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【摘要】 一種汽輪機(jī)高溫耐用件日歷壽命在線(xiàn)預(yù)測(cè)及評(píng) 定方法，可以實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)高溫耐用件日歷壽命累積損耗的在線(xiàn) 計(jì)算、日歷壽命的在線(xiàn)評(píng)定和剩余壽命的在線(xiàn)預(yù)測(cè)。如果汽輪 機(jī)高溫耐用件的日歷壽命剩余損耗預(yù)測(cè)值 ER大于日歷壽命剩余損耗的安 全余量EA，建議汽輪機(jī)運(yùn)行人 員調(diào)整汽輪機(jī)自動(dòng)控制的設(shè)定值，降低汽輪機(jī)啟動(dòng)過(guò)程主蒸汽 溫度的變化率和汽輪機(jī)負(fù)荷變動(dòng)過(guò)程的負(fù)荷變化率，重新確定 汽輪機(jī)耐用件的低周疲勞壽命，重新在線(xiàn)計(jì)算年均日歷壽命損 耗和日歷壽命剩余損耗的預(yù)測(cè)值，重新在線(xiàn)評(píng)定日歷壽命，直 到汽輪機(jī)高溫部件的日歷壽命處于受控的安全狀態(tài)為止，本發(fā) 明的優(yōu)點(diǎn)是在汽輪機(jī)的使用階段實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)高溫耐用件日歷 壽命的在線(xiàn)評(píng)定、在線(xiàn)預(yù)測(cè)與合理使用。 【專(zhuān)利類(lèi)型】發(fā)明申請(qǐng) 【申請(qǐng)人】上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院 【申請(qǐng)人類(lèi)型】企業(yè) 【申請(qǐng)人地址】200240上海市閔行區(qū)劍川路1115號(hào) 【申請(qǐng)人地區(qū)】中國(guó) 【申請(qǐng)人城市】上海市 【申請(qǐng)人區(qū)縣】閔行區(qū) 【申請(qǐng)?zhí)枴緾N200610030243.5 【申請(qǐng)日】2006-08-21 【申請(qǐng)年份】2006 【公開(kāi)公告號(hào)】CN1908974A 【公開(kāi)公告日】2007-02-07 【公開(kāi)公告年份】2007 【授權(quán)公告號(hào)】CN1908974B 【授權(quán)公告日】2010-07-21 【授權(quán)公告年份】2010.0 【IPC分類(lèi)號(hào)】G06Q10/00; G06Q50/00; G06F19/00 【發(fā)明人】史進(jìn)淵; 楊宇; 鄧志成 【主權(quán)項(xiàng)內(nèi)容】1.一種汽輪機(jī)高溫耐用件日歷壽命的在線(xiàn)評(píng)定及預(yù)測(cè)方法，其方法由兩個(gè)流程組成： 第一流程：確定高溫耐用件的蠕變壽命和低周疲勞壽命 第一步：確定高溫耐用件的壽命薄弱部位 汽輪機(jī)高溫耐用件的壽命薄弱部位是高中壓汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的外表面和高中壓汽輪機(jī)汽缸、閥殼、噴嘴室與蒸汽管道的內(nèi)表面的蒸汽溫度在500℃以上的部位、表面有圓角的應(yīng)力集中部位、直徑或壁厚突變的部位、蒸汽管道與壁厚交界處的部位； 第二步：確定蠕變壽命τR 采用有限元分析技術(shù)計(jì)算汽輪機(jī)高溫耐用件帶額定負(fù)荷的蠕變應(yīng)力，利用壽命薄弱部位的蠕變等效應(yīng)力和材料的持久強(qiáng)度試驗(yàn)曲線(xiàn)，采用現(xiàn)有技術(shù)確定汽輪機(jī)高溫部件的蠕變壽命τR，蠕變壽命τR的單位為小時(shí)； 第三步：確定啟停低周疲勞壽命和負(fù)荷變動(dòng)低周疲勞壽命 采用現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)計(jì)算汽輪機(jī)高溫耐用件的啟動(dòng)過(guò)程、停機(jī)過(guò)程和負(fù)荷變動(dòng)過(guò)程的瞬態(tài)等效應(yīng)力，把一次冷態(tài)啟動(dòng)和一次滑參數(shù)停機(jī)構(gòu)成一個(gè)非對(duì)稱(chēng)低周疲勞壽命循環(huán)、把一次溫態(tài)啟動(dòng)和一次事故停機(jī)構(gòu)成一個(gè)非對(duì)稱(chēng)低周疲勞壽命循環(huán)、把一次熱態(tài)啟動(dòng)和一次事故停機(jī)構(gòu)成一個(gè)非對(duì)稱(chēng)低周疲勞壽命循環(huán)、把一次極熱態(tài)啟動(dòng)和一次事故停機(jī)構(gòu)成一個(gè)非對(duì)稱(chēng)低周疲勞壽命循環(huán)，把一次30％～100％的大升負(fù)荷和100％～30％的大降負(fù)荷構(gòu)成一個(gè)大負(fù)荷變動(dòng)的低周疲勞壽命循環(huán)、把一次50％～100％的中升負(fù)荷和100％～50％的中降負(fù)荷構(gòu)成一個(gè)中負(fù)荷變動(dòng)的低周疲勞壽命循環(huán)，把一次75％～100％的小升負(fù)荷和100％～75％的小降負(fù)荷構(gòu)成一個(gè)小負(fù)荷變動(dòng)的低周疲勞壽命循環(huán)，采用非對(duì)稱(chēng)循環(huán)法計(jì)算汽輪機(jī)高溫耐用件的冷態(tài)啟停低周疲勞壽命Nfc、溫態(tài)啟停低周疲勞壽命Nfw、熱態(tài)啟停低周疲勞壽命Nfh、極熱態(tài)啟停低周疲勞壽命Nfr、大負(fù)荷變動(dòng)的低周疲勞壽命Nf1、中負(fù)荷變動(dòng)低周疲勞壽命Nf2、小負(fù)荷變動(dòng)低周疲勞壽命Nf3； 