浅析 300 MW机组锅炉部件寿命管理系统.doc

《浅析 300 MW机组锅炉部件寿命管理系统.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅析300MW机组锅炉部件寿命管理系统摘要：本文以国产300MW机组锅炉为例，对其关键性组件运行寿命的评估方法进行了浅析的研究和探讨，在对电厂例行的检测、维修过程屮所产生的相关数据进行分析的基础上，结合不同材料金属所具备的相关性能，对机组锅炉投入运行后所产生的所有启动和停运记录，以及机组锅炉的运行方式进行了整理和统计，对机组锅炉关键性组件的运行寿命进行了综合性的评估和考量，力求为延长机组运行寿命，推进电厂可持续发展加以辅助。关键词：300MW锅炉；部件寿命；管理系统伴随用电结构的不断发展，电网负荷存在较大的峰谷差，而30

2、0MW火力机组也已经实施调峰运行。同时火力机组的寿命和长期规划以及评定设备状态存在一定的联系，并且和改造、检查、修护以及应用相互联结合。其冃标则是利用对经济有利的手段来完善电厂设备的性能，并尽最大限度来延长设备的使用吋间。对于火力机组的寿命管理而言，应该根据实际情况并分时间段来实行。因此首要任务就应该考虑机组在运行过程屮的安全性以及经济效益能否严重影响到机组的部件，并在随后的发展屮进行逐渐拓展，从而对整个部件造成的一定的影响。一、部件分类和损伤类型（一）部件分类设备部件详见表1。关键性部件影响性部件气包过热器管过热器联箱

3、再热器管再热器联箱水冷璧管水冷壁联箱烟风道省煤器进口联箱除尘器下降管出灰主蒸气管热再热蒸汽管表1锅炉部件分类（二）部件损伤的类型其Fl前部件的损伤程度，损伤积累速度以及发生损坏所需的损伤程度能够决定部件管理的使用寿命。如果可以对部件H前的损伤程度做出相应的判断，同吋还可以了解损伤累积法则以及损坏机理，就能够对部件的使用吋间进行适当的预测以及管理。通常情况下损伤是由冲蚀、蠕变、磨损以及电介质穿刺血造成的。同时,两种或者两种以上的损伤机理作用在一个部件，其损伤的程度大小是由机组所具备的诸多因素（设计、运行方法、燃料特质等）决

4、定的，所以应该对各台机组以及部件分别对其进行相应的寿命管理。二、寿命管理的基础理论（一）寿命管理所具备的材料想要对机组实行寿命管理，就应该了解每个部件的使用材料以及各方面的性能。在机组初级阶段的运行屮如果要对部件进行管理,那么就应该根据标准要求,选取材料数据的下限值，并不应该对其进行试验。半机组在运行一定吋间并直至机组老龄化之后，此吋对于部件的寿命管理应该直接对部件选取试样，随后对材料进行性能试验。假如直接取样存在困难，就可以选取与部件材料牌号工艺相同的传统材料并以此來进行试验。在获取传统材料性能的同时还应该对部件实行寿

5、命管理，除此之外，还需要考虑其性能随高温时间的延长而逐渐劣化的现象。（二）部件受力状态的计算对于锅炉汽包来说，在没有超过标准要求时，应该按照和关的标准规定、试验以及在有限元分析下的降管处应力，其屮包含了热应力以及内床应力；对于超出标准的汽包而言，使用有限元和解析法对应力进行计算。除此之外，还需要分析其弯曲应力以及焊接剩余应力，同时还需要对残余应力进行实时检测，并且还应该顾及到筒体角度的变化与焊缝周边所引起的集屮应力。其蒸气管道是依据管道在实际屮的支吊架情况和和关的管系设计、安装传统资料，分析其管系的应力，尽量找出受力较大

6、的位置以及应力的水平。而三通和集箱则是需要计算内床应力以及热应力的数值，并且还要对接管开孔处的集屮应力进行相应的考虑。（三）预测寿命方法其高温蒸汽管道以及高温集箱都是以蠕变为主的失效方式的部件，同吋对汽轮机转子的管寿命理同样需要考虑由于蠕变所造成的损伤作用。在蠕变的第二阶段，材料持久性较强的最小二乘法拟合曲线公式则是：^=k(try在公式小，b为材料应力水平，/「为裂开时间，k、0!为确定的常数材料持久强度计算寿命公式是：1宀=严105.<7吃并且蠕变孔洞法是根据材料的金相组织来决定的，按照蠕变孔洞的构成、大小以及密度,

7、并将其分为各个级别，通过判断材料蠕变损伤的程度,来确定部件寿命的管理。对于低合金钢而言，同样可以使用定量金相的方法，以此來计算孔洞的百分数A,随后按照工程进行估算部件的余下寿命。其公式为：G”h{l/[1-(1-胡-1}在公式小，t为运行的时间，A为比值但是对于汽轮机、发电机以及汽包来说，他们的失效特点基木为疲劳,并且应该实行对疲劳寿命的管理。然而对调峰运行机组而言，其高温蒸汽管道以及高温集箱也同样需耍考虑疲劳问题。三、电厂机组部件寿命管理系统的设计(一)系统构成机组部件的寿命管理系统是由实吋数据采集、动态数据分析、静态

8、数据输入以及信息查询四部分组成。实时数据采集统计是在服务器上运行，它是将HP-LS-3的实时服务器小的DAS1数据库小来采取实时数据，随后通过分析再将结果转存入WGQSMDBS数据库。而动态数据分析同样也是在服务器屮运行，并用屮文VB6.0进行开发。其分析数据会转存入WGQSMDBS数据库11•。所谓静态数据输入是在