CN114412588B - 核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法，涉及核电汽轮机技术领域。该方法包括：获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数，根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，进而确定核电汽轮机的温差比，实现对核电汽轮机进行运行优化控制。本申请实施例可以准确监控核电汽轮机的寿命以及工作期间的安全性，从而提高核电汽轮机的使用寿命，保证核电汽轮机长周期安全运行。

Description

核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法

技术领域

本申请涉及核电汽轮机技术领域，尤其涉及一种核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法。

背景技术

核电汽轮机关键部件承受快速起动热应力作用时，容易造成部件损伤，从而影响核电汽轮机的安全性以及使用寿命，为了提高核电汽轮机的使用寿命，保证核电汽轮机长周期安全运行，需要对核电汽轮机的寿命进行监控。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法。

本申请的第二个目的在于提出一种核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控装置。

本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。

本申请的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。

本申请的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法，包括：

获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数；

根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比；

根据转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，确定核电汽轮机的温差比；

根据核电汽轮机的温差比，对核电汽轮机进行运行优化控制。

在一种可能的实现方式中，获取核电汽轮机的目标部件的温差比的过程包括：获取目标部件的体积平均温差和热力监控参数；获取目标部件对应材料在工作温度下的材料属性数据；根据目标部件的体积平均温差、材料属性数据和热应力监控参数，确定目标部件的温差比。

在一种可能的实现方式中，目标部件为转子，获取转子的温差比的过程，包括：根据转子的体积平均温度的仿真值和核电汽轮机的内缸壁厚第一设定深度范围内测点金属温度，获取转子的体积平均温度差；获取转子材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；根据转子的体积平均温度差、转子的热应力监控参数和转子材料的弹性模量和泊松比，获取转子的温差比。

在一种可能的实现方式中，目标部件为阀壳，获取阀壳的温差比的过程，包括：根据阀壳的壁厚第二设定深度范围内测点金属温度和第三设定深度范围内测点金属温度，获取阀壳的体积平均温度差；获取阀壳材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；根据阀壳的体积平均温度差、阀壳的热应力监控参数和阀壳材料的弹性模量和泊松比，获取阀壳的温差比。

在一种可能的实现方式中，目标部件为汽缸，获取汽缸的温差比的过程，包括：根据汽缸的壁厚第四设定深度范围内测点金属温度和第五设定深度范围内测点金属温度，获取汽缸的体积平均温度差；获取汽缸材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；根据汽缸的体积平均温度差、汽缸的热应力监控参数和汽缸材料的弹性模量和泊松比，获取汽缸的温差比。

在一种可能的实现方式中，根据转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，确定核电汽轮机的温差比，包括：选取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比中的最大温差比，将最大温差比确定为核电汽轮机的温差比。

在一种可能的实现方式中，根据核电汽轮机的温差比，对核电汽轮机进行运行优化控制，包括：响应于核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值，确定转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控合格；响应于核电汽轮机的温差比大于或者等于预设的温度比阈值，确定转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控未合格，降低核电汽轮机进汽温度的变化率并重新进行监控，直到核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值结束优化。

本申请实施例可以准确监控核电汽轮机的寿命以及工作期间的安全性，从而提高核电汽轮机的使用寿命，保证核电汽轮机长周期安全运行。

为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控装置，包括：

第一获取模块，用于获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数；

第二获取模块，用于根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比；

确定模块，用于根据转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，确定核电汽轮机的温差比；

优化模块，用于根据核电汽轮机的温差比，对核电汽轮机进行运行优化控制。

在一种可能的实现方式中，第二获取模块，还用于：获取目标部件的体积平均温差和热力监控参数；获取目标部件对应材料在工作温度下的材料属性数据；根据目标部件的体积平均温差、材料属性数据和热应力监控参数，确定目标部件的温差比。

在一种可能的实现方式中，第二获取模块，还用于：根据转子的体积平均温度的仿真值和核电汽轮机的内缸壁厚第一设定深度范围内测点金属温度，获取转子的体积平均温度差；获取转子材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；根据转子的体积平均温度差、转子的热应力监控参数和转子材料的弹性模量和泊松比，获取转子的温差比。

