[发明专利]基于关键部件的水轮发电机组剩余使用寿命的评估方法

说明书

本发明采用的技术方案是：一种基于关键部件的水轮发电机组剩余使用寿命的评估方法，其特征在于包括以下步骤：A.根据水轮发电机组状态找出影响超期服役水轮发电机组寿命的关键部件；B.针对每个关键部件进行刚强度分析与疲劳强度计算；C.根据各关键部件刚强度分析及疲劳强度计算结果，计算得出各个关键部件的使用寿命计算值D.根据各关键部件的使用寿命计算值及各关键部件对水轮发电机组使用寿命影响的权重系数，进行加权求和计算得到超期服役水轮发电机组的使用寿命计算值；E.将计算得到超期服役水轮发电机组的使用寿命计算值减去从投产年份算起的投产年限，计算得到超期服役水轮发电机组的剩余使用寿命计算值。

技术领域

本发明属于水利水电工程技术领域，具体涉及一种基于关键部件的水轮发电机组剩余使用寿命的评估方法。

背景技术

目前我国水电装机容量已超过3.5亿千瓦，其中一批20世纪70、80年代建设、投产的老电站，其水轮发电机组及其电气、机械附属设备已接近或达到服役年限。由于水轮发电机组是水电站能量转换的核心设备，其可靠性不仅关乎水电站和电力系统的稳定运行，也关乎水电站效益和社会效益的正常发挥，因此是水电站延寿安全评估和技术改造的重要对象之一。

根据国家能源局和国家电网的相关要求，在今后一段时间内，必须要对已接近或达到服役年限的水轮发电机组超期服役进行延寿安全评估，避免影响到水电站的正常运行，并通过对水轮发电机组的延寿评估或更新、改造等工作，从而达到延长水轮发电机组安全运行寿命年限的目的。

因此，适时进行超期服役水轮发电机组安全评估及剩余使用寿命预估、更新和改造，是深入贯彻落实《中华人民共和国安全生产法》以及有关法律法规和规章制度的必然举措，是主管职能部门加强机组延寿管理的重要手段，是电力企业建立延寿机组安全生产长效机制的管理依据。同时，超期服役水轮发电机组的安全评估及剩余使用寿命预估是响应国家要求必须开展的重要研究工作，可提高设备的安全性、可靠性，充分发挥设备的利用程度，从而实现最大的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种基于关键部件的水轮发电机组剩余使用寿命的评估方法，对达到设计寿命年限的水电机组进行状态安全评估，研判机组运行的可靠性，延长机组设备的使用寿命。

本发明采用的技术方案是：一种基于关键部件的水轮发电机组剩余使用寿命的评估方法，其特征在于包括以下步骤：

A.根据水轮发电机组状态找出影响超期服役水轮发电机组寿命的关键部件；

B.针对每个关键部件进行刚强度分析与疲劳强度计算；

C.根据各关键部件刚强度分析及疲劳强度计算结果，计算得出各个关键部件的使用寿命计算值

D.根据各关键部件的使用寿命计算值及各关键部件对水轮发电机组使用寿命影响的权重系数，进行加权求和计算得到超期服役水轮发电机组的使用寿命计算值；

E.将计算得到超期服役水轮发电机组的使用寿命计算值减去从投产年份算起的投产年限，计算得到超期服役水轮发电机组的剩余使用寿命计算值。

上述技术方案中，步骤A中，通过对超期服役水轮机运行状况评估、水轮机开停机状态评估、水轮机运行稳定性评估、水轮机参数状态评估以及转轮、顶盖、座环、主轴、进人门和尾水管盘型阀进行刚强度与疲劳破坏的有限元计算评估分析，从而找出影响超期服役水轮发电机组的水轮机寿命的关键部件。

上述技术方案中，步骤A中，通过对超期服役发电机开停机状态、参数状态评估以及主轴、定子、转子、推力轴承、导轴承、上机架、下机架进行现场观察、探伤、取样分析，并对发电机关键部件的刚强度及疲劳破坏进行有限元计算评估分析，以及关键部件的永久变形量的测量和对比分析，从而找出影响超期服役水轮发电机组的发电机寿命的关键部件。