【導(dǎo)讀】的峰谷差也越來(lái)越大?；诓▌?dòng)、間歇式新能源的并網(wǎng)，大規(guī)模儲(chǔ)能容量不足的。動(dòng)能力的研究顯得越來(lái)越重要。傳統(tǒng)火電機(jī)組將更加頻。汽輪機(jī)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(guò)理論計(jì)算來(lái)解決。對(duì)于轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)及熱應(yīng)力求解的數(shù)。師的指導(dǎo)下進(jìn)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(gè)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(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。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(guó)家有關(guān)部門或機(jī)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(shí) 間 修 正 因 子 。 τ 為 時(shí) 間 ， min。 由 公 式 ( 3) 可知 ，對(duì) 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(jì) 。 而 對(duì) 于本文 的數(shù) 學(xué) 模型， 只 有 時(shí) 間 修 正 因 子 K 和 形 狀 因 子 f 需 要 單 獨(dú) 確 定 。 在 汽輪機(jī) 轉(zhuǎn) 子 熱 應(yīng) 力 分析 中 ，對(duì) 于 給 定 的 工 況 ， 時(shí) 間 修 正 因 子 K 和 形 狀 因 子f 也可 認(rèn) 為 是 確 定 的， 本 可 以 通 過(guò) 插 圖 或 公 式 計(jì) 算 以 文 獻(xiàn) ［ 6］ 中 的方 式 求得 。但 由 于本文 研究的 汽輪機(jī) 轉(zhuǎn) 子 型 式 特 殊 ， 無(wú) 中 心 孔 設(shè) 計(jì)， 因此通 過(guò) 最 小 二 乘 法擬合 的方 式 求出 符 合 本 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 子 實(shí) 際情 況 的 時(shí) 間 修 正 因 子 K和 形 狀 因 子 f 。 將 有限元 ansys 軟件 計(jì) 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(shí) 際數(shù) 據(jù) 依 據(jù) ， 通 過(guò) 最 小 二 乘 法 根 據(jù) 公 式 ( 3) 對(duì) ansys 的結(jié)果進(jìn) 行 擬 合 ，其擬 合曲線 見 圖 3。 其 中 虛 線為 ansys 計(jì) 算 的數(shù)值結(jié)果， 實(shí) 線為 公 式 擬 合 結(jié)果 。 為了 簡(jiǎn) 化計(jì) 算 ， 可 以 認(rèn) 為 汽輪機(jī) 轉(zhuǎn) 子 同 一 個(gè) 部 位的 K 和 f 具 有 相同 的值 。 將不同溫 升 率 下 擬 合 出 的 時(shí) 間 修 正 因 子 K與 形 狀 因 子 f 進(jìn) 行平 均 ， 得到 中 壓 第 一 級(jí) 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(shí) 間 曲 線。 圖 4 所示 。 壽命 損 耗 分析 根 據(jù) 上 章 計(jì) 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(shí) 間 ( 0 ～ 24h) 整 理 而成 ， 試 件 達(dá) 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(jì) 算 方法， 由 應(yīng) 變 通 過(guò) 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(yùn) 行人 員 在 啟 動(dòng) 過(guò) 程中 適 時(shí) 的 調(diào) 整 溫 升 率 來(lái) 降低轉(zhuǎn) 子 疲勞 損 耗 。 當(dāng) 啟 動(dòng) 或者 調(diào) 峰時(shí)由 固 定 的 溫 升 量， 機(jī) 組 運(yùn) 行 人 員 可 以 通 過(guò) 選 定 不同 的 溫 升 率，查 本 次 啟 機(jī) 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(lái) 獲得 需 要的 溫 升 率 。 通 過(guò) 此 方法 可 以 更好 地 預(yù) 測(cè) 和 防 止 轉(zhuǎn) 子 斷裂 帶 來(lái) 的事 故 ，以 期 達(dá) 到 提 高 機(jī) 組 壽命 的目的 。 ( 1) 本文 通 過(guò) 建立 ANSYS 有限元 模型計(jì) 算 ， 通 過(guò) 模擬值 與 理 論 公 式 運(yùn) 用 最 小 二乘 法擬 合 ， 得出 超超 臨 界 機(jī) 組 熱 應(yīng) 力 計(jì) 算 中 的 時(shí) 間 修 正 因 子 K 與 形 狀 因 子 f， 然后通 過(guò)應(yīng) 力 與 應(yīng) 變的 關(guān) 系 ， Timo 曲 線 估 算出 汽輪機(jī) 組 不同溫 升 率 下 的 壽命 損 耗 。 ( 2) 汽輪機(jī) 組實(shí) 際 運(yùn) 行中 ， 機(jī) 組 人 員 在 按 規(guī) 程 操 作 時(shí) 是 按照 某 一定 額 溫 升 率進(jìn)行 負(fù) 荷 的變 動(dòng) ， 所 以 本文 研究的 平 均 溫 升 率 下 的 機(jī) 組 壽命 損 耗 ， 可 以 指 導(dǎo) 實(shí) 際情況 。 ( 3) 機(jī) 組 啟 停 、 調(diào) 峰 運(yùn) 行 時(shí) ，以某 一 平 均 溫 升 率 調(diào) 整 負(fù) 荷 ， 可 以 通 過(guò)文 中 的 壽命 損 耗 曲 線 來(lái) 決定 溫 升 率的 大 小 。 如 平 均 溫 升 率 在 3℃ /min 時(shí) ， 150min 內(nèi) 溫 升量 達(dá) 到 450℃ ， 熱 應(yīng) 力 將 達(dá) 到 750MPa， 這 已 超 出 轉(zhuǎn) 子 的 應(yīng) 力 極 限 ， 可 能 會(huì) 造 成 安 全 性事 故 。 可通 過(guò) 不同 的 溫 升 率 來(lái) 調(diào) 節(jié) ， 具 有 實(shí) 際 的 指 導(dǎo) 意 義 。 第五章 全文 總結(jié) 本文調(diào)研了國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)調(diào)峰問題的發(fā)展動(dòng)態(tài)，提出我國(guó)火電機(jī)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(jī)組調(diào)峰運(yùn)行的特點(diǎn)是機(jī)組啟動(dòng)頻繁，負(fù)荷變化大。火電機(jī)組參與調(diào)峰，加速了機(jī)組關(guān)鍵部件金屬的低周疲勞損耗。將對(duì)機(jī)組的安全性、經(jīng)濟(jì)性與可靠運(yùn)行帶來(lái)難以彌補(bǔ)的危害與損失，同時(shí)使設(shè)備的健康水平降低，從而加大了發(fā)電廠的維護(hù)與檢修成本，降低了電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的可靠性。 汽輪機(jī)設(shè)備是火力發(fā)電廠的關(guān)鍵設(shè)備，而汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的關(guān)鍵部件之一。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子工作于高溫、高壓的環(huán)境中，且在運(yùn)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(jī)轉(zhuǎn)子是機(jī)組動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)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(jī)組啟停的安全運(yùn)行。為此，本文提出開發(fā)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力與疲勞壽命損耗在線 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)火電機(jī)組參與電網(wǎng)調(diào)峰運(yùn)行是十分必要的。 