【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新型电力系统下灵活性资源改造，更具体地，涉及一种对燃煤机组灵活性改造寿命进行评定的方法及系统。
技术介绍
1、以新能源为主体构建清洁、低碳、安全、高效的新型电力系统现已成为了我国能源电力转型发展的方向，然而，随着电力系统中新能源占比的不断提高，其自身出力的随机性与波动性给新型电力系统的安全性和可靠性造成了巨大的冲击。为保障电力系统的安全稳定与经济运行，同时缓解新能源消纳问题，增加电力系统灵活性资源以满足快速增长的灵活性需求迫在眉睫。目前较为常见的灵活性资源有常规发电机组(即核电、水电、煤电等)参与调峰以及储能充放电调峰，由于当前储能技术的不完善，其调峰作用受到限制，常规机组承担起大部分调峰任务。基于过去以火力发电为基荷电源的基本情况，在以后相当长的阶段中，深度调峰将成为火电机组运行的中的常态化模式。但经灵活性改造后的煤电面对频繁调整出力乃至快速启停和爬坡的情况时，其折损将加剧，使用寿命将缩减。
2、因此，为便于灵活性资源的统筹规划以及保障煤电灵活性改造后的运行安全，对灵活性改造后的燃煤机组寿命进行评定具有一定的必要性。
技术实现思路
1、本专利技术技术方案提供一种对燃煤机组灵活性改造寿命进行评定的方法及系统，以解决如何对燃煤机组灵活性改造寿命进行评定的问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种对燃煤机组灵活性改造寿命进行评定的方法，所述方法包括：
3、识别燃煤机组灵活性改造后参与调峰运行时寿命损耗的关键部件；所述关键部件包括
4、计算所述汽轮机转子参与调峰运行时的汽轮机转子总寿命损耗；
5、计算所述锅炉厚壁参与调峰运行时的锅炉厚壁总寿命损耗；
6、基于所述汽轮机转子总寿命损耗、所述锅炉厚壁总寿命损耗，确定所述燃煤机组灵活性改造后参与调峰运行后的寿命损耗。
7、优选地，所述汽轮机转子总寿命损耗包括汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗，计算所述汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗，包括：
8、计算所述汽轮机转子的热应力σth：
9、
10、其中，σth为汽轮机转子所受热应力；s为热应力系数；α为转子材料导温系数；r为转子半径方向的厚度；f为形状因子；m为温升率变化次数；ηi为第i个温升率；k为衰减因子；τi为ηi-1向ηi转变所用时间；
11、计算所述汽轮机转子所受离心应力σt：
12、
13、其中，σt为所述汽轮机转子所受切向离心应力；n为转子转速；σ0为额定转速下的切向离心应力；
14、基于所述热应力σth、所述离心应力σt计算所述汽轮机转子所受公称力σeq：
15、
16、其中，σeq为所述汽轮机转子所受公称应力；σz为轴向应力；σθ＝σth+σt，σθ为切向应力；
17、基于所述公称应力σeq计算所述汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗：
18、
19、其中，ff为所述汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗率；ni为材料在循环应变幅δεi作用下的实际循环周次；nfi为在应变幅δεi作用下材料致断循环周次；m为变幅加载过程中的总循环周次；其中，δεi为根据公称应力σeq求得的屈服极限比、转子钢塑性应变集中系数kε求出。
20、优选地，所述汽轮机转子总寿命损耗包括汽轮机转子蠕变寿命损耗，计算所述汽轮机转子蠕变寿命损耗，包括：
21、
22、其中，fc为所述汽轮机转子蠕变寿命损耗；ti为在i工况下的运行时间；ti，min为在i工况下的最小断裂时间。
23、优选地，所述计算所述汽轮机转子参与调峰运行时的汽轮机转子总寿命损耗：
24、ft＝ff+fc
25、其中，ff为累积低周疲劳寿命损耗；fc蠕变寿命损耗。
26、优选地，所述锅炉厚壁总寿命损耗包括锅炉厚壁累积低周疲劳寿命损耗，计算所述锅炉厚壁累积低周疲劳寿命损耗，包括：
27、计算所述锅炉厚壁的内压机械应力σm′：
28、
29、其中，σm′为所述锅炉厚壁的内压机械应力；p为承压部件内壁介质压力；r1为圆筒承压部件内壁半径；r2为圆筒承压部件外壁半径；
30、计算所述锅炉厚壁的径向温差热应力σt′：
31、
32、其中，a1为线性膨胀系数；e为弹性模量；δt为内外壁温差；ν为泊松比。
33、基于所述内压机械应力σm′、所述径向温差热应力σt′计算所述锅炉厚壁的主应力σ′：
34、σ′＝kjσm′+krσ′t
35、其中，σ′为所述锅炉厚壁的主应力；kj为机械应力的集中系数；kr为热应力集中系数；
36、基于所述主应力σ′计算所述锅炉厚壁累积低周疲劳寿命损耗：
37、
38、其中，ff′所述锅炉厚壁累积低周疲劳寿命损耗；ni′为材料在σ′作用下的实际循环周次；m′为变幅加载过程中的总循环周次；ndi′为材料允许循环次数，基于所述主应力σ′获取。
39、优选地，所述锅炉厚壁总寿命损耗包括锅炉厚壁蠕变寿命损耗，计算所述锅炉厚壁蠕变寿命损耗：
40、
41、其中，fc′为所述锅炉厚壁蠕变寿命损耗；ti′为在i工况下的运行时间；ti，min′为在i工况下的最小断裂时间。
42、优选地，所述计算所述锅炉厚壁参与调峰运行时的锅炉厚壁总寿命损耗：
43、ft′＝ff′+fc′其中，ft′为锅炉厚壁总寿命损耗；ff′为锅炉厚壁蠕变寿命损耗；fc′为锅炉厚壁总寿命损耗。
44、优选地，所述基于所述汽轮机转子总寿命损耗、所述锅炉厚壁总寿命损耗，确定所述燃煤机组灵活性改造后参与调峰运行后的寿命损耗，包括：
45、f＝max{ft，ft′}
46、其中，ft为所述汽轮机转子总寿命损耗；ft′为所述锅炉厚壁总寿命损耗。
47、基于本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种对燃煤机组灵活性改造寿命进行评定的系统，所述系统包括：
