火電機(jī)組的壽命管理將長(zhǎng)期的規(guī)劃與嚴(yán)格的設(shè)備狀態(tài)評(píng)定計(jì)劃、必要的改造、檢測(cè)、維修和運(yùn)行方法的改進(jìn)結(jié)合起來。目的是以經(jīng)濟(jì)上有利的方式來優(yōu)化電廠設(shè)備的一種或多種性能（如可用率、可靠性、熱耗等），并盡可能延長(zhǎng)這些設(shè)備的使用壽命�；痣姍C(jī)組的壽命管理工作需結(jié)合電廠的實(shí)際情況，分階段實(shí)施。首先應(yīng)考慮對(duì)機(jī)組運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性有重大影響的機(jī)組主要部件，然后逐步擴(kuò)大到影響性部件。
1、部件分類與損傷類型
1.1部件分類
火力發(fā)電廠設(shè)備部件分類見表1。
1.2部件損傷類型
部件壽命的管理取決于三種信息：(1)部件目前損傷程度；(2)損傷累積速度；(3)引起發(fā)生損壞所必須的損傷程度。
如果對(duì)部件目前的損傷程度能作出估計(jì)，且知道損傷累積法則和發(fā)生損壞的機(jī)理，則可以對(duì)部件的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)和管理。損傷可由沖蝕、腐蝕、疲勞、蠕變、磨損和電介質(zhì)擊穿等造成。通常，兩種或更多的損傷機(jī)理作用于同一部件，且損傷程度取決于各臺(tái)機(jī)組所特有的許多因素（設(shè)計(jì)、運(yùn)行方式、燃料特性等），因此需要分別對(duì)各臺(tái)機(jī)組和其部件進(jìn)行壽命管理。富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
秸稈顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、壽命管理的理論基礎(chǔ)
2.1壽命管理所需資料
為了對(duì)機(jī)組進(jìn)行壽命管理，必須收集機(jī)組的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行，歷次檢修及對(duì)關(guān)鍵部件的檢驗(yàn)、測(cè)試記錄、事故情況、更新改造等資料，盡可能全面、詳細(xì)。
2.2壽命管理所需要的材料性能
在進(jìn)行壽命管理時(shí)，需要知道各個(gè)部件所使用的材料的各種性能。在機(jī)組運(yùn)行初期進(jìn)行壽命管理時(shí)，只需根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)稱材料性能數(shù)據(jù)的下限值，不需進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行至后期老齡化以后，對(duì)部件進(jìn)行壽命管理時(shí)，則應(yīng)在部件上直接割取試樣，進(jìn)行材料的性能試驗(yàn)。如果直接在部件上取樣有困難，可選用與部件材料牌號(hào)相同、工藝相同的原始材料進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于由試驗(yàn)獲得的原始材料的性能，當(dāng)用于部件壽命管理時(shí)，還應(yīng)考慮其性能在高溫下隨時(shí)間的延長(zhǎng)而劣化的情況。壽命管理時(shí)所需的材料性能詳見表2。
2.3部件受力狀態(tài)計(jì)算
(1)鍋爐汽包
在無超標(biāo)缺陷時(shí)，可根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)法或有限元法對(duì)下降管處進(jìn)行應(yīng)力分析，包括熱應(yīng)力和內(nèi)壓應(yīng)力；對(duì)有超標(biāo)缺陷的汽包，用有限元法或解析法計(jì)算缺陷部位的應(yīng)力。此外，還應(yīng)對(duì)彎曲應(yīng)力及焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行分析和估算，對(duì)殘余應(yīng)力最好進(jìn)行實(shí)測(cè)，同時(shí)還需考慮筒體角變形和焊縫錯(cuò)邊引起的應(yīng)力集中。
(2)蒸汽管道
根據(jù)管道目前的支吊架狀況及有關(guān)管系設(shè)計(jì)、安裝原始資料，對(duì)管系進(jìn)行應(yīng)力分析，找出其最大受力部位和應(yīng)力水平。
(3)三通和集箱
主要計(jì)算內(nèi)壓應(yīng)力和熱應(yīng)力，同時(shí)需考慮接管開孔處的應(yīng)力集中。
