核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀强度安全监控方法技术

本申请提出了一种核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀强度安全监控方法及其装置，涉及核电汽轮机技术领域。本申请通过根据核电汽轮机额定工况的第一流量和已经投运核电汽轮机额定工况的第二流量，确定核电汽轮机的流量比，其中，核电汽轮机和已经投运核电汽轮机满足相对内效率、机械效率和发电机效率相同及电功率N

【技术实现步骤摘要】
核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀强度安全监控方法


[0001]本申请涉及核电汽轮机
，尤其涉及一种核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀强 度安全监控方法及其装置。

技术介绍

[0002]相关技术中，核电汽轮机在运行中承受多种损伤机理作用，核电汽轮机的工质为湿蒸 汽，运行中承受结垢、磨损、腐蚀与水蚀损伤的功率下降和应力腐蚀损伤。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本申请的一个目的在于提出一种核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀强度安全监 控方法，通过根据核电汽轮机额定工况的第一流量和已经投运核电汽轮机额定工况的第二 流量，确定核电汽轮机的流量比，其中，所述核电汽轮机和所述已经投运核电汽轮机满足 相对内效率、机械效率和发电机效率相同以及电功率N
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相差50％以内的限定条件；根据所 述流量比，对所述核电汽轮机进行模化放大，更新所述核电汽轮机的设计参数；根据所述 核电汽轮机更新后的设计参数，确定所述核电汽轮机转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理 量；根据所述转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理量，对所述核电汽轮机进行优化改进。
[0005]本申请通过对核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀强度安全监控，优化与控制核电汽轮 机，使得核电汽轮机实现长寿命与高可靠性。
[0006]本申请的第二个目的在于提出一种核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀强度安全监控装 置。
[0007]本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。
[0008]本申请的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。
[0009]本申请的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。
[0010]为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀 强度安全监控方法，通过根据核电汽轮机额定工况的第一流量和已经投运核电汽轮机额定 工况的第二流量，确定核电汽轮机的流量比，其中，所述核电汽轮机和所述已经投运核电 汽轮机满足相对内效率、机械效率和发电机效率相同以及电功率N
e
相差50％以内的限定条 件；根据所述流量比，对所述核电汽轮机进行模化放大，更新所述核电汽轮机的设计参数； 根据所述核电汽轮机更新后的设计参数，确定所述核电汽轮机转子与叶根的应力腐蚀强度 监控物理量；根据所述转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理量，对所述核电汽轮机进行优 化改进。
[0011]本申请通过对核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀强度安全监控，优化与控制核电汽轮 机，使得核电汽轮机实现长寿命与高可靠性。
[0012]根据本申请的实施例，所述根据核电汽轮机额定工况的第一流量和已经投运核电
汽轮 机额定工况的第二流量，确定核电汽轮机的流量比之前，还包括：获取所述核电汽轮机额 定工况的第一电功率和所述已经投运核电汽轮机额定工况的第二电功率；获取所述核电汽 轮机额定工况的第一等熵焓降与所述已经投运核电汽轮机额定工况的第二等熵焓降；获取 所述核电汽轮机承受结垢、磨损与腐蚀损伤的功率下降系数；根据所述第一电功率和所述 第二电功率、所述第一等熵焓降和所述第二等熵焓降、以及所述功率下降系数，确定所述 第一流量和所述第二流量。
[0013]根据本申请的实施例，所述根据所述流量比，对所述核电汽轮机进行模化放大，更新 所述核电汽轮机的设计参数，包括：基于所述流量比，确定所述核电汽轮机的模化比；基 于所述模化比，对所述核电汽轮机的部件尺寸进行模化放大，以更新所述核电汽轮机的设 计参数。
[0014]根据本申请的实施例，所述根据所述核电汽轮机更新后的设计参数，确定所述核电汽 轮机转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理量，包括：获取所述转子与叶根的离心力与热载 荷，以及所述核电汽轮机的材料性能数据；调用所述核电汽轮机的三维力学模型；基于所 述更新后的设计参数、所述转子与叶根的离心力与热载荷、所述材料性能数据和所述三维 力学模型，获取所述转子或叶根的接触湿蒸汽表面最大主应力；获取所述转子与叶根在工 作温度下材料的屈服极限；根据所述接触湿蒸汽表面最大主应力和所述屈服极限，确定所 述转子与叶根在稳态额定工况的最大主应力比值，作为所述转子与叶根的应力腐蚀强度监 控物理量。
[0015]根据本申请的实施例，所述确定核电汽轮机的流量比之后，还包括：获取已有电功率 相差50％以内的已经投运核电汽轮机额定工况的各级流量；对所述已经投运核电汽轮机的 各级流量分别与所述流量比做乘法运算，将乘积确定为所述核电汽轮机的各级流量。
[0016]根据本申请的实施例，所述根据所述转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理量，对所述 核电汽轮机进行优化改进，包括：响应于所述应力腐蚀强度监控物理量小于预设的应力腐 蚀强度安全阈值，确定所述转子与叶根的应力腐蚀损伤的安全性设计监控合格；响应于所 述应力腐蚀强度监控物理量大于或者等于所述预设的应力腐蚀强度安全阈值，确定所述转 子与叶根的应力腐蚀损伤的安全性设计监控未合格，生成所述核电汽轮机的优化改进策略； 根据所述优化改进策略对所述核电汽轮机进行优化改进，直到所述应力腐蚀强度监控物理 量大于或者等于所述预设的应力腐蚀强度安全阈值结束优化。