在一种可能的实现方式中，第二获取模块，还用于：根据阀壳的壁厚第二设定深度范围内测点金属温度和第三设定深度范围内测点金属温度，获取阀壳的体积平均温度差；获取阀壳材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；根据阀壳的体积平均温度差、阀壳的热应力监控参数和阀壳材料的弹性模量和泊松比，获取阀壳的温差比。

在一种可能的实现方式中，第二获取模块，还用于：根据汽缸的壁厚第四设定深度范围内测点金属温度和第五设定深度范围内测点金属温度，获取汽缸的体积平均温度差；获取汽缸材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；根据汽缸的体积平均温度差、汽缸的热应力监控参数和汽缸材料的弹性模量和泊松比，获取汽缸的温差比。

在一种可能的实现方式中，确定模块，还用于：选取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比中的最大温差比，将最大温差比确定为核电汽轮机的温差比。

在一种可能的实现方式中，优化模块，还用于：响应于核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值，确定转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控合格；响应于核电汽轮机的温差比大于或者等于预设的温度比阈值，确定转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控未合格，降低核电汽轮机进汽温度的变化率并重新进行监控，直到核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值结束优化。

为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本申请第一方面实施例中提供的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法。

为达上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中，计算机指令用于使计算机执行根据本申请第一方面实施例中提供的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法。

为达上述目的，本申请第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现本申请第一方面实施例中提供的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法。

附图说明

图1是本申请一个实施例的核电汽轮机的联合监控平台的示意图；

图2是本申请一个实施例的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法的流程图；

图3是本申请一个实施例的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法中运行优化控制的流程图；

图4是本申请一个实施例的适用于具体型号的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法的流程图；

图5是本申请一个实施例的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控装置的结构框图；

图6是本申请一个实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

图1是根据本申请一个实施例的核电汽轮机的联合监控平台的示意图，如图1所示，该联合监控平台，包括：

部件模型数据库1、载荷数据库2、材料数据库3、计算服务器4、网页服务器5和客户端浏览器6。

部件模型数据库1存储核电汽轮机的部件设计参数和三维力学模型，载荷数据库2存储核电汽轮机的压力载荷、离心力载荷、热载荷、螺栓预紧力载荷、内缸壁厚85％-95％深度处测点金属温度、阀壳与汽缸的壁厚85％-95％深度处测点金属温度、阀壳与汽缸的壁厚45％-50％深度处测点金属温度，材料数据库3存储核电汽轮机的材料物理性能、材料力学性能、高温长时力学性能与疲劳断裂力学性能，计算服务器4包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的核电汽轮机寿命在役监控计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现本发明提供的核电汽轮机寿命在役监控方法。

设计部件模型数据库1、载荷数据库2、材料数据库3与计算机服务器4通信连接，用于向计算机服务器4发送核电汽轮机寿命在役监控所需力学模型与数据；

计算机服务器4与网页服务器5通信连接，网页服务器5与客户端浏览器6通信连接，可以将监控数据或优化信息反馈至网页服务器5与客户浏览器6上进行展示。

下面结合参考附图描述本申请的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法、装置、电子设备及存储介质。

图2是本申请一个实施例的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法的流程图，如图2所示，该方法包括以下步骤：

S201，获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数。

快速起动热应力作用下，核电汽轮机的某些部件会造成一定的损伤，其中，核电汽轮机在快速起动热应力作用下的损伤主要体现在核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸等部件。

本申请实施例中，分别获取内缸壁厚第一设定深度范围内测点金属温度、阀壳的壁厚第二设定深度范围内测点金属温度和第三设定深度范围内测点金属温度，以及核电汽轮机转子、阀壳与汽缸的设计参数与三维力学模型与材料力学性能数据，对转子、阀壳与汽缸承受快速起动过大热应力的情况进行仿真模拟，从而获取核电汽轮机转子对应N年寿命的热应力、核电汽轮机阀壳对应N年寿命的热应力、核电汽轮机汽缸对应N年寿命的热应力，以及核电汽轮机在起动、停机或运行过程转子的体积平均温度。需要说明的是，转子的体积平均温度为仿真过程中模拟的体积平均温度的仿真值。

