一種多臺汽輪機重要耐用件日歷壽命在線管理方法及系統技術方案

本發明專利技術涉及一種多臺汽輪機重要耐用件日歷壽命在線管理系統，其特征在于，網頁服務器分別與計算／應用服務器、數據庫服務器和用戶瀏覽器連接，計算／應用服務器與數據庫服務器連接，數據庫服務器通過外部系統接口分別與１－Ｎ臺汽輪機數據采集系統與參數測點連接。其管理方法為：在線計算１－Ｎ臺汽輪機多個重要耐用件低周疲勞壽命損耗ｄ↓［ｉｊｋ］、在啟動、停機和負荷變動過程的最大低周疲勞壽命損耗ｄ↓［ｍｉｊ］、累積低周疲勞壽命損耗Ｅ↓［Ｎｉｊ］、累積蠕變壽命損耗Ｅ↓［ｔｉｊ］、確定汽輪機耐用件的年均日歷壽命損耗ｅ↓［ｙ］、計算高溫耐用件的剩余日歷壽命Ｒ↓［Ｌｉｊ］、低溫耐用件的剩余日歷壽命Ｒ↓［Ｌｉｊ］及推薦多臺汽輪機優化檢修措施，本發明專利技術的優點是實現了多臺汽輪機多個重要耐用件日歷壽命在線管理，達到了使用一套日歷壽命管理系統管理多臺汽輪機多個重要耐用件日歷壽命的技術效果。

Online life management method and system for important durable parts of multiple steam turbines

The invention relates to a multi turbine calendar lifespan of the key components of online management system, which is characterized in that the web server is respectively connected with the calculation / application server and database server and application server / browser users, calculate the connection to the database server, the database server through the external system interface respectively with 1 N turbine data acquisition system with the parameter test connection. The management method is as follows: 1 N turbine on-line calculation of a number of important and durable parts of low cycle fatigue life loss of D: ijk, on the start, stop and change process of the maximum load and low cycle fatigue life loss d down mij, low cycle fatigue life loss of E: Nij, cumulative creep E: life loss TIJ, determine the annual calendar life of durable parts: y, e loss calculation of high temperature durable pieces of the remaining calendar life R Lij, down the low temperature durable residue calendar life: Lij and R recommend multiple turbine maintenance optimization measures, the invention has the advantages of a plurality of steam turbines to achieve the calendar lifespan of the key components of online management, to use a set of calendar life management system of a plurality of steam turbines important pieces of durable calendar life Technical effects of life.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種多臺汽輪機重要耐用件日歷壽命在線管理方法及系統，屬于汽輪機

