【導(dǎo)讀】的峰谷差也越來越大。基于波動、間歇式新能源的并網(wǎng)，大規(guī)模儲能容量不足的。動能力的研究顯得越來越重要。傳統(tǒng)火電機組將更加頻。汽輪機轉(zhuǎn)子造成低周疲勞以及蠕變損耗，甚至可能引發(fā)安全性事故。子溫度及熱應(yīng)力，需要通過理論計算來解決。對于轉(zhuǎn)子溫度場及熱應(yīng)力求解的數(shù)。師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。究所取得的研究成果。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。

　　

【正文】 R為 R = R0 － Rb， m。 f 為 形 狀 因 子 。 η 為蒸 汽 溫 升 率， ℃ /s。 K 為 時 間 修 正 因 子 。 τ 為 時 間 ， min。 由 公 式 ( 3) 可知 ，對 于 確 定 的數(shù) 學(xué) 模型，其 材料 屬 性和 物 理特性 等均 是 唯 一 確 定 的， 即 使 隨著 溫 度 有 變化， 這樣 的變化 也 是 微 小且 有 序 的， 故 可 以 將 其 忽略不 計 。 而 對 于本文 的數(shù) 學(xué) 模型， 只 有 時 間 修 正 因 子 K 和 形 狀 因 子 f 需 要 單 獨 確 定 。 在 汽輪機 轉(zhuǎn) 子 熱 應(yīng) 力 分析 中 ，對 于 給 定 的 工 況 ， 時 間 修 正 因 子 K 和 形 狀 因 子f 也可 認 為 是 確 定 的， 本 可 以 通 過 插 圖 或 公 式 計 算 以 文 獻 ［ 6］ 中 的方 式 求得 。但 由 于本文 研究的 汽輪機 轉(zhuǎn) 子 型 式 特 殊 ， 無 中 心 孔 設(shè) 計， 因此通 過 最 小 二 乘 法擬合 的方 式 求出 符 合 本 機 組 轉(zhuǎn) 子 實 際情 況 的 時 間 修 正 因 子 K和 形 狀 因 子 f 。 將 有限元 ansys 軟件 計 算出 的 中 壓 彈 性 槽 底 部 在不同溫 升 率 下 的 轉(zhuǎn) 子 熱 應(yīng) 力 作為 實 際數(shù) 據(jù) 依 據(jù) ， 通 過 最 小 二 乘 法 根 據(jù) 公 式 ( 3) 對 ansys 的結(jié)果進 行 擬 合 ，其擬 合曲線 見 圖 3。 其 中 虛 線為 ansys 計 算 的數(shù)值結(jié)果， 實 線為 公 式 擬 合 結(jié)果 。 為了 簡 化計 算 ， 可 以 認 為 汽輪機 轉(zhuǎn) 子 同 一 個 部 位的 K 和 f 具 有 相同 的值 。 將不同溫 升 率 下 擬 合 出 的 時 間 修 正 因 子 K與 形 狀 因 子 f 進 行平 均 ， 得到 中 壓 第 一 級 彈 性槽 底 部 K =0． 005 8， f = 0． 132。 根 據(jù) 公 式 ( 3) ， 畫 出 轉(zhuǎn) 子 在 等 溫 升 率和 等 溫 升 量 情 況下 的 應(yīng) 力 － 時 間 曲 線。 圖 4 所示 。 壽命 損 耗 分析 根 據(jù) 上 章 計 算 的 應(yīng) 力 即 可 求出 轉(zhuǎn) 子 的 應(yīng) 變 : 式 中 ， σε q為 公 稱 應(yīng) 力 。 Kε 為 塑 性 應(yīng) 變 集中 系 數(shù) 。 Timo 根 據(jù) 疲勞 蠕 變 交 互 作用理 論 ， 繪 出 了 轉(zhuǎn) 子 CrMoV鋼 的 低 周 疲勞 曲 線， 如 圖 5 所示 。 該 曲 線 根 據(jù) 不同 的應(yīng) 變 保 持 時 間 ( 0 ～ 24h) 整 理 而成 ， 試 件 達 到 斷裂 的 循 環(huán) 周 次 作為 疲勞 壽命 ，其 疲勞 特性 可 表 示 為 : 根 據(jù) 不同 的 溫 升 率及 溫 升 量，用 前面 的計 算 方法， 由 應(yīng) 變 通 過 公 式 ( 5) 求出不同 工 況下轉(zhuǎn) 子 低 周 疲勞 壽命 損 耗 百 分比 d。 如 圖 6 所示 ， 繪 制 出 等 壽命 耗 損 率 下 的 溫 升 率 － 溫 升 量 曲 線， 幫 助 電廠 運 行人 員 在 啟 動 過 程中 適 時 的 調(diào) 整 溫 升 率 來 降低轉(zhuǎn) 子 疲勞 損 耗 。 當 啟 動 或者 調(diào) 峰時由 固 定 的 溫 升 量， 機 組 運 行 人 員 可 以 通 過 選 定 不同 的 溫 升 率，查 本 次 啟 機 或者 調(diào) 峰 造 成 的 轉(zhuǎn) 子 壽命 損 耗 。 反 之 ， 也可 以 由 確 定 的 壽命 損 耗 來 獲得 需 要的 溫 升 率 。 通 過 此 方法 可 以 更好 地 預(yù) 測 和 防 止 轉(zhuǎn) 子 斷裂 帶 來 的事 故 ，以 期 達 到 提 高 機 組 壽命 的目的 。 ( 1) 本文 通 過 建立 ANSYS 有限元 模型計 算 ， 通 過 模擬值 與 理 論 公 式 運 用 最 小 二乘 法擬 合 ， 得出 超超 臨 界 機 組 熱 應(yīng) 力 計 算 中 的 時 間 修 正 因 子 K 與 形 狀 因 子 f， 然后通 過應(yīng) 力 與 應(yīng) 變的 關(guān) 系 ， Timo 曲 線 估 算出 汽輪機 組 不同溫 升 率 下 的 壽命 損 耗 。 ( 2) 汽輪機 組實 際 運 行中 ， 機 組 人 員 在 按 規(guī) 程 操 作 時 是 按照 某 一定 額 溫 升 率進行 負 荷 的變 動 ， 所 以 本文 研究的 平 均 溫 升 率 下 的 機 組 壽命 損 耗 ， 可 以 指 導(dǎo) 實 際情況 。 ( 3) 機 組 啟 停 、 調(diào) 峰 運 行 時 ，以某 一 平 均 溫 升 率 調(diào) 整 負 荷 ， 可 以 通 過文 中 的 壽命 損 耗 曲 線 來 決定 溫 升 率的 大 小 。 如 平 均 溫 升 率 在 3℃ /min 時 ， 150min 內(nèi) 溫 升量 達 到 450℃ ， 熱 應(yīng) 力 將 達 到 750MPa， 這 已 超 出 轉(zhuǎn) 子 的 應(yīng) 力 極 限 ， 可 能 會 造 成 安 全 性事 故 。 可通 過 不同 的 溫 升 率 來 調(diào) 節(jié) ， 具 有 實 際 的 指 導(dǎo) 意 義 。 第五章 全文 總結(jié) 本文調(diào)研了國內(nèi)外電網(wǎng)調(diào)峰問題的發(fā)展動態(tài)，提出我國火電機組參與電網(wǎng)調(diào)峰是電力工業(yè)不可回避的課題?；痣姍C組調(diào)峰運行的特點是機組啟動頻繁，負荷變化大。火電機組參與調(diào)峰，加速了機組關(guān)鍵部件金屬的低周疲勞損耗。將對機組的安全性、經(jīng)濟性與可靠運行帶來難以彌補的危害與損失，同時使設(shè)備的健康水平降低，從而加大了發(fā)電廠的維護與檢修成本，降低了電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的可靠性。 汽輪機設(shè)備是火力發(fā)電廠的關(guān)鍵設(shè)備，而汽輪機轉(zhuǎn)子是汽輪機的關(guān)鍵部件之一。汽輪機轉(zhuǎn)子工作于高溫、高壓的環(huán)境中，且在運行中高速旋轉(zhuǎn)，除承受自身的重量和離心力外，還要 承受由溫度變化引起的交變應(yīng)力以及扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等的作用，其受力狀態(tài)是復(fù)雜的。