可选地，N为核电汽轮机的寿命在役时间，本申请实施例中，N可以取值为60。

S202，根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比。

获取目标部件的体积平均温差、热力监控参数以及目标部件对应材料在工作温度下的材料属性数据，根据目标部件的体积平均温差、材料属性数据和热应力监控参数，确定目标部件的温差比。

在一些实现中，以目标部件为转子进行举例说明，根据转子的体积平均温度的仿真值t_mi和核电汽轮机的内缸壁厚第一设定深度范围内测点金属温度t₉₅，获取转子的体积平均温度差Δt_mr为：Δt_mr＝|t_mi-t₉₅|，可选地，第一设定深度范围可以为内缸壁厚85％-95％深度范围；根据转子的体积平均温度差Δt_mr、转子的热应力监控参数σ_thr，以及获取的转子材料在工作温度下的弹性模量E₁、线膨胀系数β₁和泊松比μ₁，采用如下公式获取转子的温差比R_Δtr：

在一些实现中，以目标部件为阀壳进行举例说明，根据阀壳的壁厚第二设定深度范围内测点金属温度t_50v和第三设定深度范围内测点金属温度t_95v，获取阀壳的体积平均温度差Δt_mv为：Δt_mv＝|t_50v-t_95v|，可选地，第二设定深度范围可以为阀门壳体壁厚45％-50％深度范围，第三设定深度范围可以为阀门壳体壁厚85％-95％深度范围；根据阀壳的体积平均温度差Δt_mv、阀壳的热应力监控参数σ_thv，以及获取的阀壳材料在工作温度下的弹性模量E₂、线膨胀系数β₂和泊松比μ₂，采用如下公式获取阀壳的温差比R_Δtv：

在一些实现中，以目标部件为汽缸进行举例说明，根据汽缸的壁厚第四设定深度范围内测点金属温度t_50c和第五设定深度范围内测点金属温度t_95c，获取汽缸的体积平均温度差Δt_mc为：Δt_mc＝|t_50c-t_95c|，可选地，第四设定深度范围可以为汽缸壁厚45％-50％深度范围，第五设定深度范围可以为汽缸壁厚85％-95％深度范围；根据汽缸的体积平均温度差Δt_mc、汽缸的热应力监控参数σ_thc，以及获取的汽缸材料在工作温度下的弹性模量E₃、线膨胀系数β₃和泊松比μ₃，采用如下公式获取汽缸的温差比R_Δtc：

S203，根据转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，确定核电汽轮机的温差比。

为了实现对核电汽轮机的准确监控，需考虑转子、阀壳和汽缸中温差比最大的部件，根据温差比最大的部件对核电汽轮机进行调控，以满足对核电汽轮机的优化需要，也就是说，选取转子的温差比R_Δtr、阀壳的温差比R_Δtv和汽缸的温差比R_Δtc中的最大温差比，将最大温差比确定为核电汽轮机的温差比。

可选地，可以采取如下公式获取最大温差比R_Δtmax：

R_Δtmax＝MAX{R_Δtr,R_Δtv,R_Δtc}

其中，MAX{...}为取最大值运算。

S204，根据核电汽轮机的温差比，对核电汽轮机进行运行优化控制。

根据核电汽轮机的温差比判断核电汽轮机的寿命监控情况，本申请实施例中，核电汽轮机的温差比越小，则寿命监控的安全性越大，因此，可以根据核电汽轮机的温差比与根据先验知识预设的温差比阈值作比较，从而获取核电汽轮机的寿命监控情况，进而对核电汽轮机进行运行优化控制，进一步降低核电汽轮机的温差比，提高核电汽轮机的使用寿命以及安全性。

本申请实施例中，可以获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数，根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，进而确定核电汽轮机的温差比，实现对核电汽轮机进行运行优化控制。本申请实施例可以准确监控核电汽轮机的寿命以及工作期间的安全性，从而提高核电汽轮机的使用寿命，保证核电汽轮机长周期安全运行。

