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应用遗传算法的汽轮机转子启动优化
【作者】 李猛 [1] 郭勇 [2] 马骏 [2] 高进 [2] 徐自力 [3]
【关键词】 转子 热应力 启动优化 遗传算法
【摘要】为了对汽轮机启动过程进行优化,发展了一种转子热应力半解析递推计算模型.该模型考虑蒸汽换热系数的变化,将启动过程分解为多个换热系数不变的升温过程,各升温过程的换热系数值取为该升温过程开始时刻的换热系数.同时,将每个升温过程结束时刻转子的温度场拟合为只含偶数次幂的4次多项式,并将拟合的温度场作为下个升温过程的初始温度场,通过拉普拉斯变换法,计算出下个升温过程的瞬态温度场.利用半解析递推模型构造转子启动优化的目标函数,采用遗传算法对660 MW机组的冷态启动曲线进行了优化,优化后转子的最大热应力减小了19.4％,且启动时间减小了4.9％.为验证该半解析递推模型的计算精度和效率,分别采用有限元模型和半解析递推模型计算了660 MW机组转子冷态启动过程中的瞬态温度场、应力场,计算结果表明:两种模型计算的转子关键部位热应力变化趋势相同,最大热应力相差0.11％,而递推模型计算的时间约为有限元模型计算时间的2.8％.
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