汽轮机汽缸的设计,除了要保证有足够的强度、刚性外,其中分面的气密性直接影响机组的安全、经济运行。以东汽某超超临界二次再热机组中压内缸为研究对象,通过引入陈化理论蠕变模型,对汽缸的温度场、应力场及螺栓蠕变松弛效应下的10万h的蠕变计算,分析了中压内缸高温螺栓蠕变后对汽缸中分面气密性的影响。结果表明中压内缸螺栓蠕变发生松弛后,汽缸中分面局部接触压力略有降低,通过增设密封键等优化设计后中压内缸中分面气密性能够满足工程应用。

对东方汽轮机超超临界135 MW等级一次再热机组高压筒形缸的高温蠕变特性进行了研究,利用ABAQUS软件建立了三维有限元模型,进行了稳态温度场、应力场和20万h蠕变等效应力、应变计算,分析了汽缸、红套环的蠕变强度,以及紧固件蠕变松弛对结构密封性的影响。结果表明稳态工况下,红套环样式的筒形缸整体应力水平低于材料工作温度下的屈服强度;20万h缸体关键位置的蠕变强度合格;高温蠕变引起红套环紧力下降,10万h内汽缸中分面密封性满足设计要求。

文章介绍了某阀门的结构以及受力特点,从密封环受力分析的角度出发,对密封环的结构进行优化分析,得出了2种优化结构。基于密封环材料的弹塑性力学特性,研究了应变硬化指数对本构性能以及接触压力的影响,并分析了应变硬化指数对密封接触压力的影响。结果表明,有限元分析结果与理论分析的高接触应力区域位置基本一致,2种优化结构均能有效提高密封环密封接触压力。机组运行结果表明:密封结构优化后,轴封母管温度显著降低,密封效果与分析结果基本一致。