图3是本申请一个实施例的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法中运行优化控制的流程图，如图3所示，该方法包括以下步骤：

S301，获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数。

S302，根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比。

S303，根据转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，确定核电汽轮机的温差比。

关于步骤S301、步骤S302、步骤S303的相关介绍可以参考上述实施例中的内容，此处不再赘述。

S304，响应于核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值，确定转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控合格。

可选地，本申请实施例中，根据先验知识预设的温度比阈值可以取1，也就是说，若R_Δtmax＜1，则确定核电汽轮机承受快速起动热应力作用的寿命监控合格，由于核电汽轮机的温差比是由转子的温差比R_Δtr、阀壳的温差比R_Δtv和汽缸的温差比R_Δtc中的最大温差比，也就是说，转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控合格，表明转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命处于受控状态。

S305，响应于核电汽轮机的温差比大于或者等于预设的温度比阈值，确定转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控未合格，降低核电汽轮机进汽温度的变化率并重新进行监控，直到核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值结束优化。

若R_Δtmax≥1，则确定核电汽轮机承受快速起动热应力作用的寿命监控未合格，也就是说，转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控未合格，表明在运行阶段需要核电汽轮机的起动过程优化改进。可选地，本申请实施例中，可以降低核电汽轮机进汽温度的变化率至当前的0.5-0.8倍，并对核电汽轮机重新进行监控，直到核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值，结束优化。

本申请实施例中，将核电汽轮机的温差比与预设的温差比阈值作比较，确定转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控是否合格，对寿命监控未合格的核电汽轮机进行运行优化控制。本申请实施例可以准确监控核电汽轮机的寿命以及工作期间的安全性，从而提高核电汽轮机的使用寿命，保证核电汽轮机长周期安全运行。

图4是本申请一个实施例的适用于具体型号的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法的流程图，如图4所示，该方法包括以下步骤：

S401，计算转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力的热应力监控参数。

举例来说，基于核电汽轮机的部件模型数据库、载荷数据库与材料数据库，输入内缸壁厚85％-95％深度处测点金属温度、阀壳与汽缸的壁厚85％-95％深度处测点金属温度、阀壳与汽缸的壁厚45％-50％深度处测点金属温度，以及核电汽轮机转子、阀壳与汽缸的设计参数与三维力学模型与材料力学性能数据，使用转子、阀壳与汽缸承受快速起动过大热应力监控的方法，计算得出该型号1200MW核电汽轮机转子对应60年寿命的热应力σ_thr＝692MPa、核电汽轮机阀壳对应60年寿命的热应力σ_thv＝458MPa、核电汽轮机汽缸对应60年寿命的热应力σ_thc＝463MPa，以及核电汽轮机在起动、停机或运行过程转子体积平均温度的仿真值t_mi＝100℃。

S402，在线计算核电汽轮机转子体积平均温差。

举例来说，该型号1200MW核电汽轮机内缸金属温度在线监测值t₉₅＝270℃，在线计算该型号1200MW核电汽轮机转子体积平均温差Δt_mr按照如下公式计算：

Δt_mr＝|t_mi-t₉₅|＝|100-270|＝170℃

在上式中，t_mi为在起动过程的转子体积平均温度的仿真值100℃，t₉₅为核电汽轮机内缸壁厚85％-95％深度处测点金属温度，本实施例取内缸壁厚95％深度处测点金属温度270℃。

S403，在线计算核电汽轮机阀壳体积平均温差。

举例来说，该型号1200MW核电汽轮机进汽阀壳金属温度在线监测值t₉₅＝271℃与t₅₀＝138℃，在线计算该型号1200MW核电汽轮机阀壳体积平均温差Δt_mv按照如下公式计算：

Δt_mv＝|t_50v-t_95v|＝|138-271|＝133℃

在上式中，t_50v为阀门壳体壁厚45％-50％深度处测点金属温度，本实施例取阀门壳体壁厚50％深度处测点金属温度138℃，t_95v为阀门壳体壁厚85％-95％深度处测点金属温度，本实施例取阀门壳体壁厚95％深度处测点金属温度271℃；

