电厂高温高压部件运行状态实时监测寿命管理系统

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1、西安热工研究院有限公司电站材料技术部电厂高温高压部件运行状态实时监测寿命管理系统内容提要应用分析－说明电厂采用该项技术的必要性系统简介－概述系统的功能、用途、特点等内容系统用途－从六个方面说明系统的用途技术方案－用文字解说和方框图说明系统的构成系统功能－介绍系统提供的主要功能系统应用－介绍系统的应用方式特点归纳－总结归纳系统的特点系统图例－系统使用情况举例2应用分析（6-1）运行过程中管道材料必然出现损伤主蒸汽管道、再热蒸汽管道以及过热器管、再热器管等锅炉炉管，是发电设备的重要部件，有很高的安全要求。在运行过程中，管

2、道材料承受热能和机械力的联合作用，发生蠕变、疲劳、腐蚀、磨损等过程，材料逐渐出现损伤，以至于最终不能承受运行载荷。3应用分析（6-2）用量化指标监测材料损伤、优化运行在运行中，部件材料的损伤程度、损伤速度、承载能力和运行安全性，主要由运行条件决定。如果运行品质好，那么，部件的运行安全性就高，安全运行寿命就长。反之，运行安全性就低，安全运行寿命就短。因此，很需要获得寿命损耗等一些反映材料损伤程度的量化指标，以及其它一些反映运行品质的指标，来监测诊断部件的安全状态，优化运行状况。4描述高温部件状态的一些特征指标序号特征量

3、安全状态控制指标及判据1形变(蠕变)形变不大于界限值2形变速度形变速度不大于许用形变速度3应力运行应力不大于条件许用应力4寿命损耗率寿命损耗率<100%5组织及损伤变化限制在“安全”级别范围内6载荷谱、温度谱压力谱运行载荷对上述特征量起控制作用，应符合规程要求和处于条件控制值范围内状态监测寿命管理的原理应用分析（6-3）5用量化指标监测材料损伤、优化运行状态监测寿命管理的原理应用分析（6-4）6深层次挖掘电厂安全经济运行的信息目前电厂都建立了良好的金属监督、锅炉监察体系，但缺少在运行中对主蒸汽管道、再热蒸汽管道、过热

4、器管和再热器管等高温高压部件实施运行状态监测的手段。电厂大都建立了先进的管理信息系统，但对所获得的实时运行数据，还缺乏深层次的、更直接针对部件安全性、经济性等方面的挖掘利用。应用分析（6-5）7提供多学科结合的总体解决技术我们在部件运行载荷和应力、材料运行损伤、部件运行参数的时间、空间分布和机组运行的规程要求等知识基础上，应用计算机网络、数据库、企业功能网站、定制编程等技术，开发出了本系统。它为企业信息化、决策支持、金属监督、锅炉监察、寿命管理和运行优化都提供了依据和支撑，由于采用先进的网页浏览方式，也十分方便各层用

5、户应用。因此，电厂采用这项技术是很必要的。应用分析（6-6）8“电厂高温高压部件运行状态实时监测寿命管理系统”(简称“实时状态监测寿命管理系统”)是监测和分析发电机组部件的安全优化状态，并对其材料寿命损耗进行分析管理的系统，它为电厂安全、经济运行提供实时量化信息，并以方便的网页查询方式，提供给领导层、管理层、监督层、运行层、技术层和检修层应用。本系统用于主蒸汽管道、再热蒸汽管道以及过热器管、再热器管等高温高压部件的金属监督、锅炉监察、寿命管理和运行参数优化调控，它也为状态检修、全过程寿命管理提供依据和支撑，是电厂管理

6、信息系统(MIS)等的重要组成部分，也是电厂信息化、数字化建设的重要内容。系统简介9系统用途（8-1）企业信息化提供直接与优化、安全、经济有关的信息，推进企业信息化建设“实时状态监测寿命管理系统”的使用，可以使电厂各层用户掌握部件运行状况，及时了解部件安全优化状况，为电厂安全、经济运行提供依据，为企业信息化建设提供支撑。10系统用途（8-2）决策支持掌握部件运行状况，提供决策支持依据“实时状态监测寿命管理系统”的使用，可以使领导层、管理层及时了解部件运行状况，了解部件安全状态，为电厂提供决策依据，为电厂安全、经济运行

7、提供技术支撑。11金属监督掌握材料状况，防止炉管破裂金属监督人员利用“实时状态监测寿命管理系统”提供的一些指标，可以从材料安全性的角度，了解部件的运行优化状况，材料损伤状况，对部件运行安全性进行监测，确保部件安全运行。系统用途（8-3）12锅炉监察掌握炉管状况，预防爆管发生锅炉监察人员利用“实时状态监测寿命管理系统”提供的指标，可以了解过热器管和再热器管等炉管的运行状况，对重点部位进行监测，确保炉管安全运行。利用本系统提供的炉管温度谱，还可快捷掌握炉内热负荷状况，为优化运行提供依据。系统用途（8-4）13寿命管理掌握

8、材料寿命损耗信息，确保材料安全经济使用在高温和应力作用下，管段材料随时间变化将逐渐产生蠕变损伤。蠕变损伤贯穿整个使用期间，是一个长期的损伤过程。但“长期”是由“短期”迭加成的，“完全损耗”是由单位时间的“微损耗”累积成的。微损耗直接与当前运行条件（运行参数）有关，超温幅度越大、累积时间越长等都将使微损耗的数值大幅度增加，大大缩短管段材料使用寿命