[发明专利]一种汽轮发电机高可用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用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可用度AP1；第三步：确定汽轮发电机励磁系统的可用度AP2；第四步：确定汽轮发电机轴承润滑油及密封油系统的可用度AP3；第五步：确定汽轮发电机氢内冷与水内冷系统的可用度AP4；第六步：确定汽轮发电机监测与保护系统的可用度AP5；第七步：确定汽轮发电机的计划停运系数POF；第八步：计算汽轮发电机可用系数AF；第九步：结果评价；第十步：改进设计。本发明的优点是在设计阶段可以定量计算、定量评价和有效提高汽轮发电机的可用系数。

主权项

一种汽轮发电机高可用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可用度AP1：汽轮发电机本体的可用度AP1按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为AP1＝0.9890～0.9972；第三步：确定汽轮发电机励磁系统的可用度AP2：汽轮发电机励磁系统的可用度AP2按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为AP2＝0.9990～0.9998；第四步：确定汽轮发电机轴承润滑油及密封油系统的可用度AP3：汽轮发电机轴承润滑油及密封油系统的可用度AP3按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为AP3＝0.9991～0.9999；第五步：确定汽轮发电机氢内冷与水内冷系统的可用度AP4：汽轮发电机氢内冷与水内冷系统的可用度AP4按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为AP4＝0.9966～0.9996；第六步：确定汽轮发电机监测与保护系统的可用度AP5：汽轮发电机监测与保护系统的可用度AP5按照汽轮发电机运行历史数据统计值取为AP5＝0.9995～0.9999；第七步：确定汽轮发电机的计划停运系数POF：采用现有技术，不同功率的汽轮发电机在不同的计划检修年份的计划停运系数POF的统计值表示在表4；表4： 机组功率P MW 只有计划大修年份 的POF 只有计划中修年份 的POF 只有计划小修年份 的POF 100≤P≤199 0.08767～0.10411 0.03836～0.06028 0.02466～0.03288 200≤P≤299 0.12329～0.13151 0.06301～0.08767 0.03836～0.04384 300≤P≤499 0.13699～0.15891 0.06849～0.09315 0.04931～0.06027 500≤P≤749 0.16438～0.18630 0.08219～0.12329 0.05479～0.07123 750≤P≤1000 0.19178～0.21918 0.09589～0.13699 0.07123～0.08219第八步：计算汽轮发电机可用系数AF：使用计算机软件计算汽轮发电机的可用系数AFAF＝Ak·AP1·AP2·AP3·AP4·AP5·(1-POF)第九步：结果评价：只有计划小修年份汽轮发电机的可用系数AF≥0.925，汽轮发电机设计的可用性达到优良值，可用性设计评价结束；第十步：改进设计：当只有计划小修年份的汽轮发电机可用系数AF＜0.925时，重新进行结构改进、强度设计、振动设计和寿命设计并进行设计可用性评价，直到只有小修年份汽轮发电机的可用系数AF≥0.925达到优良值为止。