S404，在线计算核电汽轮机汽缸体积平均温差。

举例来说，该型号1200MW核电汽轮机汽缸金属温度在线监测值t₉₅＝240℃与t₅₀＝130℃，在线计算该型号1200MW核电汽轮机汽缸体积平均温差Δt_mc照如下公式计算：

Δt_mc＝|t_50c-t_95c|＝|130-240|＝110℃

在上式中，t_50c为汽缸壁厚45％-50％深度处测点金属温度，本实施例取汽缸壁厚50％深度处测点金属温度130℃，t_95c为汽缸壁厚85％-95％深度处测点金属温度，本实施例取汽缸壁厚95％深度处测点金属温度240℃；

S405，在线计算核电汽轮机转子温差比。

举例来说，该型号1200MW核电汽轮机转子温差比值R_Δtr按照如下公式计算：

在上式中，Δt_mr为转子体积平均温差170℃，E₁为转子材料在工作温度下的弹性模量1.912×10⁵MPa，β₁为转子材料在工作温度下的线膨胀系数12.62×10^-6(1/K)，μ₁为转子材料在工作温度下的泊松比0.303，σ_thr为核电汽轮机转子对应60年寿命的热应力692MPa；

S406，在线计算核电汽轮机阀壳温差比。

举例来说，该型号1200MW核电汽轮机阀壳温差比值R_Δtv按照如下公式计算：

在上式中，Δt_mv为阀壳体积平均温差133℃，E₂为阀壳材料在工作温度下的弹性模量1.994×10⁵MPa，β₂为阀壳材料在工作温度下的线膨胀系数12.71×10^-6(1/K)，μ₂为阀壳材料在工作温度下的泊松比0.28，σ_thv为核电汽轮机阀壳对应60年寿命的热应力458MPa；

S407，在线计算核电汽轮机汽缸温差比。

举例来说，该型号1200MW核电汽轮机汽缸温差比值R_Δtc按照如下公式计算：

在上式中，Δt_mc为汽缸体积平均温差110℃，E₃为汽缸材料在工作温度下的弹性模量1.974×10⁵MPa，β₃为汽缸材料在工作温度下的线膨胀系数13.00×10^-6(1/K)，μ₃为汽缸材料在工作温度下的泊松比0.28，σ_thc为核电汽轮机汽缸对应60年寿命的热应力463MPa；

S408，确定核电汽轮机最大温差比。

举例来说，该型号1200MW核电汽轮机最大温差比值R_Δtmax按照如下公式计算：

R_Δtmax＝MAX{R_Δtr,R_Δtv,R_Δtc}＝MAX{0.855，1.022，0.847}＝1.022

S409，进行转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命优化控制。

其中，优化控制包括对核电汽轮机最大温差比的监控，响应于温差比未满足合格条件，生成核电汽轮机的运行优化改进策略，并基于优化改进策略对起动过程进行运行优化控制，重新执行S401至S408，直到温差比小于1为止。

举例来说，对于该型号1200MW核电汽轮机转子、阀壳与汽缸承受快速起动过大热应力作用的寿命进行运行优化控制设计控制：

由于R_Δtmax≥1，该型号1200MW核电汽轮机转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控不合格，表明在运行阶段需要该型号1200MW核电汽轮机的起动过程优化改进，采用降低该型号1200MW核电汽轮机进汽温度的变化率至当前的0.6倍，重新执行步骤S401至步骤S408，监控结果列于1；这时R_Δtmax＜1，该型号1200MW核电汽轮机转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控合格，表明转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命处于受控状态，进入后续监控流程。

表1核电汽轮机承受快速起动热应力作用的运行监控

本申请实施例可以准确监控核电汽轮机的寿命以及工作期间的安全性，从而提高核电汽轮机的使用寿命，保证核电汽轮机长周期安全运行。

在上述实施例的基础之上，还可以打印或者输出核电汽轮机的监控报告，其中，监控报告中可以包括核电汽轮机每个目标下多个维度的监控数据以及对应的优化改进策略。可选地，还可以包括核电汽轮机的优化结果等信息。

如图5所示，基于同一申请构思，本申请实施例还提供了一种核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控装置500，包括：