[0017]根据本申请的实施例，所述根据所述优化改进策略，对所述核电汽轮机的进行优化改 进，包括：根据所述优化改进策略，获取所述核电汽轮机的调整部件；根据所述优化改进 策略中所述调整部件的调整参数，对所述调整部件进行优化改进。
[0018]为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀 强度安全监控装置，包括：第一确定模块，用于根据核电汽轮机额定工况的第一流量和已 经投运核电汽轮机额定工况的第二流量，确定核电汽轮机的流量比，其中，所述核电汽轮 机和所述已经投运核电汽轮机满足相对内效率、机械效率和发电机效率相同以及电功率N
e
相差50％以内的限定条件；放大模块，用于根据所述流量比，对所述核电汽轮机进行模化 放大，更新所述核电汽轮机的设计参数；第二确定模块，用于根据所述核电汽轮机更新后 的设计参数，确定所述核电汽轮机转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理量；优化模块，用 于根据所述转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理量，对所述核电汽轮机进行优化改
进。
[0019]根据本申请的实施例，所述第一确定模块，还用于：获取所述核电汽轮机额定工况的 第一电功率和所述已经投运核电汽轮机额定工况的第二电功率；获取所述核电汽轮机额定 工况的第一等熵焓降与所述已经投运核电汽轮机额定工况的第二等熵焓降；获取所述核电 汽轮机承受结垢、磨损与腐蚀损伤的功率下降系数；根据所述第一电功率和所述第二电功 率、所述第一等熵焓降和所述第二等熵焓降、以及所述功率下降系数，确定所述第一流量 和所述第二流量。
[0020]根据本申请的实施例，所述放大模块，还用于：基于所述流量比，确定所述核电汽轮 机的模化比；基于所述模化比，对所述核电汽轮机的部件尺寸进行模化放大，以更新所述 核电汽轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀强度安全监控方法，其特征在于，包括：根据核电汽轮机额定工况的第一流量和已经投运核电汽轮机额定工况的第二流量，确定核电汽轮机的流量比，其中，所述核电汽轮机和所述已经投运核电汽轮机满足相对内效率、机械效率和发电机效率相同以及电功率N
e
相差50％以内的限定条件；根据所述流量比，对所述核电汽轮机进行模化放大，更新所述核电汽轮机的设计参数；根据所述核电汽轮机更新后的设计参数，确定所述核电汽轮机转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理量；根据所述转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理量，对所述核电汽轮机进行优化改进。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据核电汽轮机额定工况的第一流量和已经投运核电汽轮机额定工况的第二流量，确定核电汽轮机的流量比之前，还包括：获取所述核电汽轮机额定工况的第一电功率和所述已经投运核电汽轮机额定工况的第二电功率；获取所述核电汽轮机额定工况的第一等熵焓降与所述已经投运核电汽轮机额定工况的第二等熵焓降；获取所述核电汽轮机承受结垢、磨损与腐蚀损伤的功率下降系数；根据所述第一电功率和所述第二电功率、所述第一等熵焓降和所述第二等熵焓降、以及所述功率下降系数，确定所述第一流量和所述第二流量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述流量比，对所述核电汽轮机进行模化放大，更新所述核电汽轮机的设计参数，包括：基于所述流量比，确定所述核电汽轮机的模化比；基于所述模化比，对所述核电汽轮机的部件尺寸进行模化放大，以更新所述核电汽轮机的设计参数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述核电汽轮机更新后的设计参数，确定所述核电汽轮机转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理量，包括：获取所述转子与叶根的离心力与热载荷，以及所述核电汽轮机的材料性能数据；调用所述核电汽轮机的三维力学模型；基于所述更新后的设计参数、所述转子与叶根的离心力与热载荷、所述材料性能数据和所述三维力学模型，获取所述转子或叶根的接触湿蒸汽表面最大主应力；获取所述转子与叶根在工作温度下材料的屈服极限；根据所述接触湿蒸汽表面最大主应力和所述屈服极限，确定所述转子与叶根在稳态额定工况的最大主应力比值，作为所述转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定核电汽轮机的流量比之后，还包括：获取已有电功率相差50％以内的已经投运核电汽轮机额定工况的各级流量；对所述已经投运核电汽轮机的各级流量分别与所述流量比做乘法运算，将乘积确定为所述核电汽轮机的各级流量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述转子与叶根的应力腐蚀强度监控物理量，对所述核电汽轮机进行优化改进，包括：响应于所述应力腐蚀强度监控物理量小于预设的应力腐蚀强度安全阈值，确定所述转
子与叶根的应力腐蚀损伤的安全性设计监控合格；响应于所述应力腐蚀强度监控物理量大于或者等于所述预设的应力腐蚀强度安全阈值，确定所述转子与叶根的应力腐蚀损伤的安全性设计监控未合格，生成所述核电汽轮机的优化改进策略；根据所述优化改进策略对所述核电汽轮机进行优化改进，直到所述应力腐蚀强度监控物理量大于或者等于所述预设的应力腐蚀强度安全阈值结束优化。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述优化改进策略，对所述核电汽轮机的进行优化改进，包括：根据所述优化改进策略，获取所述核电汽轮机的调整部件；根据所述优化改进策略中所述调整部件的调整参数，对所述调整部件进行优化改进。8.一种核电汽轮机的功率下降与应力腐蚀强度安全监控装置，其特征在于，包括：第一确定模块，用于根据核电汽轮机额定工况的第一流量和已经投运核电汽轮机额定工况的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：史进渊，刘网扣，江路毅，郭贺，张绪炎，郭嘉靖，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，
类型：发明
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