中国作为发展中国家，如何科学地发展经济、保障电力和能源共给至关重要。近20年的时间内我国保持了10%的GDP增长率。高经济增长率对电力提出了迫切的需求，全国各地都在兴建发电厂。中国能源结构特点是富煤贫油少气。尽管一直在努力发展多元化能源和可再生能源，但对煤、油、气等一次化石能源的依赖依旧极高，煤电更是重中之重。随着人们对气候变暖和温室效应认识的提高，环境保护已成为各国政府经济发展中的优先因素，降低碳排放量正成为一种国际共识。中美两国已将提高能效列入2009年签署的《中美联合声明》。在这种形势下，火力发电设备研究和制造者的任务是要努力提高一次能源的利用率，为社会提供高效率低排放的先进发电设备。

由热力学知道，郎肯循环热机效率随着进入工质温度的上升不断提高。要发展高效低排放的火力发电设备，就必须不断提升汽轮机的工作温度和压力。超临界汽轮机正是一种具有高参数的先进煤电设备。

超临界汽轮机发电将为我国降低单位电力一次能源消耗和碳排放做出重要贡献。长远的目标是要发展主蒸汽温度达到700℃的汽轮发电机组。当前主流超临界汽轮机主蒸汽压力为24MPa等级，主蒸汽和再热蒸汽温度为566/566℃的高参数，是一种大功率、高参数的发电设备。对比传统亚临界机组，参数、功率和效率都有了明显的提升，汽轮机构件承受的工作温度也显著升高。高温下金属材料各种机械性能会有明显的下降，主要表现在材料的抗拉、抗弯扭、抗疲劳等强度的性能下降，因此有关的材料性能数据必须在高温条件下得到。当材料长时间处在高温之下，材料内部的组织结构发生变化，造成晶间孔洞的生长、聚合，产生高温蠕变破坏。长时间高温条件下的蠕变失效是金属材料典型的高温强度问题。此外，汽轮机运行过程中承受多次启停以及输出负荷的大幅度变化。蒸汽温度的周期性强烈变化，会造成金属材料的低周疲劳，导致失效。低周疲劳失效也属于高温强度问题。随着风能、太阳能发电的大规模应用，火电承担的便负荷运行更为繁重，汽轮机的低周疲劳问题也更为突出。亚临界汽轮机参数较低，高温强度在汽轮机部件强度考核中不占主要地位，超临界和超超临界汽轮的高温强度考核则极为重要。

2力学模型和边界条件

2.1力学模型

来自于设计方案，xxx。

2.2 设计方案的强度计算结果

2.2.1最大负荷稳态工况（VWO）强度设计判据

（a）一次应力校核判据