裂,因此本文对龟裂司太立涂层进行分析,并更换高压进汽管,同时建议排查同种堆焊工艺的高压进汽短管有无司太立合金开裂情况,及时更换或修复问题管段,防止类似问题再次发生。

超超临界汽轮机高压内缸的高温强度分析

目前我国研发而成的超超临界设计机组,相较于传统的设计机组,其进气参数更高,热效率更好,与此同时,在运转过程中排放出来的二氧化碳总量更低,也不会对环境带来较大的污染。但由于超高压模块进汽参数得到了全方位的提升,远高于目前的超超临界高压模块限制值。为进一步满足蒸汽压力的提升要求,需在超高压机组部件内部,提高内缸的壁厚,同时对结构设计尺寸进行全方位的更改,而这些设计内容的调整,也会对机组的启动和停机瞬态应力带来一定程度的负面影响。因此需要加强对其内缸强度的计算和分析,以改善内缸的结构水平,优化启动时的温度上升速率,以确保机组可以在其使用时间内,获得安全稳定的运行效果。基于此,文章针对超超临近汽轮机高压内缸的高温强度展开分析,并提出了具体的分析策略,以供参考。

汽轮机红套环筒形高压内缸设计制造与检修的技术研究

介绍了汽轮机红套环筒形高压内缸的设计、制造与检修的几项关键技术,包括红套环筒形高压内缸的常规设计方法、有限元分析设计方法、实际过盈量的制造过程保障方法和红套紧力的检修监控方法。提出了红套环筒形高压内缸额定负荷稳态工况和起动与停机瞬态工况下的强度设计方法、额定负荷稳态工况下的蠕变设计方法和起动与停机瞬态工况下高压内缸中分面严密性的设计方法,给出了某电厂600 MW超临界汽轮机筒形高压内缸的红套环设计数据,以及高压内缸制造与检修过程增加垫片厚度的应用实例,并分析了高压内缸开裂的原因。结果表明:合理增加红套环与高压内缸间的垫片厚度,既可以保证红套环与高压内缸首次装配的实际过盈量达到设计要求,又可以保证红套环的红套紧力与高压内缸的严密性处于受控状态。

超超临界机组高压内缸蠕变强度分析

对某超超临界机组高压内缸的高温蠕变强度进行了研究,利用ABAQUS建立了高压内缸三维有限元模型,并进行了计算分析.结果表明:在稳态工况下高压内缸最大应力低于相应温度下材料的屈服强度,未达到屈服状态;高压内缸蠕变应变发生区域主要集中在进汽口及平衡活塞处;多轴效应对蠕变考核具有重要影响,采用多轴蠕变应变进行蠕变强度考核准确度更高;高温蠕变所引起的应力松弛使得螺栓热紧力下降,对2×105 h蠕变后的高压内缸中分面汽密性产生影响.

超临界汽轮机红套环高压内缸开裂的强度有限元分析及运行对策

介绍了某型号超临界汽轮机红套环高压内缸强度有限元分析方法，对红套环高压内缸额定负荷稳态工况以及冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动等瞬态工况进行了强度计算与分析，得出了红套环高压内缸额定负荷稳态工况和瞬态工况下的温度场分布和最大应力比，并提出了该汽轮机的优化运行措施．结果表明：红套环高压内缸开裂部位瞬态工况下的应力过大是产生裂纹的主要原因之一；推荐的优化运行措施包括该汽轮机应多带基本负荷，减少机组启停次数，降低启动过程中负荷在29％～56％内主蒸汽的升温率，特别应降低负荷在53％～56％内主蒸汽的升温率．

汽轮机变工况下高压内缸变形分析

利用有限元软件对汽轮机高压内缸模型在额定负荷、启动及停机过程3种不同工况下的变形进行了模拟分析,确定了各工况的边界条件,得到了各个工况下高压内缸的变形量。分析结果表明,汽轮机启停时高压内缸变形量明显大于稳态工况下内缸的变形量,发生动静碰摩,汽缸中分面漏汽以及螺栓断裂等现象的可能性最大。对汽缸的变形控制做了进一步的分析,为保障机组安全运行、延长汽缸寿命提供理论支撑。

600MW汽轮机高压内缸裂纹的焊接修复

某发电厂600 MW机组高压内缸运行后经检验发现裂纹,根据裂纹大小、深度和分布状况,结合缸体材质的焊接性和现场实际条件制定了异质冷补焊焊接工艺,并且现场进行了焊接修复。修复后对补焊区进行了检验,检验结果符合相关标准的规定。实践证明:采用ECrNiFe-3异质冷补焊法对高压内缸裂纹进行焊接修复是合理可行的,也为高参数、大容量汽轮机大型铸件的焊接修复提供了现场缺陷处理经验。

