某燃气-蒸汽联合循环电厂经常以日开夜停“两班制”方式参与调峰,该机组的汽轮机为单轴、高中压合缸、无中间再热、无抽汽布置,额定功率为105MW。以该机组的汽轮机转子作为对象,以有限单元法为基础,以ANSYS软件为平台,对整个转子进行合理的假设和简化后,建立其二维轴对称模型,进行手工划分网格后再对圆角处进行局部网格细化得到转子的有限元模型。转子不同时刻的各级各处蒸汽温度和压力以机组负荷为95MW时转子各级各处的蒸汽参数作近似滑压处理,通过等比计算得到。再依据国际水和水蒸气协会(IAPWS)提供的水蒸汽性质计算公式及前苏联换热系数经验公式计算得到不同时刻各级各处的水蒸汽与转子表面的换热系数。最后采用热-结构间接耦合法计算不同启动工况下转子的温度场和应力场,根据应力计算结果,计算转子的低周疲劳寿命。整个转子热应力计算过程完全采用APDL程序编程实现,对于不同的启动过程仅需修改启动参数(蒸汽温度、蒸汽压力和转子转速等)数据的CSV格式文件及转子初始温度,就能通过ANSYS计算出转子整个启动过程中的温度场和应力场,极大地简化了操作,增强了可重复性,为进一步自动化打了坚实的基础。根据本文的计算结果,实际运行的机组已经修改汽机运行规程,将热态启动的转子调节级金属温度调整为350℃。这样每次启动可节省100分钟,以电厂一年调峰启动150次,每度电1.02元计,通过这样改进启动方式,电厂每年可以增加1703.45万元的经济效益。