一种多台汽轮机重要耐用件日历寿命在线管理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多台汽轮机重要耐用件日历寿命在线管理系统，其特征在于，网页服务器分别与计算／应用服务器、数据库服务器和用户浏览器连接，计算／应用服务器与数据库服务器连接，数据库服务器通过外部系统接口分别与１－Ｎ台汽轮机数据采集系统与参数测点连接。其管理方法为：在线计算１－Ｎ台汽轮机多个重要耐用件低周疲劳寿命损耗ｄ↓［ｉｊｋ］、在启动、停机和负荷变动过程的最大低周疲劳寿命损耗ｄ↓［ｍｉｊ］、累积低周疲劳寿命损耗Ｅ↓［Ｎｉｊ］、累积蠕变寿命损耗Ｅ↓［ｔｉｊ］、确定汽轮机耐用件的年均日历寿命损耗ｅ↓［ｙ］、计算高温耐用件的剩余日历寿命Ｒ↓［Ｌｉｊ］、低温耐用件的剩余日历寿命Ｒ↓［Ｌｉｊ］及推荐多台汽轮机优化检修措施，本发明专利技术的优点是实现了多台汽轮机多个重要耐用件日历寿命在线管理，达到了使用一套日历寿命管理系统管理多台汽轮机多个重要耐用件日历寿命的技术效果。

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.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多台汽轮机重要耐用件日历寿命在线管理方法及系统，属于汽轮机

技术介绍
汽轮机的重要耐用件是转子、汽缸和阀壳。汽轮机的重要耐用件有两类，一类是汽轮机的高中压转子、高压转子、中压转子、高压内缸、中压内缸、高压主汽阀、中压主汽阀，属于汽轮机的高温耐用件；另一类是汽轮机低压转子，属于汽轮机的低温耐用件。汽轮机重要耐用件的低周疲劳寿命用启停次数表示，汽轮机重要耐用件的蠕变寿命用运行小时数表示。汽轮机高温耐用件的寿命损耗主要有蠕变寿命损耗和低周疲劳寿命损耗，汽轮机低温耐用件的寿命损耗主要为低周疲劳寿命损耗。汽轮机重要耐用件的日历寿命是在考虑主要寿命损耗的基础上的使用年数。在汽轮机的启动、停机和负荷变动的过程中，由于在汽轮机重要耐用件中产生比较大的热应力，造成比较大的日历寿命损耗，运行操作不当会缩短汽轮机重要耐用件的使用寿命。随着汽轮机运行时间的增加，汽轮机重要耐用件的累积寿命损耗增大，日历寿命缩短，在汽轮机的计划检修中，计划大修周期和计划大修项目安排不当会引起汽轮机事故。为了合理使用汽轮机重要耐用件的日历寿命，申请人已申请专利《一种汽轮机高温耐用件日历寿命在线评定及预测方法》申请号为200610030243.5和《一种汽轮机转子低周疲劳寿命损耗在线监控方法及系统》申请号为200710039898.3，以及公开文献报道的汽轮机部件寿命在线管理方法及系统，都是对一台汽轮机的单个部件进行低周疲劳寿命或日历寿命在线监控和管理。一台汽轮机有多个重要耐用件，如转子、汽缸和阀壳等，一座火力发电厂有多台汽轮机，需要对多台汽轮机的多个不同重要耐用件同时进行日历寿命管理。采用现有技术，一台汽轮机的一个耐用件配置一套寿命在线管理系统，多台汽轮机多个不同重要耐用件的寿命管理需要配置几套乃至十几套日历寿命管理系统，投资高，使用与维护不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用一套寿命管理系统实现多台汽轮机多个不同重要耐用件的日历寿命的在线管理方法及系统。 为实现以上目的，本专利技术的技术方案是提供一种多台汽轮机重要耐用件日历寿命在线管理系统，其特征在于，由日历寿命的计算/应用服务器、数据库服务器、外部系统接口、多台汽轮机数据采集系统(DAS)与参数测点、网页服务器和用户浏览器组成，网页服务器分别与计算/应用服务器、数据库服务器和用户浏览器连接，计算/应用服务器与数据库服务器连接，数据库服务器通过外部系统接口分别与1-N台汽轮机数据采集系统与参数测点连接。 所述1-N台汽轮机的参数测点包括汽轮机转速、机组功率、主汽阀前汽压、主汽阀前汽温、调节级后蒸汽温度、调节级部位高压内缸金属温度、中压主汽阀前汽压、中压主汽阀前汽温、中压内缸金属温度、中排汽压或四抽汽压、中排汽温或四抽汽温、中低压联通管温度、凝汽器真空。 