2.4壽命預(yù)測(cè)方法
(1)以蠕變?yōu)橹饕Х绞降牟考?br />
以蠕變?yōu)橹饕Х绞降牟考ǜ邷卣羝?br />
管道、高溫集箱等，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的壽命管理口1也應(yīng)
考慮蠕變的損傷作用。
3)蠕變孔洞評(píng)定法
蠕變孔洞法主要是依據(jù)材料的金相組織，根據(jù)蠕變孔洞的分布、大小和密度，將其劃分為不同級(jí)別，用以判斷材料蠕變損傷的老化程度，是部件壽命管理的一個(gè)必要的輔助手段。蠕變空洞評(píng)判方法見表3。對(duì)低合金鋼來說，也可以用定量金相的方法，計(jì)算測(cè)定孔洞的晶界百分?jǐn)?shù)A，然后按下式估算部件的剩余壽命。
(2)以疲勞為主要失效方式的部件
對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、汽包等，其主要失效特征為低周疲勞，需進(jìn)行低周疲勞壽命的管理。對(duì)調(diào)峰運(yùn)行機(jī)組的高溫蒸汽管道、高溫集箱等也應(yīng)考慮低周疲勞問題。
3、電廠機(jī)組部件壽命管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
機(jī)組部件壽命管理系統(tǒng)由4個(gè)部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖見圖1。
(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集統(tǒng)計(jì)部分
運(yùn)行在服務(wù)器上，它從HP-LS-3實(shí)時(shí)服務(wù)器上的DAS1數(shù)據(jù)庫(kù)中采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)分析把結(jié)果存入WGQSMDBS數(shù)據(jù)庫(kù)。
(2)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析部分
運(yùn)行在服務(wù)器上，用中文VB 6.0開發(fā)。分析結(jié)果存入WGQSMDBS數(shù)據(jù)庫(kù)。
(3)靜態(tài)數(shù)據(jù)輸入部分
運(yùn)行在設(shè)備管理人員的工作站上，用Delphi5.0開發(fā)，輸入信息存入WGQSMDBS數(shù)據(jù)庫(kù)。WGQSMDBS數(shù)據(jù)庫(kù)用中文MS SQL SERVER
7.0開發(fā)。
(4)信息查詢部分
用戶通過IE瀏覽器可以查詢各種信息，這部分用中文FRONTPAGE 2000、中文VB 6.0等工具開發(fā)而成。
3.2系統(tǒng)功能
機(jī)組部件壽命管理系統(tǒng)的核心是機(jī)組部件壽命管理數(shù)據(jù)庫(kù)，它主要由三層表格組成：
(1)部件靜態(tài)信息層
它包括部件編碼、部件名稱、部件所在位置、部件的重要程度等有關(guān)部件的永久不變的信息。這一層信息在第一次人工輸入后除了要更改部件管理范圍外，不需要經(jīng)常修改其中的信息。
(2)部件動(dòng)態(tài)信息層
它分成實(shí)時(shí)信息和檢驗(yàn)信息兩大塊，實(shí)時(shí)信息塊包含了全部從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)采集來的數(shù)據(jù)；檢驗(yàn)檢修信息塊包含了部件的檢驗(yàn)或檢修日期、結(jié)果等人工輸入的有關(guān)信息。這一層信息會(huì)不斷增加，需經(jīng)常維護(hù)。
(3)管理考核信息層
包含運(yùn)行考核信息、部件剩余運(yùn)行時(shí)間、部件檢修建議、機(jī)組超溫超壓運(yùn)行的相關(guān)信息等等。這一層信息將自動(dòng)產(chǎn)生，長(zhǎng)期保存。
3.3 各模塊功能描述
(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集
每30 s從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)DAS1中采集82點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行超溫超壓報(bào)警判別，當(dāng)量運(yùn)行時(shí)間計(jì)算，累計(jì)壽命統(tǒng)計(jì)，運(yùn)行值考核信息統(tǒng)計(jì)等。每5min把統(tǒng)計(jì)結(jié)果送入數(shù)據(jù)庫(kù)。