第一获取模块510，用于获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数；

第二获取模块520，用于根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比；

确定模块530，用于根据转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，确定核电汽轮机的温差比；

优化模块540，用于根据核电汽轮机的温差比，对核电汽轮机进行运行优化控制。

在一种可能的实现方式中，第二获取模块520，还用于：获取目标部件的体积平均温差和热力监控参数；获取目标部件对应材料在工作温度下的材料属性数据；根据目标部件的体积平均温差、材料属性数据和热应力监控参数，确定目标部件的温差比。

在一种可能的实现方式中，第二获取模块520，还用于：根据转子的体积平均温度的仿真值和核电汽轮机的内缸壁厚第一设定深度范围内测点金属温度，获取转子的体积平均温度差；获取转子材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；根据转子的体积平均温度差、转子的热应力监控参数和转子材料的弹性模量和泊松比，获取转子的温差比。

在一种可能的实现方式中，第二获取模块520，还用于：根据阀壳的壁厚第二设定深度范围内测点金属温度和第三设定深度范围内测点金属温度，获取阀壳的体积平均温度差；获取阀壳材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；根据阀壳的体积平均温度差、阀壳的热应力监控参数和阀壳材料的弹性模量和泊松比，获取阀壳的温差比。

在一种可能的实现方式中，第二获取模块520，还用于：根据汽缸的壁厚第四设定深度范围内测点金属温度和第五设定深度范围内测点金属温度，获取汽缸的体积平均温度差；获取汽缸材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；根据汽缸的体积平均温度差、汽缸的热应力监控参数和汽缸材料的弹性模量和泊松比，获取汽缸的温差比。

在一种可能的实现方式中，确定模块530，还用于：选取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比中的最大温差比，将最大温差比确定为核电汽轮机的温差比。

在一种可能的实现方式中，优化模块540，还用于：响应于核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值，确定转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控合格；响应于核电汽轮机的温差比大于或者等于预设的温度比阈值，确定转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控未合格，降低核电汽轮机进汽温度的变化率并重新进行监控，直到核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值结束优化。

本申请实施例中，可以获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数，根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，进而确定核电汽轮机的温差比，实现对核电汽轮机进行运行优化控制。本申请实施例可以准确监控核电汽轮机的寿命以及工作期间的安全性，从而提高核电汽轮机的使用寿命，保证核电汽轮机长周期安全运行。

基于同一申请构思，本申请实施例还提供了一种电子设备。

图6为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。如图6所示，该电子设备600，包括存储器610、处理器620及存储在存储器610上并可在处理器620上运行的计算机程序产品，处理器执行计算机程序时，实现前述的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

基于同一申请构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中，该计算机指令用于使计算机执行上述实施例中的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法。

基于同一申请构思，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时上述实施例中的核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本申请可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控方法，其特征在于，包括：

获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数；

根据所述热应力监控参数，获取所述转子的温差比、所述阀壳的温差比和所述汽缸的温差比,其中，所述温差比等于体积平均温度差、工作温度下的弹性模量与线膨胀系数的乘积，除以热应力监控参数，再除以1减去泊松比之差的商；

根据所述转子的温差比、所述阀壳的温差比和所述汽缸的温差比，确定所述核电汽轮机的温差比；

响应于所述核电汽轮机的温差比大于或者等于预设的温度比阈值，确定所述核电汽轮机承受快速起动热应力作用的寿命监控未合格，降低所述核电汽轮机进汽温度的变化率并重新进行监控，直到所述核电汽轮机的温差比小于所述预设的温度比阈值结束优化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述核电汽轮机的目标部件的温差比的过程包括：

获取所述目标部件的体积平均温差和热力监控参数；

获取所述目标部件对应材料在工作温度下的材料属性数据；

根据所述目标部件的体积平均温差、材料属性数据和热应力监控参数，确定所述目标部件的温差比。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标部件为转子，获取所述转子的温差比的过程，包括：

