电厂全寿命周期管理技术与平台课件

,10/28/2021,#,.,2021/9/30,电,厂全,寿,命周,期,管理,技,术与,平,台,.2021/9/30电厂全寿命周期管理技术与平台,1,主要,内,容,2021/9/30,2,一、,寿,命管,理,基本,策,略,二,、状态,风,险寿命,预,测与管理,三,、在线,寿,命管理,平,台,主要内容2021/9/302一、寿命管理基本策略,2,2021/9/30,优化检修核心技术,电厂优化检修核心技,术,根本原因分析（,RCA,）,以可靠性为中心的维修,（RCM）,DL/T302.1-2011,以,风险为,基,础的维,修,（,RBM,）,DL/T302.2-2011,寿,命管理,（,LM,）,合理灵活,的,优,化,检,修项,目,：,检修部位,、检,修级别、,检修,项目（内,容）,、检修周,期,2021/9/30优化检修核心技术电厂优化检修核心技术,3,优化检修最佳实践：预测性检修,预,防性维,修,：根据,以,往的事,故,案例及,其,它电,厂,实,例，总,结,经验，,梳,理,出,反,向,预防性,方,案和,规,范,，通常,是,实施标,准,化检修,，,目的是,通,过定,期,提,早检修,，,尽可能,避,免事故,发,生,。,预,测性检,修,：深入,研,究事故,发,展规律,，,提,出,正,向,事故预,测,的理论,方,法，并,结,合实际,情,况开,展,预,测，目,的,是发生,事,故前根,据,精准预,测,及时,修,复,和更换,，,避免事,故,发生,。,寿命管理的核心技术即状态、风险、寿命预测技,术,4,优化检修最佳实践：预测性检修预防性维修：根据以往的事故案例及,4,寿命管理的发展背景,在,建和新,建,火电机,组,的减少,，,促使电,力,公司将,老,机组延,寿,作为最,重,要的电,源,发展策,略,运,行、维,修,成本增,加,，设备,的,安全可,靠,性和,经,济,性成为,决,定电厂,生,存的关,键,电,厂优化,检,修（灵,活,性检修,）,体制的,改,变，,迫,切,需要寿,命,评估技,术,的发,展,火,电厂不,延,寿即关,停,，促使,热,力发电,老,机组延,寿,需求越,来,越迫,切,寿命管理的发展背景在建和新建火电机组的减少，促使电力公司将,5,机组实际寿命评估,火,电,机组,的,寿,命,取决,于,多种,因,素，,一,般,有三,个主,要,影响,因,素,：,一,是,设计,、,制造基,础,因,素,，,即,所谓的,底,子好,，,如,人的寿,命,，遗传,基,因好自,然,寿命就,长,；,二,是,运行,、,维护基,本,因素,，,即,所,谓,操,作,保养好,，,如人的,寿,命，不,抽,烟喝酒,自,然寿命,就,长,；,三,是,设,备,管,理外延,因,素,，即,所谓,服,役,环,境好,，,如,人的寿,命,，空气,新,鲜,又,快,乐,自然寿,命,就,长,6,机组实际寿命评估火电机组的寿命取决于多种因素，一般有三 个主,6,设备耐久性（安全性）分析,内,因,：热,持,久性,和,热循,环,性表,征,：,使用,温,度的,大,幅度,提,高，,其,持久,可,使用,时,间将,受,到影,响,；设,备,的累,计,使用,时,间，,是 决,定,寿命,的,关键,因,素,温度,参,数的,快,速大,幅,度变,化,，使,得,大尺,寸,设备,（,炉管,、,转子,）,和厚,壁,设备,（,联箱,、汽,缸,）产,生,温差,引,起热,应,力上,升,，从,而,导 