技術介紹
汽輪機的重要耐用件是轉子、汽缸和閥殼。汽輪機的重要耐用件有兩類，一類是汽輪機的高中壓轉子、高壓轉子、中壓轉子、高壓內缸、中壓內缸、高壓主汽閥、中壓主汽閥，屬于汽輪機的高溫耐用件；另一類是汽輪機低壓轉子，屬于汽輪機的低溫耐用件。汽輪機重要耐用件的低周疲勞壽命用啟停次數表示，汽輪機重要耐用件的蠕變壽命用運行小時數表示。汽輪機高溫耐用件的壽命損耗主要有蠕變壽命損耗和低周疲勞壽命損耗，汽輪機低溫耐用件的壽命損耗主要為低周疲勞壽命損耗。汽輪機重要耐用件的日歷壽命是在考慮主要壽命損耗的基礎上的使用年數。在汽輪機的啟動、停機和負荷變動的過程中，由于在汽輪機重要耐用件中產生比較大的熱應力，造成比較大的日歷壽命損耗，運行操作不當會縮短汽輪機重要耐用件的使用壽命。隨著汽輪機運行時間的增加，汽輪機重要耐用件的累積壽命損耗增大，日歷壽命縮短，在汽輪機的計劃檢修中，計劃大修周期和計劃大修項目安排不當會引起汽輪機事故。為了合理使用汽輪機重要耐用件的日歷壽命，申請人已申請專利《一種汽輪機高溫耐用件日歷壽命在線評定及預測方法》申請號為200610030243.5和《一種汽輪機轉子低周疲勞壽命損耗在線監控方法及系統》申請號為200710039898.3，以及公開文獻報道的汽輪機部件壽命在線管理方法及系統，都是對一臺汽輪機的單個部件進行低周疲勞壽命或日歷壽命在線監控和管理。一臺汽輪機有多個重要耐用件，如轉子、汽缸和閥殼等，一座火力發電廠有多臺汽輪機，需要對多臺汽輪機的多個不同重要耐用件同時進行日歷壽命管理。采用現有技術，一臺汽輪機的一個耐用件配置一套壽命在線管理系統，多臺汽輪機多個不同重要耐用件的壽命管理需要配置幾套乃至十幾套日歷壽命管理系統，投資高，使用與維護不方便。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種采用一套壽命管理系統實現多臺汽輪機多個不同重要耐用件的日歷壽命的在線管理方法及系統。 為實現以上目的，本專利技術的技術方案是提供一種多臺汽輪機重要耐用件日歷壽命在線管理系統，其特征在于，由日歷壽命的計算/應用服務器、數據庫服務器、外部系統接口、多臺汽輪機數據采集系統(DAS)與參數測點、網頁服務器和用戶瀏覽器組成，網頁服務器分別與計算/應用服務器、數據庫服務器和用戶瀏覽器連接，計算/應用服務器與數據庫服務器連接，數據庫服務器通過外部系統接口分別與1-N臺汽輪機數據采集系統與參數測點連接。 所述1-N臺汽輪機的參數測點包括汽輪機轉速、機組功率、主汽閥前汽壓、主汽閥前汽溫、調節級后蒸汽溫度、調節級部位高壓內缸金屬溫度、中壓主汽閥前汽壓、中壓主汽閥前汽溫、中壓內缸金屬溫度、中排汽壓或四抽汽壓、中排汽溫或四抽汽溫、中低壓聯通管溫度、凝汽器真空。 一種多臺汽輪機重要耐用件日歷壽命在線管理方法，其特征在于，采用C語言編寫多臺的汽輪機多個不同重要耐用件日歷壽命管理的計算分析軟件運行在計算/應用服務器上，應用于多臺汽輪機多個不同重要耐用件日歷壽命管理，其方法為 第一步存入在線監測數據 通過外部系統接口，每隔Δτ＝1分鐘至6分鐘，把1-N臺汽輪機數據采集系統(DAS)在線采集的壓力、溫度、轉速、功率等測點數據存入數據庫服務器，每臺汽輪機有一個低周疲勞壽命計算使用的數據子庫，還有1個蠕變壽命計算使用的數據子庫，在數據庫服務器上按汽輪機臺數N建立2N個數據子庫； 第二步在線計算1-N臺汽輪機多個重要耐用件低周疲勞壽命損耗dijk應用現有技術，利用在線測點數據，采用圓柱或圓筒的簡化模型分別在線計算多臺汽輪機轉子的熱應力、離心應力和等效應力σneij，采用圓筒或球殼的簡化模型分別在線計算多臺汽輪機的汽缸與閥殼的熱應力、蒸汽壓應力和等效應力σneij；利用有限元數值計算結果和人工神經網絡修正技術確定修正后的第i臺汽輪機的第j個重要耐用件的等效應力σeqij；根據不同時刻σeqij可以得出對稱循環的低周疲勞應變幅εaijk和低周疲勞壽命損耗dijk； 