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由于机组参与调峰要经常在非设计工况下运行,因此监测机组的运行状态,及时掌握转子的寿命损耗情况,对提高机组的运行维护水平、及时发现故障隐患和设备的寿命管理等有积极的作用。本文总结了评估转子热应力及低周疲劳寿命损耗的经验方法,建立了转子低周疲劳寿命损耗监测数学模型。基于虚拟仪器技术思想开发了汽轮机转子低周疲劳寿命损耗监测系统,其具有显示直观、使用简便、运行稳定及维护方便等特点,可以为汽轮机设备的运行和转子寿命管理提供科学的指导。本文具体工作有以下几个方面:(1)采用ALGOR有限元分析软件对300MW机组冷态启动时转子的温度场及应力场进行分析,通过分析转子温度及应力的变化特点,确定了调节级、中压第一级及高压第一级作为系统监测位置。(2)采用解析法建立监测系统数学模型,即根据蒸汽温度的变化特点归纳转子温度及应力的递推公式,使用材料多轴连续损伤公式计算转子的低周疲劳寿命损耗。(3)采用图形化编程语言LabVIEW编制汽轮机转子低周疲劳寿命损耗监测系统,系统可以采集机组运行数据并对转子的低周疲劳寿命损耗进行计算,以此评估机组运行的安全性和经济性。(4)采用本系统对300MW机组冷态启动时转子温度及应力进行仿真计算,重点分析了机组启动温升率对转子热应力及低周疲劳寿命损耗的影响。