ZG15Cr1Mo1V汽轮机高压内缸裂纹的焊接修复

分析了某汽轮机高压内缸裂纹产生的原因,介绍了消缺方案和焊前坡口面处理措施,制定了合理的补焊工艺方案和控制变形措施,最终裂纹一次返修合格。

汽轮机高压内缸变形问题的探讨

通过汽缸变形的机理以及实际的运行方式、运行记录数据等资料 ,对杨树浦发电厂125MW机组在投运1年后发现2号机内缸变形进行了深入的探讨 ,得出内缸变形的原因是汽轮机在启动和增负荷阶段 ,因温度变化率超过设计值 ,引起内缸热应力超过材料的屈服极限而发生塑性变形。

反动式筒形高压内缸制造技术研究

本文对多台反动式筒形高压内缸的结构特点及工艺难点进行深入分析,针对汽缸吊装、翻身、装夹、静叶安装槽加工及测量、汽封齿及城墙齿加工及测量等制造难点,提出工艺措施及解决办法,总结了一套完整的反动式筒形缸制造技术。

200MW汽轮机高压内缸变形分析及处理

针对沈海热电有限公司3#机在168 h试运行后的旋转隔板旋转实验中出现的动静摩擦问题,根据该机揭缸后的实际情况,分析了其高压内缸变形的原因,并介绍了相应的处理方法,为其他机组提供了一定的经验.

汽轮机不同高压内缸结构径向变形的分析探讨及结构优化

文章以某联合循环汽轮机的高压内缸为研究对象,利用ABAQUS有限元计算软件对传统带法兰高压内缸稳定运行时的径向变形进行计算分析,探究其径向变形不均匀的原因,并对高压内缸结构进行优化计算分析,对比了几种不同高压内缸结构的径向变形均匀性,最后选择了径向变形相对均匀的筒形缸投入到生产实践。计算分析表明,结构优化后的高压内缸可有效减小径向变形的不均匀性,且薄壁圆筒型内缸克服了传统带法兰高压内缸径向变形不均匀的固有结构缺陷,红套环筒形内缸在径向变形均匀性及汽密性方面占有较大优势,在高压内缸的结构优化上具有工程应用价值。

某新型高压内缸设计特点

针对传统法兰汽缸长时间运行后易变形的问题,且为了适应越来越高的汽轮机压力、温度,开发了一种新型的适 应高参数的汽轮机内缸结构,改善了汽缸的严密性、可靠性。

电站汽轮机高压内缸的二维在线计算方法

以某引进的125 MW汽轮机内缸为研究对象,建立二维非稳态的汽缸热应力的计算模型,并用三维有限元计算结果进行了修正,得到了二维应力修正系数,其精度基本达到了工程计算的要求。采用二维模型对汽轮机的实际起停过程中高压内缸的热应力进行了在线计算,得到了起停阶段和稳定运行时影响汽缸热应力的各种因素,揭示了该型汽轮机高压内缸出现内张口的原因,并提出了合理的运行建议。二维汽缸的在线计算模型同样适合其它类型的汽轮发电机组。

600MW机组冷态起动汽轮机高压内缸温差及振动偏大原因分析

针对某电厂2×600 MW机组汽轮机冷态起动高压内缸一段抽汽口处上下缸温差及振动偏大问题,采取优化运行操作方式,有效地控制了高压内缸一段抽汽口处上下缸温差,并使机组顺利地起动成功。

第三代核电机组配套高压内缸铸件铸造工艺研发

本文研究对象为第三代核电机组配套高压内缸铸件。通过分析铸件的结构和热节部位,设计出合理的铸造工艺、造型方案,采用先进的模拟软件对铸造工艺方案进行模拟,确定最终的凝固补缩方案;采用合理的熔炼过程控制、热处理工艺和焊接工艺过程,得到质量合格、组织致密的铸件。

超超临界汽轮机红套环高压内缸密封性研究

针对某超超临界1 000 MW机组红套环高压内缸进行理论建模,从材料选择和过盈量设定两个方面对高压内缸进行常规设计,然后通过有限元分析进行验证,模拟分析了启动、停机和稳定运行直至连续工作一个大修期,且高压内缸整个中分面依然能够保持一定的接触压应力。结果显示,汽缸的气密性良好,验证了方法的可靠性。

600MW汽轮机高压内缸螺栓可靠性研究

通过对亚临界机组高压内缸的受力情况分析,对内缸密封螺栓强度与应力进行有限元计算,借鉴同型机组高压内缸螺栓故障原因与螺栓材料性能分析,根据螺栓材料实际运行工况下持续强度与应力及高温蠕变的曲线趋势,分析了螺栓应力变化对内缸密封安全可靠性的影响,并对机组检修间隔优化提供了参考依据。