一种多台汽轮机重要耐用件日历寿命在线管理方法，其特征在于，采用C语言编写多台的汽轮机多个不同重要耐用件日历寿命管理的计算分析软件运行在计算/应用服务器上，应用于多台汽轮机多个不同重要耐用件日历寿命管理，其方法为 第一步存入在线监测数据 通过外部系统接口，每隔Δτ＝1分钟至6分钟，把1-N台汽轮机数据采集系统(DAS)在线采集的压力、温度、转速、功率等测点数据存入数据库服务器，每台汽轮机有一个低周疲劳寿命计算使用的数据子库，还有1个蠕变寿命计算使用的数据子库，在数据库服务器上按汽轮机台数N建立2N个数据子库； 第二步在线计算1-N台汽轮机多个重要耐用件低周疲劳寿命损耗dijk应用现有技术，利用在线测点数据，采用圆柱或圆筒的简化模型分别在线计算多台汽轮机转子的热应力、离心应力和等效应力σneij，采用圆筒或球壳的简化模型分别在线计算多台汽轮机的汽缸与阀壳的热应力、蒸汽压应力和等效应力σneij；利用有限元数值计算结果和人工神经网络修正技术确定修正后的第i台汽轮机的第j个重要耐用件的等效应力σeqij；根据不同时刻σeqij可以得出对称循环的低周疲劳应变幅εaijk和低周疲劳寿命损耗dijk； 第三步提出多台汽轮机优化运行建议 根据第i台汽轮机第j个重要耐用件在k时刻在线计算的低周疲劳寿命损耗dijk与汽轮机部件的低周疲劳寿命损耗界限值的0.8倍做比较，若dijk≤0.8，第i台汽轮机主蒸汽温度的变化率和负荷的变化率按《汽轮机运行规程》的规定数值操作，在dijk＞0.8情况下，按以下四种情况提出优化运行建议若0.8＜dijk≤，减少第i台汽轮机主蒸汽温度的变化率和负荷的变化率；若＜dijk≤1.05，控制第i台汽轮机主蒸汽温度的变化率和负荷的变化率均为0；若1.05＜dijk≤1.25，发出警报，第i台汽轮机30分钟后跳闸停机；若dijk＞1.25，发出警报，第i台汽轮机1分钟后跳闸停机； 根据多年从事汽轮机部件寿命管理积累的经验，定义启动过程＝0.0045％～0.0150％，负荷变动过程＝0.0003％～0.0005％，停机过程＝0.0010％～0.0150％； 第四步计算多台汽轮机的多个重要耐用件在启动、停机和负荷变动过程的最大低周疲劳寿命损耗dmij 汽轮机的启动过程或停机过程、负荷变动过程升负荷过程、负荷变动过程降负荷过程称为汽轮机的非稳态过程，启动过程或负荷变动的升负荷过程蒸汽流过的汽轮机重要耐用件表面热应力为负值；停机过程或负荷变动过程降负荷的蒸汽流过的汽轮机重要耐用件表面热应力为正值；根据汽轮机耐用件表面热应力的变化规律；使用汽轮机重要耐用件低周疲劳寿命计算机软件，可以确定第i台汽轮机的第j个重要耐用件在每一次非稳态过程的最大低周疲劳寿命损耗dmij为 dmij＝max{dijk} 第五步计算多台汽轮机多个重要耐用件的累积低周疲劳寿命损耗ENij 第i台汽轮机第j个重要耐用件累积低周疲劳寿命损耗ENij的计算公式为 ENij＝ENij0+dmij (％) 式中，ENij0为本次非稳态过程之前第i台汽轮机第j个重要耐用件的累积低周疲劳寿命损耗； 第六步计算多台汽轮机多个重要耐用件的累积蠕变寿命损耗Etij 第i台汽轮机第j个重要耐用件累积蠕变寿命损耗Etij的计算公式为 式中，τij第i台汽轮机第j个高温耐用件在各温度段的累计工作小时数，τRij为第i台汽轮机第j个高温耐用件对应不同温度段组中值的蠕变寿命设计值，τij和τRij均可采用现有技术来确定； 第七步确定汽轮机耐用件的年均日历寿命损耗ey 国内电站汽轮机招标，要求汽轮机重要耐用件运行y0＝40年、启动10000次，负荷变动24000次，其中冷态启动总次数nc0＝200次，温态启动总次数nw0＝1200次，热态启动总次数nh0＝8300次，极热态启动总次数nr0＝300次，大负荷变动总次数n10＝6000次，中负荷变动总次数n20＝6000次，小负荷变动总次数n30＝12000次，累积运行总时间Sh0＝7000×40小时，在汽轮机的40年的服役期内，汽轮机重要耐用件的年均低周疲劳寿命损耗eN和汽轮机高温重要耐用件的年均日历寿命损耗ey的计算公式分别为 式中 Nfcij——第i台汽轮机第j个重要耐用件冷态启停低周疲劳寿命设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多台汽轮机重要耐用件日历寿命在线管理系统，其特征在于，由日历寿命的计算／应用服务器（１）、数据库服务器（２）、外部系统接口（３）、多台汽轮机数据采集系统（ＤＡＳ）与参数测点（４）、网页服务器（５）和用户浏览器（６）组成，网页服务器（５）分别与计算／应用服务器（１）、数据库服务器（２）和用户浏览器（６）连接，计算／应用服务器（１）与数据库服务器（２）连接，数据库服务器（２）通过外部系统接口（３）分别与１－Ｎ台汽轮机数据采集系统与参数测点（４）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史进渊，杨宇，邓志成，刘网扣，孙庆，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]