[发明专利]一种汽轮发电机高可靠性的设计方法及其评价方法

摘要

本发明涉及一种汽轮发电机高可靠性的设计方法及其评价方法，其特征在于，具体步骤为：第一步：确定设计综合系数Ak；第二步：确定汽轮发电机本体的运行可靠度AO1；第三步：确定汽轮发电机励磁系统的运行可靠度AO2；第四步：确定汽轮发电机油系统的运行可靠度AO3；第五步：确定汽轮发电机冷却系统的运行可靠度AO4；第六步：确定汽轮发电机监测与保护系统的运行可靠度AO5；第七步：确定汽轮发电机计划检修类型的修正系数ki；第八步：计算汽轮发电机强迫停运率FOR；第九步：结果评价；第十步：改进设计。本发明的优点是可以实现汽轮发电机的可靠性设计与改进，达到降低强迫停运率FOR来提高可靠性的技术效果。

主权项

一种汽轮发电机高可靠性的设计方法及其评价方法，其特征在于，具体步骤为：第一步：确定设计综合系数Ak：汽轮发电机的设计综合系数Ak确定使用下式：Ak＝1-K1-K2-K3其中，K1为汽轮发电机部件强度设计系数，按照汽轮发电机部件不同的强度设计结果划分为A区和B区表示在表1，汽轮发电机部件强度设计系数 K 1 = Σ i 6 k i , i = 1,2,3,4,5,6 , 定义A区ki＝0，B区ki＝0.001；表1： 强度设计项目 A区 B区 转子强度设计 合格 不合格 护环强度设计 合格 不合格 集电环强度设计 合格 不合格 联轴器强度设计 合格 不合格 风扇强度设计 合格 不合格 定子强度设计 合格 不合格K2为汽轮发电机部件振动设计系数，按照汽轮发电机部件不同的振动设计结果划分为A区、B区和C区表示在表2，汽轮发电机部件振动设计系数 K 2 = Σ i 3 k i , i = 1,2,3 , 定义A区ki＝0，B区ki＝0.0006，C区ki＝0.001；表2： 振动设计项目 A区 B区 C区 转子振动 合格 没有进行 不合格 风扇振动 合格 没有进行 不合格 定子振动 合格 没有进行 不合格K3为汽轮发电机部件寿命设计系数，按照汽轮发电机部件不同的寿命设计结果划分为A区、B区和C区表示在表3，汽轮发电机部件寿命设计系数 K 3 = Σ i 3 k i , i = 1,2,3 , 定义A区ki＝0，B区ki＝0.0006，C区ki＝0.001；表3： 寿命设计项目 A区 B区 C区 转子寿命设计 合格 没有进行 不合格 风扇寿命设计 合格 没有进行 不合格 定子线圈寿命设计 合格 没有进行 不合格第二步：确定汽轮发电机本体的运行可靠度A01汽轮发电机本体的运行可靠度A01按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为AO1＝0.9867～0.9987，首台研制产品取下限值，定型产品取上限值，其他产品取中间值；第三步：确定汽轮发电机励磁系统的运行可靠度AO2汽轮发电机励磁子系统的运行可靠度AO2按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为AO2＝0.9990～0.9998，首台研制产品取下限值，定型产品取上限值，其他产品取中间值；第四步：确定汽轮发电机油系统的运行可靠度AO3汽轮发电机油系统的运行可靠度AO3按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为AO3＝0.9991～0.9997，首台研制产品取下限值，定型产品取上限值，其他产品取中间值；第五步：确定汽轮发电机冷却系统的运行可靠度AO4汽轮发电机冷却系统的运行可靠度A04按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为A04＝0.9961～0.9995，首台研制产品取下限值，定型产品取上限值，其他产品取中间值；第六步：确定汽轮发电机监测与保护系统的运行可靠度AO5汽轮发电机监测与保护系统的运行可靠度AO5按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为AO5＝0.9993～0.9999，首台研制产品取下限值，定型产品取上限值，其他产品取中间值；第七步：确定汽轮发电机计划检修类型的修正系数ki采用现有技术，确定汽轮发电机的计划检修类型的修正系数ki表示在表4，首台研制产品取上限值，定型产品取下限值，其他产品取中间值；表4： 机组功率P MW 计划大修 计划中修 计划小修 节日检修 100≤P≤199 1.016546-1.037828 0.957634-0.982952 0.942462-0.951507 0.930666-0.936527 200≤P≤299 1.063811-1.075349 0.992794-1.016546 0.957634-0.963840 0.936527-0.942462 300≤P≤499 1.083182-1.115686 0.992794-1.023542 0.970128-0.982952 0.942462-0.951507 500≤P≤749 1.112426-1.145332 1.004231-1.055563 0.972696-0.991375 0.940219-0.948859 750≤P≤1000 1.153865-1.198510 1.020778-1.073860 0.991375-1.004231 0.940219-0.957660第八步：计算汽轮发电机强迫停运率FOR：使用计算机软件计算汽轮发电机的强迫停运率FORFOR＝ki·(1-Ak·AO1·AO2·AO3·AO4·AO5)第九步：结果评价：只有计划小修年份汽轮发电机的强迫停运率FOR＜0.0125，汽轮发电机设计的可靠性达到优良值，可靠性设计评价结束；第十步：改进设计：当只有计划小修年份的汽轮发电机强迫停运率FOR≥0.0125时，重新进行结构设计、强度设计、振动设计和寿命设计并进行设计可靠性评价，直到只有小修年份汽轮发电机的强迫停运率FOR＜0.0125达到优良值为止。