随着火电厂汽轮机机组功率的提升,机组在循环载荷下的强度问题对研究汽轮机部件的寿命具有重要的意义。目前对于汽轮机部件在高温高压工况下循环负荷问题的研究大多数都集中于启停阶段。然而,由于近年来新能源的使用和电网调峰等原因,机组在进入运行后,蒸汽参数也会产生波动。中压阀门是汽轮机组主要的高温部件之一,其阀壁较厚,结构复杂,多有连接和拐角,容易在非稳定的运行过程中产生温度梯度和热应力。机组长期运行中,由蒸汽参数波动导致的阀门结构内部应力波动可能会对阀门的蠕变造成额外影响,交变应力本身也会加重疲劳失效,因此,运行工况下的进汽参数波动给阀门带来的失效问题不可忽略。本文以某中压模块蒸汽参数达600℃/5MPa的超超临界汽轮机中压阀门为研究对象,以Abaqus软件为平台,通过分别计算规律性温度和压力波动工况下中压阀门关键部位的温度场、应力应变场、蠕变损伤、疲劳损伤,总结进汽温度和压力波动幅值和周期对阀门各关键部位造成的影响效果。采用Norton-Bailey蠕变本构方程,基于厂家提供的现场运行工况实测蒸汽温度和压力数据对中压阀门进行高温结构强度分析。结果表明,在实际运行过程中不同蒸汽参数波动对阀门应力场的影响不同且不可忽略。其中扩散器壁厚较厚位置的Mises应力受内外壁温差波动影响显著。以现场运行工况实测参数为基础,归纳出现频次最高的波动周期和幅值,组合后作为输入参数,研究规律性波动对阀门结构强度的影响规律。结果表明,波动对于阀门整体应力应变场、关键点处的温度波动幅值、应力波动幅值、末时刻应变值、应力松弛量等物理量均有不可忽略的影响,且影响效果随波动幅值和周期规律性变化。采用连续介质损伤力学(CDM)理论,使用Matlab计算蠕变-疲劳交互作用下各关键点的蠕变损伤和疲劳损伤,分析各参量波动对损伤的影响效果与规律,进而对现场工况的调控进行有效反馈。