致热,循,环损,伤,加剧,；,设备,的,启停,次,数也,是,决定,寿,命的,关,键因,素,2021/9/30,7,设备耐久性（安全性）分析内因：热持久性和热循环性表征：20,7,设计制造基础因素影响寿命,设,计成熟,：,机组设,计,参数的,高,低显著,影,响寿,命,选,材得当,：,材料安,全,裕度的,大,小显著,影,响寿,命,制,造精良,：,制造安,装,质量的,优,劣显著,影,响寿,命,设备寿命基本表达式：,包括两部,分,，正常运行,寿命,消耗，以,累计,小时数计,算，,异常运行,寿,命消耗，,以累,计,异常次,数计,算,8,设计制造基础因素影响寿命设计成熟：机组设计参数的高低显著影响,8,设备稳定性（可靠性）分析,外,因,：个,体,设备,使,用性,影,响表,征,：,设备,稳,定运,行,（可,靠,性）,因,素,设,计偏差,的,影响,；,制,造偏差的影响,；,运,行偏差,的,影响,；,维,修偏差,的,影响,；,设,备,管理,因,素,监,督方式,的,影,响,维,修策略,的,影,响,9,设备稳定性（可靠性）分析外因：个体设备使用性影响表征：9,9,运行检修基本因素影响寿命,运,行平稳,：,机组长,期,运行的,平,稳显著,影,响寿,命,检,修及时,：,设备检,修,策略的,优,化显著,影,响寿,命,管,理优秀,：,设备管,理,水平的,高,低显著,影,响寿,命,全寿命周期的评估与管理，包括设计制造基础因素的评 估与管理，以及运行检修因素的评估与管,理,寿命周期评估技术具有普适性，适用于各类发电机组和,机械系,统,设备级寿命管理也称为健康管理、安全管理、风险管,理,机组级寿命管理包含安全性、可靠性、经济性、环保,性,10,运行检修基本因素影响寿命运行平稳：机组长期运行的平稳显著影响,10,寿命管理主要技术,状态评估预测与管理技,术,风险评估预测与管理技术,寿命评估预测与管理技术,寿命管理主要技术,11,寿命管理基本策略,早,期,重点,是,全面,核,查、,理,清原,始,状态,，,评 估设,计,、制,造,、安,装,、调,试,期可,能,的风,险,和设,计,寿命,；,中,期,重点,是,监控,状,态变,化,规律,，,评估,运,行,、检,修,期可,能,的风,险,和寿,命,消耗,；,后期,重,点是,了,解事,故,状态,极,值，,评,估预,测 失,效,风险,和,寿命,时,间,；,寿命管理基本策略早期重点是全面核查、理清原始状态，评 估设计,12,EPRI,三阶,段寿 命管,理的,通用,程序,EPRI,13,全寿命周期管理基本方法（七大措施）,实,际,服役机组,全寿,命周,期,管理,重,点是,运,行 检修,与,技改,精,细化,管,理，,七,大措,施,包括：,1,、,机,组,设,计最佳,化,，提高,安,全经济,寿,命裕度,，,如,材,料升级,、,通流改,造,；,2,、,备,件,制,造最优,化,，如提,高,部件质,量,等级、,严,格,监,造、安,装,前检验,；,3,、,状,态,监,测数字,化,，管理,平,台可在,线,监测超,温,超,压,累计时,效,和启停,次,数、材,料,特性变,化,速率,；,14,全寿命周期管理基本方法（七大措施）实际服役机组全寿命周期管理,14,寿命管理基本策略（七大措施）,4,、,设,备,评,估精细,化,，重视,超,温超压,及,时预警,和,老,化,风险趋,势,监测，,长,期监测,材,料硬度,、,组织,、,强,度、氧,化,特性变,化,；,5,、,寿,命,预,测智能,化,，全周,期,离线定,期,或在线,监,测,损,伤累积,趋,势和寿,命,损耗,；,6,、,检,验,检,修灵活,化,，逢停,必,检，适,度,增加检,验,项,目,，扩大,检,验范围,，,增加检,验,比例和,精,度，,合,理,检修周,期,，避免,长,周期运,行,，及时,更,换,；,7,、,修,复,性,大修合,理,化，对,影,响安全,和,经济性,的,关,键,部件适,时,重大改,造,，集中,更,换,。,15,寿命管理基本策略（七大措施）4、设备评估精细化，重视超温超压,15,新的设备管理模式,寿,命,管理,是,电厂,的,一,种,全,周期,设,备管,理,策,略，,它,将长,期,的发,电,计划,与,严格,的,设备在,线监,测,、老,化,趋势,评,定、,寿,命预,测,、维,修 方,式,改进,等,结合,起,来，,实时,预,测,失效,可,能,并及,时,维修,，,从而,根,本,性,减,少设,备,失,效,；,寿命,管,理,的,最,终目,的,是以,经,济上,有,利的,方 