根据所述转子的体积平均温度的仿真值和所述核电汽轮机的内缸壁厚第一设定深度范围内测点金属温度，获取所述转子的体积平均温度差；

获取转子材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；

根据所述转子的体积平均温度差、所述转子的热应力监控参数和所述转子材料的弹性模量和泊松比，获取所述转子的温差比。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标部件为阀壳，获取所述阀壳的温差比的过程，包括：

根据所述阀壳的壁厚第二设定深度范围内测点金属温度和第三设定深度范围内测点金属温度，获取所述阀壳的体积平均温度差；

获取阀壳材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；

根据所述阀壳的体积平均温度差、所述阀壳的热应力监控参数和所述阀壳材料的弹性模量和泊松比，获取所述阀壳的温差比。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标部件为汽缸，获取所述汽缸的温差比的过程，包括：

根据所述汽缸的壁厚第四设定深度范围内测点金属温度和第五设定深度范围内测点金属温度，获取所述汽缸的体积平均温度差；

获取汽缸材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；

根据所述汽缸的体积平均温度差、所述汽缸的热应力监控参数和所述汽缸材料的弹性模量和泊松比，获取所述汽缸的温差比。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述转子的温差比、所述阀壳的温差比和所述汽缸的温差比，确定所述核电汽轮机的温差比，包括：

选取所述转子的温差比、所述阀壳的温差比和所述汽缸的温差比中的最大温差比，将所述最大温差比确定为所述核电汽轮机的温差比。

7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，

响应于所述核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值，确定所述转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控合格。

8.一种核电汽轮机快速起动热应力作用下的寿命在役监控装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数；

第二获取模块，用于根据所述热应力监控参数，获取所述转子的温差比、所述阀壳的温差比和所述汽缸的温差比，其中，所述温差比等于体积平均温度差、工作温度下的弹性模量与线膨胀系数的乘积，除以热应力监控参数，再除以1减去泊松比之差的商；

确定模块，用于根据所述转子的温差比、所述阀壳的温差比和所述汽缸的温差比，确定所述核电汽轮机的温差比；

优化模块，用于根据所述核电汽轮机的温差比，对所述核电汽轮机进行运行优化控制；

所述优化模块，还用于：响应于所述核电汽轮机的温差比大于或者等于预设的温度比阈值，确定所述核电汽轮机承受快速起动热应力作用的寿命监控未合格，降低所述核电汽轮机进汽温度的变化率并重新进行监控，直到所述核电汽轮机的温差比小于所述预设的温度比阈值结束优化。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块，还用于：

获取目标部件的体积平均温差和热力监控参数；

获取所述目标部件对应材料在工作温度下的材料属性数据；

根据所述目标部件的体积平均温差、材料属性数据和热应力监控参数，确定所述目标部件的温差比。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块，还用于：

根据所述转子的体积平均温度的仿真值和所述核电汽轮机的内缸壁厚第一设定深度范围内测点金属温度，获取所述转子的体积平均温度差；

获取转子材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；

根据所述转子的体积平均温度差、所述转子的热应力监控参数和所述转子材料的弹性模量和泊松比，获取所述转子的温差比。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块，还用于：

根据所述阀壳的壁厚第二设定深度范围内测点金属温度和第三设定深度范围内测点金属温度，获取所述阀壳的体积平均温度差；

获取阀壳材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；

根据所述阀壳的体积平均温度差、所述阀壳的热应力监控参数和所述阀壳材料的弹性模量和泊松比，获取所述阀壳的温差比。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块，还用于：

根据所述汽缸的壁厚第四设定深度范围内测点金属温度和第五设定深度范围内测点金属温度，获取所述汽缸的体积平均温度差；

获取汽缸材料在工作温度下的弹性模量和泊松比；

根据所述汽缸的体积平均温度差、所述汽缸的热应力监控参数和所述汽缸材料的弹性模量和泊松比，获取所述汽缸的温差比。

13.根据权利要求8-12任一项所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于：

选取所述转子的温差比、所述阀壳的温差比和所述汽缸的温差比中的最大温差比，将所述最大温差比确定为所述核电汽轮机的温差比。

14.根据权利要求8-12任一项所述的装置，其特征在于，所述优化模块，还用于：

响应于所述核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值，确定所述转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控合格。

15.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法。

16.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。