超（超）临界锅炉汽水分离器寿命损耗在线监测系统的开发

论文摘要

随着超超临界锅炉容量和数量的不断增长,对高温和高压的超超临界锅炉承压部件的寿命进行在线监测和管理是电站管理人员保证生产安全,降低电力生产成本的有效途径。本文对造成高温承压部件寿命损伤的主要因素低周疲劳和蠕变损耗进行了介绍和分析,讨论了应力计算方法,确定了汽水分离器最危险点为在线监测对象,实际运行中通过保证其安全运行来保证整个部件的安全。论文探讨了汽水分离器监测点应力集中的计算方法,疲劳计算选用雨流法作为循环应力幅的计数方法。在此基础上,针对疲劳损伤计算,本文选用国际上常用也被公开认可的美国ASME疲劳寿命计算方法。蠕变寿命损耗计算,选用了拉森-米勒计算方法。这些计算方法不仅仅适用于汽水分离器,在分析各部件运行环境和受力后,也可应用在过热器,再热器等高温承压部件的寿命计算中。最后,通过选定的应力、雨流法、低周疲劳损伤和蠕变疲劳损伤有效计算方法,结合适合在线监测简化计算方法和汽水分离器的结构特点开发出了适用于基于SIS系统的某电厂1000MW超超临界锅炉汽水分离器寿命损耗的在线监测系统,该汽水分离器在线监测系统,主要由数据采集系统、电厂SIS系统以及计算机服务器运行计算系统和具有显示和打印功能的辅助部件组成,通过实时监测数据的选取及寿命运算在服务计算系统中完成并保存,不对电厂操作系统有任何反馈,保证了电站SIS系统安全性。为保证计算结果的安全、准确,本文根据现场数据对该在线监测系统进行了离线寿命计算比较,得到合理的计算结果。证明了在线计算方法的可靠性。该系统已投入现场运行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 超（超）临界锅炉汽水分离器在线监测和管理系统研发的背景及意义
• 1.2 高温承压部件寿命管理的国内外现状
• 1.3 本文研究的内容
• 第二章 高温承压厚壁部件疲劳寿命损耗分析及蠕变寿命损耗分析
• 2.1 应力分析
• 2.1.1 机械应力分析
• 2.1.2 热应力分析
• 2.1.3 应力集中系数的确定
• 2.1.4 主应力合成
• 2.2 雨流法介绍
• 2.3 疲劳寿命损耗原理分析及计算
• 2.3.1 疲劳寿命损耗原理
• 2.3.2 疲劳寿命损耗计算方法
• 2.3.3 蠕变的基本原理
• 2.3.4 蠕变寿命损耗计算方法
• 2.3.5 总寿命损耗计算
• 2.3.6 汽水分离器疲劳寿命损耗、蠕变寿命损耗计算实例
• 2.4 本章小结
• 第三章 超（超）临界锅炉汽水分离器寿命损耗在线监测系统原理及实现
• 3.1 系统原理、结构及功能
• 3.1.1 系统计算原理介绍
• 3.1.2 系统结构
• 3.1.3 系统的主要功能
• 3.2 系统的现场实现及操作说明
• 3.2.1 系统登录
• 3.2.2 机组在线实时监测功能
• 3.2.3 锅炉寿命计算
• 3.2.4 密码设置功能
• 3.2.5 历史数据的查询
• 3.3 本章小结
• 第四章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