式,来,尽可,能,延续,设,备,使,用,寿命,，,必要,时,通,过提,高,可靠,性,，可,用,率改,造,延长,使,用寿,命,新的设备管理模式寿命管理是电厂的一种全周期设备管理策 略，它,16,影响部件失效（寿命）主要状态因素,温,度,状态,（,超,温,、,降温）,应力,状,态,（,过,载荷,、,应力,集,中,）,材料,状,态（,老,化、,脆,化、,氧,化,）,部件失效是部件,寿,命,终结,的,具,体,形式,，,失效,与,寿,命是一,个,问题的,两,个方,面,部件长期使用状,态,评,估和,劣,化,极,限时,间,（部,件,使,用寿命,）,预测是,设,备老化,趋,势监控,、,失效,风,险,管理技,术,、长期,寿,命管理,中,的重要,内,容,影响部件失效（寿命）主要状态因素温度状态（超温、降温）,17,影响部件寿命的主要状态因素,影响因素,影响倍数,应力集中和应力状态,1520,倍,温度,13,倍,冶金和制造,330,倍,母材金属,25,倍,焊缝金属,20,倍,18,影响部件寿命的主要状态因素影响因素影响倍数应力集中和应力状态,18,寿命管理：温度状态预警技术,温度定量评价技术,创立状态四维度定量评价模型，开发 机组温度在线精确评定技术体,系,开发和完善了氧化皮测量、硬度测量,、强度测量、显微组织老化分析、碳,化物相变化等管壁超温状态诊断技术,，解决了高温锅炉管运行后寿命评估,的关键超温状态评估难,题,寿命管理：温度状态预警技术,19,失效状态统计与风险预测,失,效,统计,：,结合,运,行条,件,和失,效,状态,统,计,，综,合,评价,当,前失,效,风险,，,对设,备,未来,失,效可,能,性进,行,预测,，,实现,预,测性,维,修,失效状态统计与风险预测失效统计：结合运行条件和失效状态统计,20,运行状态预警管理模块,温度（压力）异常波动是影响锅炉运行安全的最主要,因素。基于现场大量壁温、汽温测点，构建运行状态监 测预警模型。状态预警内容包括：,温度超限实时监测预,警,温度速率自,动,监测预,警,波动时长精确统计监,测,停机状态自动识别计,算,运行状态预警管理模块温度（压力）异常波动是影响锅炉运行安全的,21,寿命管理：风险定量预测技术,老化定量诊断技术,统计研究电厂材,料,长期使用后老化及 损伤规律,，,在国内首次建,立,了多种老 化定量解析模型。使得老化评,定,方法 由过去单,一,的方法发展到多种方法综,合评定,；,由只,能,定性评定发,展,到多参,数定量评定和综合风险预,测,寿命管理：风险定量预测技术,22,蒙特卡罗风险概率曲线,蒙特卡罗风险概率曲线,23,在线氧化皮脱落风险预警模块,通过,不同材料氧,化,规,律研,究,，研,发,了,氧,化皮,脱,落,风险,监,测,模型,：,在线提,取,氧化皮脱落风险预,测,特征；,在线提取锅炉管堵塞风险监测特征；,氧化,皮,开裂脱落在线风险预警功能；,24,在线氧化皮脱落风险预警模块 通过不同材料氧化规律研究，研,24,寿命管理：老化因子评估技术,寿命精确预测技术,国际,首创：,老,化因,子,修正的,蠕,变寿,命,评,估,方法,，显著,提,高,在线,寿,命评估,的,准确,性,25,寿命管理：老化因子评估技术寿命精确预测技术25,25,寿命管理：概率寿命预测技术,概率寿命评,定,技术,采用国际通行的蠕变损,伤+,疲劳损伤 交互作用寿命评定方法，再增加氧化 损伤的影响因子，显著提高寿命结果 的准确性,采用国际通行的概率寿命评定方法，,定量评价寿命结果的不确定性，显著 提高寿命结果的准确,性,寿命管理：概率寿命预测技术,26,设备概率寿命预测模块,P91,材料概率寿命计,算模,型,设备概率寿命预测模块P91 材料概率寿命计算模型,27,机组寿命管理系统,锅,炉寿命,管,理系,统,高,温锅炉,管,（过热,器,、再热,器,）寿命,管,理系,统,高,温锅炉,部,件（联,箱,、蒸汽,管,道焊缝,、,弯头,、,汽,包）寿,命,管理系,统,汽,轮机寿,命,管理系,统,高,中,压,转,子,寿命管,理,系,统,高,温汽轮,机,