(2)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)
建立1-25監(jiān)測(cè)段的溫度譜和壓力譜以及26-48監(jiān)測(cè)段的溫度譜，若有超溫或超壓發(fā)生，則顯示出各自的超溫（超壓）范圍和累積時(shí)間；計(jì)算詳細(xì)溫度和壓力分布數(shù)據(jù)和相應(yīng)的累積時(shí)間；記錄在運(yùn)行期間同一時(shí)刻主蒸汽和再熱熱段蒸汽的溫度、壓力和它們的累積時(shí)間；計(jì)算主蒸汽管道、再熱熱段管道、過熱器管、再熱器管和額定運(yùn)行工況下的主蒸汽管道的壽命損耗；當(dāng)發(fā)生溫度、壓力載荷變動(dòng)（啟動(dòng)停機(jī)、調(diào)峰變負(fù)荷等）時(shí)，就將按所設(shè)定的級(jí)別條件自動(dòng)地將周次數(shù)等信息形成記錄，存入表中。
(3)金屬材料及檢驗(yàn)檢修數(shù)據(jù)各模塊功能
1)部件編碼
將電廠常用的主要設(shè)備部件進(jìn)行系統(tǒng)KKS編碼，以利于數(shù)據(jù)輸入、查詢及系統(tǒng)管理。在部件編碼模塊中還可輸入部件相應(yīng)圖紙?zhí)�，以方便進(jìn)一步的使用。
2)金屬材料設(shè)計(jì)
針對(duì)納入壽命管理系統(tǒng)的電廠主要部件，按照設(shè)計(jì)圖紙及資料，建立完善的金屬材料材質(zhì)性能標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
3)金屬材料原始數(shù)據(jù)
針對(duì)納入壽命管理系統(tǒng)的電廠主要部件，按照施工圖紙及資料，建立完善的金屬材料材質(zhì)性能原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
4)運(yùn)行參數(shù)
顯示電廠主要設(shè)備的額定運(yùn)行參數(shù)，當(dāng)前運(yùn)行情況，及歷史的主要運(yùn)行數(shù)據(jù)。
5)事故記錄
記錄電廠歷次發(fā)生的設(shè)備故障情況，并記錄每次設(shè)備故障原因分析結(jié)果、處理意見及處理結(jié)果。
6)壽命評(píng)定
當(dāng)對(duì)電廠主要設(shè)備部件進(jìn)行壽命評(píng)估后，給出壽命評(píng)估時(shí)所進(jìn)行的試驗(yàn)分析的主要結(jié)果以及壽命評(píng)估的主要結(jié)論。
7)歷次情況表
將電廠主要設(shè)備部件的檢驗(yàn)、檢修工作中所進(jìn)行的金屬材質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果永久存放在該表中。
8)壽命損耗
給出主要部件的壽命損耗情況。
9)更改建議
根據(jù)電廠主要設(shè)備部件存在的缺陷及壽命損耗、壽命評(píng)定等情況，對(duì)設(shè)備本身和運(yùn)行方式作出有針對(duì)性的更改建議措施。
10)部件輸入
將納入壽命管理系統(tǒng)的電廠常用設(shè)備部件輸入到該數(shù)據(jù)庫(kù)中。
11)授權(quán)管理
建立新的用戶和給予不同用戶不同的使用權(quán)限。
4、結(jié)論
外高橋發(fā)電廠1號(hào)機(jī)300 MW機(jī)組于1 992年10月投產(chǎn)，1 994年12月28日并網(wǎng)發(fā)電，到目前為止累計(jì)運(yùn)行時(shí)間估計(jì)為61 600 h。聯(lián)箱出口主蒸汽管道直管段設(shè)計(jì)尺寸為∮610×95 mm，實(shí)際運(yùn)行平均溫度為541℃，運(yùn)行壓力為19.1MPa。利用傳統(tǒng)的等溫線外推法和L-M參數(shù)法從理論上估算了主蒸汽管道在實(shí)際運(yùn)行參數(shù)下穩(wěn)定工況時(shí)的剩余壽命，計(jì)算結(jié)果表明管道的剩余壽命至少為20萬h；然而在實(shí)際運(yùn)行的過程中，由于汽溫的波動(dòng)、管壁腐蝕所導(dǎo)致的壁厚減薄以及焊縫處在多年運(yùn)行之后的高溫蠕變損傷等等多種因素，都將會(huì)降低甚至大大減少蒸汽管道的剩余使用壽命，因此建議在繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行10萬h之后，根據(jù)材料的損傷狀況和實(shí)際運(yùn)行工況全方面地評(píng)估主蒸汽管道的剩余壽命。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
