Оперативное диагностирование теплового энергетического оборудования ТЭС на основе эксергетического анализа

• Автор: Скулкин, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Формирование системы технического обслуживания и ремонта
тепловых электрических станций
1.1. Система планово-предупредительного ремонта на основе
ремонтного цикла, определяемого календарной
продолжительностью эксплуатации
1.2. Система ППР на основе ремонтного цикла, определяемого назначенным межремонтным ресурсом энергоблока
1.3. Обоснование целесообразности перехода к системе планирования ремонта на основе оценки технического состояния энернетического оборудования
1.4. Технические средства и методы контроля технического состояния энергетического оборудования
Выводы по главе
2. Разработка и обоснование методической базы оперативного диагностирования теплового энергетического оборудования
2.1. Стратегия организации диагностирования оборудования
2.2. Выбор и обоснования критерия для косвенной оценки состояния оборудования через изменение экономичности его эксплуатации
2.3. Исправление методики расчета удельных перерасходов для оценки эффективности использования топлива
2.4. Дефекты энергетического оборудования и их влияние на удельный перерасход топлива
Выводы по главе

3. Термодинамическое диагностирование дефектов действующих электрических станций
3.1. Диагностирование энергоблока, Йошкар-Олинской ТЭЦ-2 с турбиной ПТ 80/100 - 13/130
3.1.1. Описание тепловой схемы энергоблока и наиболее характерных дефектов
3.1.2. Сбор исходных данных
3.1.3. Оперативная диагностика с помощью оценки изменения термодинамической эффективности
3.1.4. Получение данных ремонтной диагностики и интерпретация результатов оперативной диагностики
3.2. Расчет величины номинальных удельных перерасходов топлива парогазового энергоблока ПГУ-450Т №1 Северо-Западной ТЭЦ г. Санкт-Петербурга для ведения оперативной диагностики
3.2.1. Описание тепловой схемы энергоблока
3.2.2. Обработка исходных данных и расчет величины номинальных удельных перерасходов топлива оборудованием ПГУ-450Т
Выводы по главе
Приложение и расширение методов анализа технико-экономических показателей ТЭС
4.1. Применение энтропийного метода для оценки экономической
целесообразности устранения дефекта
4.2. Расширение области применения пропорционального метода
ОРГРЭС на все существующие типы ТЭС
Выводы по главе
Заключение
Библиографический список.. Приложение. Акты внедрения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В настоящее время планирование ремонтов энергетического оборудования осуществляется на основе ремонтного цикла, определяемого назначенным межремонтным ресурсом энергоблока.
Планирование ремонтов без учета технического состояния энергетического оборудования ведет к учащению отказов устаревшего оборудования и к росту среднегодовых затрат на ремонт современных, высокотехнологичных энергоблоков.
Поиск компромиссных решений между потребностью в сокращении среднегодовых ремонтных затрат и обеспечением надежности эксплуатируемого оборудования делает актуальными разработку и применение методов оперативного диагностирования оборудования.
Состояние энергетического оборудования электрической станции в процессе эксплуатации может оцениваться по множеству факторов: вибрационному (механическому), электрическому (электромагнитному), тепловому, и другим факторам различной физической природы. Комплексная оценка технического состояния оборудования при этом усложняется необходимостью совместного анализа этих показателей, и зачастую эти показатели друг с другом не коррелируют. Для полной комплексной оценки технического состояния энергетического оборудования энергоблока требуется применение целого комплекса технических средств и методов диагностирования, учитывающих различные показатели энергетического оборудования. Установка комплекса технических средств и содержание квалифицированных специалистов для их обслуживания крайне затратны, вследствие чего старые энергоблоки ими не оснащаются.
В этих условиях становится актуальной разработка простого и универсального метода технического диагностирования энергетического оборудования, использующего показания штатных контрольноизмерительных приборов.

Величина изменения функциональной характеристики (показателя) может служить основанием для оценки степени нанесенных повреждений.
Примером влияния дефекта на показатели работы оборудования является рост амплитуды вибрации ротора паровой турбины в области упорного подшипника при прогибе ротора (отрыве лопаток, неравномерном солевом заносе, дефекте подшипника), при этом нормативно установлены допустимые пределы амплитуды вибрации, в которых гарантирована стабильная работа оборудования.
Средства вибродиагностики крайне важны для эксплуатации турооагрегатов, поскольку позволяют своевременно диагностировать наиболее опасные дефекты паровых турбин и турбогенераторов. Наличие средств вибродиагностики, имеющих простое устройство, позволило оснащать ими все турбины, установленные на функционирующих ныне электрических станциях.
Существуют и другие, более сложные примеры влияния дефектов энергетического оборудования на его функциональные характеристики. Одним их них является изменение спектральных характеристик электромагнитного поля, излучаемого турбогенератором или трансформатором [85]. Сложное устройство антенн и широкополосных приемников для регистрации спектральных характеристик электромагнитого поля, а также сложность интерпретации спектральных изменений препятствуют широкому внедрению данной технологии.
Анализ литературы на тему диагностирования энергетического оборудования показал достаточно глубокую проработку методов и технических средств диагностирования электроэнергетического оборудования [34; 69; 85, 108].
Тема диагностирования теплового оборудования электрических станций в литературе затронута в меньшей степени. Методическая и материальная база для диагностирования тепловой части ТЭС на данный момент представлена в [67; 72; 77].