[发明专利]用于评估涉及热回收蒸汽发生器的组成部分的方法和系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及热回收蒸汽发生器，并且具体涉及热回收蒸汽发生器压力部件组成部分的在线应力和寿命消耗确定。

背景技术

热回收蒸汽发生器(HRSG)是通常与发电关联的四个主要组成部分之一。其他主要组成部分是燃气轮机、蒸汽轮机以及(一个或多个)发电机。HRSG回收在轮机的燃烧过程中产生的多余热能，并且能够在蒸汽轮机中利用这种能量以生成额外的可用能量。

发电系统所有者经常需要根据包括能量需求、燃料价格、能量价格、预测的负荷、电力系统状态、排放等的多个因素来管理燃气轮机系统的启动和关闭循环。因此，燃气轮机组成部分必须承受大量的加热和冷却循环。由于热胀冷缩，这种循环易于在各种部件中造成机械磨损和疲劳。

燃气轮机操作员面临的挑战之一涉及平衡到服务需求循环和瞬变(transient)的电力输出，而不对构成HRSG的多个部件造成不必要的磨损或损害。

发明内容

可以由本发明的某些实施例解决上述需求中的一些或全部。本发明的某些实施例可以包括用于热回收蒸汽发生器的在线应力和寿命消耗确定的系统、方法以及装置。

根据本发明的示范实施例，提供一种用于评估热回收蒸汽发生器(HRSG)的组成部分的方法。该方法能够包括接收HRSG设计参数；监控来自与一个或更多HRSG组成部分通信的一个或更多温度传感器的热应力数据；以及至少部分根据HRSG设计参数和监控的热应力数据来确定与一个或更多HRSG组成部分关联的循环相关的寿命消耗数据。

根据另一个示范实施例，提供一种用于评估热回收蒸汽发生器(HRSG)的组成部分的系统。该系统能够包括热回收蒸汽发生器(HRSG)、和与HRSG关联的一个或更多组成部分通信的一个或更多传感器以及与一个或更多传感器通信的一个或更多处理器。一个或更多处理器可以配置用于接收HRSG设计参数、监控来自一个或更多传感器的热应力数据以及至少部分根据HRSG设计参数和监控的热应力数据来确定与一个或更多HRSG组成部分关联的循环相关的寿命消耗数据。

根据另一个示范实施例，提供一种用于评估热回收蒸汽发生器(HRSG)的组成部分的装置。该装置可以包括与一个或更多传感器通信的一个或更多处理器，并且一个或更多处理器配置用于接收HRSG设计参数、监控来自一个或更多传感器的热应力数据以及至少部分根据HRSG设计参数和监控的热应力数据来确定与一个或更多HRSG组成部分关联的循环相关的寿命消耗数据。

本文详细描述本发明的其他实施例和方面，并且认为它们是要求保护的发明的一部分。参考以下详细的描述、附图以及权利要求书能够理解其他实施例和方面。

附图说明

现在将参考附表和附图，这些并不一定是按比例绘制，并且其中：

图1是根据本发明的示范实施例的说明性的热回收蒸汽发生器在线应力和寿命监控系统的框图。

图2是根据本发明的示范实施例的示范方法的流程图。

具体实施方式

在下文会参考附图更充分地描述本发明的实施例，附图中示出了本发明的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式体现并且不应该解释为限于本文阐述的实施例；更确切地说，提供这些实施例使得本公开会是详尽的并且完整的，并且会充分地将本发明的范围传达给本领域的技术人员。相同数字始终指代相同要素。

本发明的某些实施例可以使得能够确定随着循环或瞬变而变化的与热回收蒸汽发生器组成部分关联的磨损、寿命减少、寿命消耗和/或损害的量。根据某些示范实施例，可以利用传感器来测量例如温度、压力和/或应力的值。在示范实施例中，可以利用测量的值来确定热致应力、机械应力和/或蠕变应力。在示范实施例中，可以利用多个传感器来测量与热回收蒸汽发生器(HRSG)的各种组成部分关联的值。根据本发明的示范实施例，可以将HRSG设计参数输入到基于标准的模型中，用于确定在各种HRSG组成部分上的温度和压力引起的应力。