[发明专利]一种用于频繁快速启停联合循环汽轮机高中压汽缸寿命监控装置

权利要求书

1.一种用于频繁快速启停联合循环汽轮机高中压汽缸寿命监控装置，其特征在于，高 中压汽缸(1)包括高中压汽缸上缸(2)和高中压汽缸下缸(3)，上下缸之间用汽缸螺栓固定 连接，高中压汽缸上缸(2)上设置有中压出汽管(8)，高中压汽缸下缸(3)上设置有高压进汽 管(4)、高压出汽管(5)、中压进汽管(6)和补汽管(7)；其中，

高中压汽缸上缸(2)和高中压汽缸下缸(3)上设置多个应变测点，每个测点设置一个耐 高温应变片(11)用于实时测量各部位的应变变化；

在高压进汽管(3)、高压出汽管(4)、中压进汽管(5)、补汽管(6)和中压出汽管(7)上打 孔安装温度传感器(8)和压力传感器(9)，用于实时测量各部位的温度和压力；在高中压汽 缸(1)上各级隔板处打孔安装温度传感器(9)和压力传感器(10)，用于实时测量各级的温度 和压力；

高中压汽缸(1)的各个耐高温应变片(11)采用引线(12)分别与应变计(14)连接，各个 测点的温度传感器(9)连接温度计(15)，各个测点的压力传感器(10)连接压力计(16)，各路 测点数据均连接到多通道数据记录仪(17)进行存储；将多通道数据记录仪(17)存储的数据 传送到高中压汽缸寿命监控系统(18)，进行处理并实时显示高中压汽缸(1)外部各个部位 的应变变化，应变变化率，各个部位的温度变化，压力变化，并绘制各部位应力变化曲线进 行直观展现。

2.根据权利要求1所述的一种用于频繁快速启停联合循环汽轮机高中压汽缸寿命监控 装置，其特征在于，采用排线器(13)将多路数据引线(12)编排布置，对号连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于频繁快速启停联合循环汽轮机高中压汽缸寿命监控装 置，其特征在于：利用实时监测的高中压汽缸(1)各进出口温度压力测点数据，以及高中压汽 缸各级的温度压力测点数据，并根据热传导方程ρc∂t∂τ=∂∂x(λ∂t∂x)+∂∂y(λ∂t∂y)+∂∂z(λ∂t∂z)+q,]]>其中，x、y、z为空间三维坐标，t是温度，τ为时间，ρ为密度，c为比热容，λ为导热系数，q热源 的发热率密度，通过有限元法计算高中压汽缸温度场、压力场分布，进而根据热弹性力学方 程计算得到高中压汽缸应力的随时间的变化曲线；

热弹性力学方程：

ϵx=1E[σx-v(σy+σz)]+αTϵy=1E[σy-v(σx+σz)]+αTϵz=1E[σz-v(σy+σx)]+αTϵyz=2E(1+v)σyzϵzx=2E(1+v)σzxϵxy=2E(1+v)σxy]]>

其中：ε为应变，σ为应力，E为弹性模量，v为泊松比，α为膨胀系数，T为温度。