為了成功開發(fā)針對(duì)某電廠 600MW調(diào)峰機(jī)組的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力與疲勞壽命損耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，得出結(jié)熱應(yīng)力與疲勞壽命損耗評(píng)估的最新成果，針對(duì)特定分析對(duì)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(cè)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(jì)算溫度和熱應(yīng)力需要?dú)v史數(shù)據(jù)量大，難以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)的難題，并考慮到了汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)離心力和應(yīng)力集中，建立的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算分析模型，計(jì)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(jìn)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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)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(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 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(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》、《中國(guó)優(yōu)秀 碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》 (以下簡(jiǎn)稱“章程” )，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》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(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》，在《中國(guó)博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》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(jí)： □ 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(dú) 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。 本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)（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(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營(yíng)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(jì)（論文）的部分或全部?jī)?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(shí)間飛逝，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活很快就要過(guò)去，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績(jī)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(gè)課題，為本人日后從事計(jì)算機(jī)方面的工作提供了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來(lái)最好的檢驗(yàn)。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，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(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等方方面面都有很大的進(jìn)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(wú)法順利完成這次設(shè)計(jì)。 首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫及設(shè)計(jì)過(guò)程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計(jì)思路和 操作方法，并對(duì)我所做的課題提出了有效的改進(jìn)方案。郭謙功老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?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(duì)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(duì)我的嚴(yán)格要求，感謝他們對(duì)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(shí)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(guò)的同學(xué)朋友對(duì)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(shí)，給我留下了很多難忘的回憶。 最后，我要感謝我的父母對(duì)我的關(guān)系和理解，如果沒有他們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)生涯中的無(wú)私奉獻(xiàn)和默默支持，我將無(wú)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?jiǎng)澤暇涮?hào)，心中是無(wú)盡的難舍與眷戀。從這里走出，對(duì)我的人生來(lái)說(shuō)，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。 回首四年，取得了些許成績(jī)，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師四年來(lái)對(duì)我孜孜不倦的教誨，對(duì) 我成長(zhǎng)的關(guān)心和愛護(hù)。 學(xué)友情深，情同兄妹。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過(guò)，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(lì)和支持，是他們辛勤的勞作，無(wú)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(lái)對(duì)我的撫養(yǎng)與培育。 最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師趙達(dá)睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。是他們?cè)谖耶厴I(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵(lì)，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(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。 他無(wú)論在理論上還是在實(shí)踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對(duì)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(guò)程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點(diǎn)，使得論文能夠及時(shí)完成，這里一并表示真誠(chéng)的感謝。