一種用于頻繁快速啟停聯合循環汽輪機主汽閥殼壽命監控裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及一種主汽閥殼壽命監控裝置，特別涉及一種用于頻繁快速啟停聯合循環汽輪機主汽閥殼壽命監控裝置。
【背景技術】
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[0002]主汽閥是汽輪機的重要部件，是控制汽輪機進汽的重要開關。對于頻繁啟停聯合循環汽輪機，主汽閥殼壽命管理關系機組安全性和經濟性的關鍵技術之一。國內燃氣輪機聯合循環調峰機組，啟停頻繁，影響聯合循環機組的服役壽命。調峰機組的可靠性要求更高，對機組配套的相關閥門的安全性要求也更高。
[0003]金屬因溫度化不能自由伸縮而產生的應力，或金屬本身溫度不均勻使伸縮受制約而產生的應力，稱為熱應力。由于熱應力是溫度變化而產生的，所以也稱溫度應力或溫差應力。部件工作時，它的尺寸將因溫度變化而伸縮。若部件的伸縮不受任何限制，溫度變化只能使其變形，而不致產生應力。若部件不能自由伸縮，將會在其內部產生應力。部件在受熱或冷卻時，若各部分溫度不一致，變形將受制約。溫度高的部分要膨脹伸長，溫度低的部分則限制它的膨脹，結果在高溫部位產生壓應力。低溫部位產生拉應力。
[0004]隨著汽輪機不斷向大功率、高效率方向發展，進氣溫度、壓力不斷增加，對主汽閥的安全性和服役壽命要求也不斷提高。目前汽輪機壽命管理多采用數值計算的方法，實時壽命監控管理系統應用在實際機組上的不多，而且傳統數值計算結果誤差較大，準確性不高，需要通過實際機組閥門的定期檢修檢測進行修正，不能達到實時監控的目的。
【實用新型內容】:
[0005]本實用新型的目的在于針對上述現有技術的不足，提供了一種用于頻繁快速啟停聯合循環汽輪機主汽閥殼壽命監控裝置。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案予以實現的:
[0007]—種用于頻繁快速啟停聯合循環汽輪機主汽閥殼壽命監控裝置，主汽閥包括主汽閥殼，設置在主汽閥殼上方的主汽閥蓋，通過閥座和閥蝶設置在主汽閥殼內的閥桿，焊接在主汽閥殼側壁上的主蒸汽進汽短接管、主蒸汽出汽短接管、閥座前疏水管、閥座后輸水管和閥桿漏氣短接管，以及通過連接汽封管道與閥桿漏氣短接管相連通的防止回流閥；其中，
[0008]主蒸汽進汽短接管、主蒸汽出汽短接管、閥座前疏水管、閥座后輸水管以及連接汽封管道上均設置有溫度傳感器和壓力傳感器，主汽閥殼、主蒸汽進汽短接管以及主蒸汽出汽短接管上均設置有耐高溫應變片，多個溫度傳感器通過多通道溫度計與多通道數據記錄儀的輸入端相連，多個壓力傳感器通過多通道壓力儀與多通道數據記錄儀的輸入端相連，多個耐高溫應變片通過多通道應變計與多通道數據記錄儀的輸入端相連，多通道數據記錄儀的輸出端與主汽閥殼壽命監控系統的輸入端相連。
[0009]本實用新型進一步的改進在于，主汽閥蓋通過閥蓋螺栓設置在主汽閥殼的上方。
[0010]本實用新型進一步的改進在于，主蒸汽進汽短接管焊接在主汽閥殼側壁的上半部分，主蒸汽出汽短接管焊接焊接在主汽閥殼另一側側壁的下半部分。
[0011]本實用新型進一步的改進在于，在主汽閥殼外壁上接近主蒸汽進汽短接管的附近設置耐高溫應變片，用于實時測量該部位的應變;在主汽閥殼外壁上接近主蒸汽出汽短接管的附近設置耐高溫應變片，用于實時測量該部位的應變;在主汽閥殼外壁上接近閥座前疏水管的附近設置耐高溫應變片，用于實時測量該部位的應變;在主汽閥殼外壁上接近閥座后疏水管的附近設置耐高溫應變片，用于實時測量該部位的應變。
[0012]本實用新型進一步的改進在于，在主汽閥殼底部周向均布設置四個閥桿漏氣短接管和四個連接汽封管道，在主汽閥殼外壁上接近閥桿漏氣短接管的附近設置耐高溫應變片，用于實時測量該部位的應變。
[0013]本實用新型進一步的改進在于，主汽閥殼上的各個耐高溫應變片采用耐高溫導線分別與多通道應變計連接。
[0014]相對于現有技術，本實用新型具有如下的技術效果:
[0015]本實用新型一種用于頻繁快速啟停聯合循環汽輪機主汽閥殼壽命監控裝置，利用耐高溫應變片感知主汽閥殼外部的應變，利用溫度傳感器和壓力傳感器實時測量主汽閥殼各關鍵部位的溫度和壓力，用于實時計算主汽閥殼體的應力場分布。根據主汽閥殼的材料的彈性模量將測量應變值換算成應力，結合實時計算的主汽閥殼體的應力場，依據主汽閥殼材料的疲勞曲線和蠕變曲線，獲得主汽閥殼實時的疲勞壽命消耗率和蠕變壽命消耗率，最終獲得主汽閥的總體實時壽命消耗曲線。
[0016]主汽閥殼外壁多部位設置耐高溫應變片，能夠精細的實時監控主汽閥殼外部應變分布情況，采用應變片感知主汽閥殼應變變化，簡單，易實施，無需改變主汽閥殼原由結構，可靠性好，準確性高，能夠為主汽閥殼壽命評估提供準確的應變變化信息。
[0017]主汽閥殼設置多個溫度和壓力測點，采用溫度傳感器和壓力傳感器實時感知主汽閥殼多個位置的溫度變化和壓力變化，根據多個測點的溫度與壓力數據實時計算主汽閥殼的溫度場和應力場，動態顯示主汽閥殼應力場的變化。
[0018]多通道數據記錄儀能夠保證存儲數據的連續性，相比數字存儲設備更能還原真實的連續的應變、溫度和壓力信息。溫度傳感器固定安裝在主汽閥殼上，可實時監控主汽閥殼的溫度變化，保證啟停過程中主汽閥殼的溫度變化速率在安全范圍內，提高啟停安全性。
[0019]綜上所述，本實用新型一種用于頻繁快速啟停聯合循環汽輪機主汽閥殼壽命監控裝置，解決了采用數值方法評估主汽閥殼壽命準確性不高，已往缺乏啟停過程實時監控主汽閥應變變化，溫度變化速率的問題，提供了一種用于實時監控主汽閥殼壽命的方法，適用于各汽輪機主汽閥殼壽命監控，能夠實時測量主汽閥殼外壁多個部位應變變化，實時測量主汽閥殼內部多個部位溫度和壓力，來實時計算主汽閥殼應力場分布，為頻繁快速啟停聯合循環汽輪機主汽閥殼壽命監控提供動態實時準確數據，以提高主汽閥殼壽命監控精確性。
【附圖說明】
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[0020]圖1為主汽閥殼壽命監控裝置A-A截面示意圖；
[0021 ]圖2為主汽閥殼壽命監控裝置仰視示意圖；
[0022]圖3為主汽閥殼壽命監控裝置正視示意圖；
[0023]圖4為主汽閥殼壽命監控裝置B-B截面示意圖；
[0024]圖5為主汽閥殼壽命監控裝置C-C截面示意圖；
[0025]圖6為主汽閥殼壽命監控系統示意圖；
[0026]圖7為主汽閥殼壽命監控系統拓撲圖；
[0027]圖8為主汽閥殼壽命監控系統流程圖；
[0028]圖9為主汽閥殼材料蠕變壽命曲線；
[0029]圖10為主汽閥殼材料疲勞壽命曲線。
[0030]其中:1、主汽閥殼;2、主汽閥蓋;3、閥蓋螺栓;4、閥桿;5、進汽短接管;6、出汽短接管;7、閥座;8、閥蝶;9、溫度傳感器;1、壓力傳感器;11、耐高溫應變片；12、耐高溫導線；13、螺栓；14、壓力計；15、應變計；16、溫度計；17、多通道數據記錄儀；18、壽命評估系統；19、閥座前疏水管；20、閥座后疏水管；21、閥桿漏氣短接管；22、主汽閥殼支架;23、主汽閥殼支架拉筋;24、連接汽封管道;25、防止回流閥；26、主汽閥殼應變測點數據;27、主汽閥殼溫度壓力測點數據;28、各應變測點實時監控曲線；29、各應變測點變化率的實時監控曲線;30、主汽閥殼關鍵部位應力分布；31、各溫度測點實時監控曲線；32、各壓力測點實時監控曲線；
33、各溫度測點變化率的實時監控曲線;34、各壓力測點變化率實時監控曲線;35、主汽閥殼溫度場;36、主汽閥殼應力場;37、主汽閥殼材料蠕變曲線和疲勞曲線;38、主汽閥殼壽命消耗率實時監控;39、主汽閥殼總體壽命消耗實時監控;40、壽命監控工作站;41、壽命評估服務器;42、數據庫;43、Web服務器;44、用戶內部局域網；45、終端瀏覽器。
【具體實施方式】
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[0031 ]以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0032]參見圖1，本實用新型一種用于頻繁快速啟停聯合循環汽輪機主汽閥殼壽命監控裝置，包括主汽閥