[发明专利]一种火力发电厂汽水管道支吊系统安全状态评价方法

说明书

本发明涉及一种火力发电厂汽水管道支吊系统安全状态评价方法，包括：步骤一，现场支吊系统热态检查；步骤二，现场支吊系统冷态检查；步骤三，支吊架调整前有限元应力校核及运行周期内管道应力状态监测；步骤四，现场支吊架调整；步骤五，支吊架调整后热态有限元应力校核。本发明通过对四大管道支吊系统进行冷、热态检查以及针对性调整的实施过程，与计算机数值仿真有限元技术、数据采集的方法相结合，能够实现对汽水管道支吊系统的可靠性进行评价。

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，尤其涉及一种火力发电厂汽水管道支吊系统安全状态评价方法。

背景技术

近年来，随着火电机组深度调峰的持续不断推进，超临界、超超临界机组甚至百万机组也逐渐进入到深度调峰的行列中来，四大管道(主蒸汽管道、再热热段蒸汽管道、再热冷段蒸汽管道、高压给水管道)作为连接锅炉与汽轮机的工质传输媒介，伴随着深度调峰的运行以及负荷的波动，管道内部介质的温度、压力等参数也存在较大波动，这种汽水参数的变化必然会引起管道的膨胀、位移以及振动状态的变化。在火力发电机组中汽水管道均为悬吊结构，为了满足管道的承载受力以及热态膨胀、位移处于合理范围内，支吊系统的承载状态就尤为关键和重要。因此，需要一种能够对汽水管道支吊系统安全状态进行精准、科学评价的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种火力发电厂汽水管道支吊系统安全状态评价方法，通过对四大管道支吊系统进行冷、热态检查以及针对性调整的实施过程，与计算机数值仿真有限元技术、数据采集的方法相结合，实现对汽水管道支吊系统的可靠性进行评价。

本发明提供了一种火力发电厂汽水管道支吊系统安全状态评价方法，包括：

步骤一，现场支吊系统热态检查：

(1)收集现场支吊系统的设计图纸资料，根据图纸资料，获取支吊架热态位移方向、设计工作载荷以及是否涉及偏装信息；所述现场支吊系统包弹簧吊架、恒力弹簧吊架、阻尼装置、限位装置；

(2)结合机组运行工况，选取机组在运行时的状态作为热态检查支吊架的条件，根据设计图纸，对管路沿线支吊架的受力状态进行刻度巡视，以及对支吊架的安装位置、顺序以及支吊异常情况进行确认；

(3)根据每个弹簧吊点的刻度记录，进行实际载荷计算，计算出每个吊点位置热态时所承受的实际载荷，并记录备案；

步骤二，现场支吊系统冷态检查：

在机组停机检修期间，按照热态检查的顺序、方法步骤进行支吊架冷态检查，记录每个吊架的真实状态，按照记录内容进行实际载荷计算；

步骤三，支吊架调整前有限元应力校核及运行周期内管道应力状态监测：

(1)四大管道应力水平设计态校核：

按照设计院管道轴向布置图，进行管道设计态应力校核，校核内容包括弹簧吊架选型、吊点热态受力情况、冷、热态位移以及汽轮机和锅炉出口管端推力和推力矩，总体应力状态的一次应力、二次应力校核合格后，确认设计态校核成功；

(2)支吊架调整前热态应力校核：

根据热态检查记录以及实际计算的吊点载荷，将实际载荷以及弹簧型式输入到应力分析软件中；弹簧吊架输入实际载荷和弹簧刚度，恒力弹簧吊架输入恒定的载荷，以及实际的热态管端初始热位移；将边界条件输入后进行管系整体应力计算以及校核；根据校核结果以及现场检查结果，对管系的支吊架进行系统性调整；

(3)运行周期内管道应力状态监测：

在机组运行期间选取弯头、三通管件位置的节点进行现场应力应变测试，将运行周期内的检测数据进行拟合得到应力应变随运行时间的分布规律，同时将采集到的大数据与支吊架调整前有限元应力计算数据进行对比，数据拟合后保证两者误差在5％范围内，并验证测试和有限元数值计算的准确性；