第二流程：日歷壽命的在線(xiàn)評(píng)定及預(yù)測(cè) 第四步：運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 根據(jù)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)，使用現(xiàn)有技術(shù)統(tǒng)計(jì)汽輪機(jī)從首次并網(wǎng)至當(dāng)前時(shí)刻的累計(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)Sh、累計(jì)冷態(tài)啟動(dòng)次數(shù)nc、累計(jì)溫態(tài)啟動(dòng)次數(shù)nw、累計(jì)熱態(tài)啟動(dòng)次數(shù)nh、累計(jì)極熱態(tài)啟動(dòng)次數(shù)nr和累計(jì)日歷年數(shù)y1； 其特征在于， 第五步：在線(xiàn)估計(jì)小負(fù)荷變動(dòng)次數(shù)n3 n3＝[Sh/24] 第六步：在線(xiàn)估計(jì)中負(fù)荷變動(dòng)次數(shù)n2 n2＝[n3/2] 第七步：在線(xiàn)估計(jì)大負(fù)荷變動(dòng)次數(shù)n1 n1＝[n3/2]； 第八步：采用C語(yǔ)言編寫(xiě)計(jì)算軟件，運(yùn)行在汽輪機(jī)參數(shù)監(jiān)視與控制的計(jì)算機(jī)上，在線(xiàn)計(jì)算日歷壽命累積損耗E E＝(Sh/τR+nc/Nfc+nw/Nfw+nh/Nfh+nr/Nfr+n1/Nf1+n2/Nf2+n3/Nf3)×100％ 第九步：在線(xiàn)計(jì)算年均日歷壽命損耗Ey 綜合考慮汽輪機(jī)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)技術(shù)規(guī)程的要求，在汽輪機(jī)工作y0＝30年的服役期內(nèi)，汽輪機(jī)的冷態(tài)啟動(dòng)總次數(shù)nc0＝100次，溫態(tài)啟動(dòng)總次數(shù)nw0＝700次，熱態(tài)啟動(dòng)總次數(shù)nh0＝3000次，極熱態(tài)啟動(dòng)總次數(shù)nr0＝150次，大負(fù)荷變動(dòng)總次數(shù)n10＝6000次，中負(fù)荷變動(dòng)總次數(shù)n20＝6000次，小負(fù)荷變動(dòng)總次數(shù)n30＝9000次，累計(jì)運(yùn)行總時(shí)間Sh0＝7000×30小時(shí)，在汽輪機(jī)服役期內(nèi)年均日歷壽命損耗Ey為 第十步：在線(xiàn)計(jì)算日歷壽命剩余損耗的預(yù)測(cè)值ER ER＝Ey(y0-y1)????(％) 第十一步：在線(xiàn)計(jì)算日歷壽命剩余損耗的安全余量EA EA＝100-E????????(％) 第十二步：在線(xiàn)評(píng)定日歷壽命安全狀態(tài) 把汽輪機(jī)耐用件的日歷壽命剩余損耗的預(yù)測(cè)值ER與日歷壽命剩余損耗的安全余量EA作比較，如果ER＜EA，表明汽輪機(jī)高溫耐用件的日歷壽命處于受控的安全狀態(tài)，汽輪機(jī)運(yùn)行人員在啟動(dòng)過(guò)程采用的主蒸汽溫度的變化率和汽輪機(jī)負(fù)荷變動(dòng)過(guò)程采用的負(fù)荷變化率是合適的； 第十三步：延長(zhǎng)日歷壽命的改進(jìn)技術(shù)措施 當(dāng)ER≥EA時(shí)，表明汽輪機(jī)高溫耐用件日歷壽命累積損耗偏大，汽輪機(jī)啟動(dòng)過(guò)程采用的主蒸汽溫度的變化率偏大，或汽輪機(jī)負(fù)荷變動(dòng)過(guò)程中采用的汽輪機(jī)負(fù)荷變化率偏大。建議汽輪機(jī)運(yùn)行人員調(diào)整汽輪機(jī)自動(dòng)控制的設(shè)定值，降低汽輪機(jī)啟動(dòng)過(guò)程主蒸汽溫度的變化率和汽輪機(jī)負(fù)荷變動(dòng)過(guò)程的負(fù)荷變化率，重新計(jì)算汽輪機(jī)高溫耐用件的低周疲勞壽命和年均日歷壽命損耗Ey，直到ER＜EA，日歷壽命處于安全狀態(tài)為止； 第十四步：在線(xiàn)預(yù)測(cè)剩余日歷壽命RL 計(jì)算汽輪機(jī)高溫耐用件的剩余壽命RL＝(100-E)/Ey，輸出并打印汽輪機(jī)高溫耐用件日歷壽命的評(píng)定和預(yù)測(cè)的計(jì)算結(jié)果。 【當(dāng)前權(quán)利人】上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院 【當(dāng)前專(zhuān)利權(quán)人地址】上海市閔行區(qū)劍川路1115號(hào) 【專(zhuān)利權(quán)人類(lèi)型】國(guó)有企業(yè) 【統(tǒng)一社會(huì)信用代碼】91310112133308156G 【被引證次數(shù)】22 【被自引次數(shù)】11.0 【被他引次數(shù)】11.0 【家族引證次數(shù)】1.0 【家族被引證次數(shù)】23

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