收稿日期：2023-03-18作者简介：孟召军（1970-），男，辽宁凌源人，教授，硕士生导师，硕士，主要从事旋转机械状态监测与故障诊断及性能优化方面的研究。660MW反动式汽轮机负荷变化率优化分析孟召军a，艾涔a，孟书宇b，梁策a，杨子健a，张淏a（沈阳工程学院a.能源与动力学院；b.自动化学院，辽宁沈阳110136）摘要：为优化反动式汽轮机的负荷变化能力，将机组的负荷变化率由运行规程规定的3.3MW/min和6.6MW/min分别提升至4.4MW/min和9.9MW/min，利用有限元软件，建立了某660MW反动式汽轮机的高压转子的二维模型，对其负荷变化率优化前后转子的应力水平进行了有限元仿真分析。分析结果表明：负荷变化率优化后显著缩短了机组调峰所需时间；该机组在负荷变化时，高压转子的第5级叶根槽调端侧圆角处的应力值较大，负荷变化率优化后，该位置的最大应力由243.13MPa提高至340.27MPa，应力水平虽然升高，但仍低于材料的屈服极限，不影响运行安全，验证了负荷变化率优化的可行性。关键词：反动式汽轮机；负荷变化率；变工况运行；合成应力；有限元中图分类号：TK267文献标识码：A文章编号：1673-1603（2023）03-0029-05DOI：10.13888/j.cnki.jsie（ns）.2023.03.006第19卷第3期2023年7月Vol.19No.3Jul.2023沈阳工程学院学报（自然科学版）JournalofShenyangInstituteofEngineering（NaturalScience）为实现我国“碳达峰、碳中和”的重大国家战略，燃煤机组在电力系统中的定位由“电量型电源”向“调节型电源”进行转变，燃煤机组将从带基荷运行转变为变工况调峰运行。由于变工况运行偏离设计工况导致蒸汽参数剧烈变化，汽轮机转子内部产生较大的温度梯度，进而产生大变形和热应力，造成较大的低周疲劳和寿命损耗［1］，影响了机组的安全运行。对于整台汽轮机而言，高压转子在高温高压的环境中工作，其寿命往往代表整台机组的使用寿命，按照材料力学理论——由交变热应力造成的低周疲劳损失是造成转子寿命损耗的主要原因［2］。目前，尚无法直接测量汽轮机转子的热应力，只能通过理论分析模拟计算其温度场和应力场。国内大多数文献对汽轮机转子的热应力研究主要集中在冲动汽轮机轮式转子启停过程的应力变化，提出了一些优化措施［3-6］。在实际运行中机组大都是通过规程规定的负荷变动率来进行调峰，在保障运行安全的前提下，对不同负荷变动率情况下转子应力的分布情况的研究较少。为此，本文应用有限元方法对某电厂660MW反动式机组的不同负荷变化率对转子的应...
