Модернизация оборудования ТЭЦ мощностью 750 МВт

Если учесть, что годовая наработка в ближайшее время возрастёт с 2000 часов до 5000-6000 часов, остающейся срок службы составит не более 10-12 лет. Это время необходимо использовать для подготовки мер по детальной оценке остающегося срока службы каждой компоненты энергоблока и продлению их срока службы ещё на 25-30 лет.

Для этого необходимо подготовить и выполнить ряд методических положений по надёжности.

15.3 Методология оценки и анализа безотказности, ремонтопригодности и готовности энергоблоков

Методология оценки и анализа безотказности, ремонтопригодности и готовности энергетических блоков электрических станций предназначена для обеспечения последовательности действий, предусматривающих использование заданных показателей наработки на отказ  и  времени восстановления  компонент, упрощение схемы блока, оценку и анализ показателей безотказности, ремонтопригодности и готовности подсистем и в целом всей системы энергетического блока на основе законов теории вероятностей и аналитического моделирования. 

Рис. 15.1 Упрощённая схема энергоблока

По данным, взятых с МТЭЦ-4, можно построить графики отказов отдельно для турбины и котла соответствующего блока, а затем подсчитать значения наработки на отказ    Полученные данные сведём в таблицу 15.2.

График 1 Количество отказов на блоке №4

График 2  Количество отказов на блоке №5

График 3 Количество отказов на блоке №6

Таблица №15.2-Наработка на отказ для турбины и котла, соответствующего блока

С учётом полученных данных  для паровой турбины и парогенератора составим таблицу 15.3.

Таблица 15.3-Значения наработки на отказ  и время восстановления

Определение подсистем:

Рис. 15.2  Подсистемы

15.4 Расчёт показателей готовности подсистем

Вначале рассматриваем ПС-1, имеющей 100%-ную мощность. Находим  и  для параллельного соединения по формулам:

Таблица 15.4-Компоненты ПС-1

После определения  и  с параллельным соединением переходим к определению   и  для ПС-1, используя формулу для последовательного соединения:

Получим:

Таким же образом рассчитываются показатели готовности для всех остальных подсистем:

Таблица 15.5-Коэффициент готовности подсистем

Таблица 15.6-Значения мощностей подсистем и групп подсистем

15.5 Определение сочетаний подсистем и оценка их готовности при соответствующем сочетании

Рассмотрим группу подсистем ГПС-1, состоящую из двух ПС-2, для каждой из которых значение готовности равно 0.9982384 (см. табл. №5).

Таблица 15.7-Значение готовности состояния подсистем ГПС-1

По аддитивному закону сложения вероятностей суммарная готовность всех состояний групп подсистем равняется сумме готовностей каждого состояния и составляет единицу.

Представим полученные результаты для других групп подсистем ГПС-2, ГПС-3, ГПС-4 в табл. 15.8:

Таблица 15.8-Значение готовности состояния подсистем ГПС-2, ГПС-3, ГПС-4

Исходя их того, что группа подсистем ГПС-4 является отображением энергоблока, показатели, полученные для неё, можно признать расчётными для всего энергоблока.

Для дальнейших расчётов принимаем, что в течение года простой энергоблока в планово-предупредительных ремонтах составляет 40 суток, т.е. период для анализа эффективности равен:

 дней в году;

 эксплутационных дней.

Таблица 15.9-Продолжительность и готовность разных состояний

Коэффициент вынужденных отказов:

Коэффициент готовности:

Путём изменения значений наработки на отказ  и времени восстановления  можно достигнуть более высокого значения коэффициента готовности.

15.5 Моделирование долговечности ТЭС

Оценка остающегося срока службы выходного коллектора парогенератора

Опыт эксплуатации тепловых электростанций показывает, что всё оборудование по его надёжности и безопасности в работе может быть отнесено к четырём категориям.

-  Критическая приоритетность – оборудование, любой отказ которого или его компоненты приводит к полной потере мощности и требует длительного периода восстановления или же представляет опасность для здоровья обслуживающего персонала (главные паропроводы, ЦВД/ ЦСД турбины, электрогенератор, парогенератор и др.).

-  Высокая приоритетность – отказ которого сопровождается частичной потерей мощности на длительный период (часть вспомогательного оборудования турбины, генератора, парогенератора, ПВД, питательные насосы, насосы схемы регенерации и их двигатели и др.).

-  Значительная приоритетность – оборудование, вызывающее полную или частичную потерю мощности, но на короткое время ремонта или восстановления (часть вспомогательного оборудования турбины, генератора, парогенератора, оборудование цирк. системы, насосы и оборудование ХВО, большая доля КИПиА и др.).

-  Низкая приоритетность – оборудование, потеря которого ведёт к частичной потере мощности на короткое время (вспомогательные насосы, часть системы КИПиА, здания и др.).     

Выходные коллекторы пароперегревателя МТЭЦ-4 принадлежат к категории 1. Механизм повреждения – крип и усталость, вызванные цикличностью при переменных нагрузках.

 расчётная паропроизводительность парогенератора;

 расчётная температура острого пара;

расчётное давление острого пара;

наработка парогенератора;

материал коллектора;

наружный диаметр коллектора;

толщина стенки коллектора.

Расчётный продлённый срок службы парогенератора принимаем .

Уровень 1:

Консервативное напряжение:

 эффективность продольной связки.

По номограмме определяем параметр Ларсона – Миллера , но для этого необходимо  перевести в другие единицы измерения, соответствующие номограмме:

Номограмма имеет две кривые – минимальное и среднее значения. Минимальное значение , среднее значение .

Запишем уравнение, из которого необходимо выразить соответствующий