汽輪機轉(zhuǎn)子是機組動態(tài)運行過程中工作條件最惡劣的部件之一，其熱應(yīng)力的大小關(guān) 系到機組啟停的安全運行。為此，本文提出開發(fā)汽輪機轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力與疲勞壽命損耗在線 監(jiān)測系統(tǒng)對火電機組參與電網(wǎng)調(diào)峰運行是十分必要的。 為了成功開發(fā)針對某電廠 600MW調(diào)峰機組的汽輪機轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力與疲勞壽命損耗在線監(jiān)測系統(tǒng)，得出結(jié)熱應(yīng)力與疲勞壽命損耗評估的最新成果，針對特定分析對象建立了熱應(yīng)力在線分析系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，奠定了熱應(yīng)力在線監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)的理論基礎(chǔ)。該模型利用遞推算法， 解決了以往用解析公式計算溫度和熱應(yīng)力需要歷史數(shù)據(jù)量大，難以實現(xiàn)在線監(jiān)測的難題，并考慮到了汽輪機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)離心力和應(yīng)力集中，建立的汽輪機轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力場計算分析模型，計算速度快，精度高。 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。 學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日 學(xué)位論文出版授權(quán)書 本 人及導(dǎo)師完全同意《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀 碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》 (以下簡稱“章程” )，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開出版，并同意編入 CNKI《中國知識資源總庫》，在《中國博碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。 論文密級： □ 公開 □ 保密 （ ___年 __月至 __年 __月） (保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議 ) 作者簽名： _______ 導(dǎo)師簽名： _______ _______年 _____月 _____日 _______年 _____月 _____日 獨 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計 (論文 )，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。 本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解 濱州學(xué)院 關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定。 本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。 （保密論文在解密后遵守此規(guī)定） 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 致 謝 時間飛逝，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活很快就要過去，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。 首先非常感謝學(xué)校開設(shè)這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經(jīng)驗，奠定了基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來最好的檢驗。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等方方面面都有很大的進步。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計。 首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫及設(shè)計過程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計思路和 操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進方案。郭謙功老師淵博的知識、嚴謹?shù)淖黠L(fēng)和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。再次對周巍老師表示衷心的感謝。 其次，我要感謝大學(xué)四年中所有的任課老師和輔導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對我的嚴格要求，感謝他們對我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。 另外，我還要感謝大學(xué)四年和我一起走過的同學(xué)朋友對我的關(guān)心與支持，與他們一起學(xué)習(xí)、生活，讓我在大學(xué)期間生活的很充實，給我留下了很多難忘的回憶。 最后，我要感謝我的父母對我的關(guān)系和理解，如果沒有他們在我的學(xué)習(xí)生涯中的無私奉獻和默默支持，我將無法順利完成今天的學(xué)業(yè)。 四年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去。 回首四年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對 我成長的關(guān)心和愛護。 學(xué)友情深，情同兄妹。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。 在我的十幾年求學(xué)歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，我才能順利完成完成學(xué)業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。 最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師趙達睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。是他們在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。老師們認真負責的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。 他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。在論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝。