基于ANSYS对300MW汽轮机组转子温度场的仿真探究

总结

在汽轮机实际生产启动过程中，暖机前一段时间，汽机转子内温度场在参数的变化下也不固定变化，中心孔的温度和外表温度之间的差值也是呈增大趋势变化，在暖机过程中转子温度场变化则趋于平稳，在形状不规则的边界地带上分布折复杂的等温线，这两者之间的温度差慢慢减小。在机组冷启动阶段中，很明显，转子是一个被蒸汽加热的过程， 温差的存在造成热应力的产生，在控制温差率的前提下，就相应控制了应力变化。我们通过控制部件间的温差，我们可以在暖机过程中着手，从图示7可以明显看出， 在启动的前期转子上出现温度差最大的时刻，即调节级根部是最危险的部位。为了确保在最短的时间安全启动，我们可以通过对冷启动过程的仿真并计算和实践，合理安排各个阶段的启动时间来达到母的。

汽轮机在运行生产中，各级是在不同的参数的蒸汽下转动，而调节级是最重要的。在对调节级温度模拟仿真完成的基础上，其他部位同样可以运用相同原理进行构建模型仿真分析，对该汽机转子整体的温度场分布和应力场分布的情况进行研究，运行电脑运行分析，从而进行对实际运行状况的理论指导。

6 对此次实践论证的结论

（1）温度场的有限元法计算汽轮机转子可以很好地模拟复杂的边界形状，计算的结果更准确。协助于ANSYS有限元分析软件建立转子几何模型，将有限元网格划分程序，可以方便，快速完成有限元网格生成与转子加密解决方案区域，有限元网格模型的满足各种求解器的选择，同时保证有限元结果的精度。

（2）本文选择从电厂工况的实际运行条件的计算，使计算结果更接近实际的操作，而且在理论上为汽机转子温度场分布和应力的计算、汽机寿命损耗管理提供了有力的参考。

参考文献：

[1]刘涛，杨凤鹏.精通ANSYS[M].北京：清华大学出版社，2002.

[2]剪天聪.汽轮机原理[M].北京：水利电力出版社，1986.

[3]王建梅.国产200MW机组调峰运行的应力和寿命损耗在线监测[D].硕士学位论文，1998.

作者简介：司群（1985—），男，河北东光人，本科，助理工程师，电厂集控运行。

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