第三步提出多臺汽輪機優化運行建議 根據第i臺汽輪機第j個重要耐用件在k時刻在線計算的低周疲勞壽命損耗dijk與汽輪機部件的低周疲勞壽命損耗界限值的0.8倍做比較，若dijk≤0.8，第i臺汽輪機主蒸汽溫度的變化率和負荷的變化率按《汽輪機運行規程》的規定數值操作，在dijk＞0.8情況下，按以下四種情況提出優化運行建議若0.8＜dijk≤，減少第i臺汽輪機主蒸汽溫度的變化率和負荷的變化率；若＜dijk≤1.05，控制第i臺汽輪機主蒸汽溫度的變化率和負荷的變化率均為0；若1.05＜dijk≤1.25，發出警報，第i臺汽輪機30分鐘后跳閘停機；若dijk＞1.25，發出警報，第i臺汽輪機1分鐘后跳閘停機； 根據多年從事汽輪機部件壽命管理積累的經驗，定義啟動過程＝0.0045％～0.0150％，負荷變動過程＝0.0003％～0.0005％，停機過程＝0.0010％～0.0150％； 第四步計算多臺汽輪機的多個重要耐用件在啟動、停機和負荷變動過程的最大低周疲勞壽命損耗dmij 汽輪機的啟動過程或停機過程、負荷變動過程升負荷過程、負荷變動過程降負荷過程稱為汽輪機的非穩態過程，啟動過程或負荷變動的升負荷過程蒸汽流過的汽輪機重要耐用件表面熱應力為負值；停機過程或負荷變動過程降負荷的蒸汽流過的汽輪機重要耐用件表面熱應力為正值；根據汽輪機耐用件表面熱應力的變化規律；使用汽輪機重要耐用件低周疲勞壽命計算機軟件，可以確定第i臺汽輪機的第j個重要耐用件在每一次非穩態過程的最大低周疲勞壽命損耗dmij為 dmij＝max{dijk} 第五步計算多臺汽輪機多個重要耐用件的累積低周疲勞壽命損耗ENij 第i臺汽輪機第j個重要耐用件累積低周疲勞壽命損耗ENij的計算公式為 ENij＝ENij0+dmij (％) 式中，ENij0為本次非穩態過程之前第i臺汽輪機第j個重要耐用件的累積低周疲勞壽命損耗； 第六步計算多臺汽輪機多個重要耐用件的累積蠕變壽命損耗Etij 第i臺汽輪機第j個重要耐用件累積蠕變壽命損耗Etij的計算公式為 式中，τij第i臺汽輪機第j個高溫耐用件在各溫度段的累計工作小時數，τRij為第i臺汽輪機第j個高溫耐用件對應不同溫度段組中值的蠕變壽命設計值，τij和τRij均可采用現有技術來確定； 第七步確定汽輪機耐用件的年均日歷壽命損耗ey 國內電站汽輪機招標，要求汽輪機重要耐用件運行y0＝40年、啟動10000次，負荷變動24000次，其中冷態啟動總次數nc0＝200次，溫態啟動總次數nw0＝1200次，熱態啟動總次數nh0＝8300次，極熱態啟動總次數nr0＝300次，大負荷變動總次數n10＝6000次，中負荷變動總次數n20＝6000次，小負荷變動總次數n30＝12000次，累積運行總時間Sh0＝7000×40小時，在汽輪機的40年的服役期內，汽輪機重要耐用件的年均低周疲勞壽命損耗eN和汽輪機高溫重要耐用件的年均日歷壽命損耗ey的計算公式分別為 式中 Nfcij——第i臺汽輪機第j個重要耐用件冷態啟停低周疲勞壽命設本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多臺汽輪機重要耐用件日歷壽命在線管理系統，其特征在于，由日歷壽命的計算／應用服務器（１）、數據庫服務器（２）、外部系統接口（３）、多臺汽輪機數據采集系統（ＤＡＳ）與參數測點（４）、網頁服務器（５）和用戶瀏覽器（６）組成，網頁服務器（５）分別與計算／應用服務器（１）、數據庫服務器（２）和用戶瀏覽器（６）連接，計算／應用服務器（１）與數據庫服務器（２）連接，數據庫服務器（２）通過外部系統接口（３）分別與１－Ｎ臺汽輪機數據采集系統與參數測點（４）連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：史進淵，楊宇，鄧志成，劉網扣，孫慶，
申請(專利權)人：上海發電設備成套設計研究院，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]