48、初始单元，用于识别燃煤机组灵活性改造后参与调峰运行时寿命损耗的关键部件；所述关键部件包括汽轮机转子和锅炉厚壁；
49、第一计算单元，用于计算所述汽轮机转子参与调峰运行时的汽轮机转子总寿命损耗；
50、第二计算单元，用于计算所述锅炉厚壁参与调峰运行时的锅炉厚壁总寿命损耗；
51、结果单元，用于基于所述汽轮机转子总寿命损耗、所述锅炉厚壁总寿命损耗，确定所述燃煤机组灵活性改造后参与调峰运行后的寿命损耗。
52、优选地，所述用于汽轮机转子总寿命损耗包括汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗，计算所述汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗，还用于：
53、计算所述汽轮机转子的热应力σth：
54、
55、其中，σth为汽轮机转子所受热应力；s为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种对燃煤机组灵活性改造寿命进行评定的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，所述汽轮机转子总寿命损耗包括汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗，计算所述汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，所述汽轮机转子总寿命损耗包括汽轮机转子蠕变寿命损耗，计算所述汽轮机转子蠕变寿命损耗，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，所述计算所述汽轮机转子参与调峰运行时的汽轮机转子总寿命损耗：
5.根据权利要求1所述的方法，所述锅炉厚壁总寿命损耗包括锅炉厚壁累积低周疲劳寿命损耗，计算所述锅炉厚壁累积低周疲劳寿命损耗，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，所述锅炉厚壁总寿命损耗包括锅炉厚壁蠕变寿命损耗，计算所述锅炉厚壁蠕变寿命损耗：
7.根据权利要求1所述的方法，所述计算所述锅炉厚壁参与调峰运行时的锅炉厚壁总寿命损耗：
8.根据权利要求1所述的方法，所述基于所述汽轮机转子总寿命损耗、所述锅炉厚壁总寿命损耗，确定所述燃煤机组灵活性改造后参与调峰运行后的寿命损耗，包括：
9
10.根据权利要求9所述的系统，所述用于汽轮机转子总寿命损耗包括汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗，计算所述汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗，还用于：
11.根据权利要求9所述的系统，所述用于汽轮机转子总寿命损耗包括汽轮机转子蠕变寿命损耗，计算所述汽轮机转子蠕变寿命损耗，还用于：
12.根据权利要求9所系统方法，所述第一计算单元，用于计算所述汽轮机转子参与调峰运行时的汽轮机转子总寿命损耗：
13.根据权利要求9所述的系统，所述锅炉厚壁总寿命损耗包括锅炉厚壁累积低周疲劳寿命损耗，计算所述锅炉厚壁累积低周疲劳寿命损耗，包括：
14.根据权利要求9所述的系统，所述锅炉厚壁总寿命损耗包括锅炉厚壁蠕变寿命损耗，计算所述锅炉厚壁蠕变寿命损耗：
15.根据权利要求9所述的系统，所述第二计算单元，用于计算所述锅炉厚壁参与调峰运行时的锅炉厚壁总寿命损耗：
16.根据权利要求9所述的系统，所述结果单元，用于基于所述汽轮机转子总寿命损耗、所述锅炉厚壁总寿命损耗，确定所述燃煤机组灵活性改造后参与调峰运行后的寿命损耗，还用于：
17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
18.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器和存储器；其中，
...【技术特征摘要】
1.一种对燃煤机组灵活性改造寿命进行评定的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，所述汽轮机转子总寿命损耗包括汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗，计算所述汽轮机转子累积低周疲劳寿命损耗，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，所述汽轮机转子总寿命损耗包括汽轮机转子蠕变寿命损耗，计算所述汽轮机转子蠕变寿命损耗，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，所述计算所述汽轮机转子参与调峰运行时的汽轮机转子总寿命损耗：
5.根据权利要求1所述的方法，所述锅炉厚壁总寿命损耗包括锅炉厚壁累积低周疲劳寿命损耗，计算所述锅炉厚壁累积低周疲劳寿命损耗，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，所述锅炉厚壁总寿命损耗包括锅炉厚壁蠕变寿命损耗，计算所述锅炉厚壁蠕变寿命损耗：
7.根据权利要求1所述的方法，所述计算所述锅炉厚壁参与调峰运行时的锅炉厚壁总寿命损耗：
8.根据权利要求1所述的方法，所述基于所述汽轮机转子总寿命损耗、所述锅炉厚壁总寿命损耗，确定所述燃煤机组灵活性改造后参与调峰运行后的寿命损耗，包括：
9.一种对燃煤机组灵活性改造寿命进行评定的系统，所述系统包括：
10.根据权利要求9所述的系统，所述用于汽轮机转子总寿命损耗包括汽轮机转子累...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁保迪，赵明欣，秦晓辉，施浩波，许彦平，白婕，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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