CN117113541B - 灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法及装置 - Google Patents

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CN117113541B CN202311379571.6A CN202311379571A CN117113541B CN 117113541 B CN117113541 B CN 117113541B CN 202311379571 A CN202311379571 A CN 202311379571A CN 117113541 B CN117113541 B CN 117113541B
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Abstract

本公开提出一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法及装置。其中，该方法包括：获取汽轮机的关键部件在目标工况下的第一监控数据集合，第一监控数据集合至少包括关键部件结构瞬态强度的第一设计监控数据和寿命相关的第二设计监控数据；基于第一监控数据集合，对汽轮机的关键部件进行结构优化，得到最终的目标汽轮机；获取在役的目标汽轮机的关键部件在目标工况下的第二监控数据集合，第二监控数据集合包括关键部件多维度下的运行监控数据；基于第二监控数据集合，对目标汽轮机的运行参数进行优化。由此，本方案通过对关键部件进行监控和优化，保障了目标汽轮机设计的长寿命与高灵活性。

Description

灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法及装置
技术领域
本公开涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法及装置。
背景技术
由于风能、太阳能等可再生能源发电存在间歇性、随机性和波动性等问题，导致电网通常只能容纳15%的非稳定电源，弃风弃光现象严重。现有汽轮机技术，调峰最低负荷通常为35%额定功率。通过设计和使用高灵活性汽轮机，深度调峰至20%额定功率并具有快速起动爬坡功能，电网就可以新增加容纳对应汽轮机额定功率15%的非稳定电源，有助于解决弃风弃光问题。
发明内容
本公开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，本公开的第一个目的在于提出一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法，以实现汽轮机的关键部件在目标工况下处于受控状态，保障了目标汽轮机设计的长寿命与高灵活性。
本公开的第二个目的在于提出一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控装置。
本公开的第三个目的在于提出一种电子设备。
本公开的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达上述目的，本公开第一方面实施例提出了一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法，包括：获取汽轮机的关键部件在目标工况下的第一监控数据集合，所述第一监控数据集合至少包括所述关键部件结构瞬态强度的第一设计监控数据和寿命相关的第二设计监控数据；基于所述第一监控数据集合，对所述汽轮机的关键部件进行结构优化，得到最终的目标汽轮机；获取在役的所述目标汽轮机的关键部件在目标工况下的第二监控数据集合，所述第二监控数据集合包括所述关键部件多维度下的运行监控数据；基于所述第二监控数据集合，对所述目标汽轮机的运行参数进行优化。
为达上述目的，本公开第二方面实施例提出了一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控装置，包括：第一获取模块，用于获取汽轮机的关键部件在目标工况下的第一监控数据集合，所述第一监控数据集合至少包括所述关键部件结构瞬态强度的第一设计监控数据和寿命相关的第二设计监控数据；第一优化模块，用于基于所述第一监控数据集合，对所述汽轮机的关键部件进行结构优化，得到最终的目标汽轮机；第二获取模块，用于获取在役的所述目标汽轮机的关键部件在目标工况下的第二监控数据集合，所述第二监控数据集合包括所述关键部件多维度下的运行监控数据；第二优化模块，用于基于所述第二监控数据集合，对所述目标汽轮机的运行参数进行优化。
为达上述目的，本公开第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器；以及与所述处理器通信连接的存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以使所述处理器能够执行上述第一方面实施例所述的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法。
为达上述目的，本公开第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述一方面实施例所述的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法。
本公开提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法及装置，通过获取汽轮机关键部件在目标工况下的第一监控数据集合，并基于第一监控集合对汽轮机的关键部件进行结构优化，得到目标汽轮机，使目标汽轮机关键部件在目标工况下的结构瞬态强度与裂纹萌生日历寿命处于受控状态。进而获取目标汽轮机的第二监控数据集合，并对汽轮机的运行参数进行优化，保障了目标汽轮机设计的长寿命与高灵活性。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本公开实施例所提供的一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法的流程示意图；
图2为本公开实施例所提供的对汽轮机进行监控的装置示意图；
图3为本公开实施例所提供的另一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法的流程示意图；
图4为本公开实施例所提供的一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中对汽轮机的关键部件在目标工况下的结构瞬态强度的设计监控过程的流程示意图；
图5为本公开实施例所提供的一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中对汽轮机高压缸和中压缸在目标工况下与寿命相关设计进行监控的过程的流程示意图；
图6为本公开实施例所提供的一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中对汽轮机低压缸在目标工况下与寿命相关设计进行监控的过程的流程示意图；
图7为本公开实施例所提供的一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中对汽轮机关键部件在目标工况下的裂纹萌生剩余日历寿命进行运行监控的过程的流程示意图；
图8为本公开实施例所提供的一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中对汽轮机关键部件在目标工况下热应力判定值的运行监控过程的流程示意图；
图9为本公开实施例所提供的一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中对汽轮机在目标工况下动静碰摩的安全判定值的运行监控的过程的流程示意图；
图10为本公开实施例所提供的一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，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，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
下面参考附图描述本公开实施例的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法及装置。
图1为本公开实施例提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S101，获取汽轮机的关键部件在目标工况下的第一监控数据集合，第一监控数据集合至少包括关键部件结构瞬态强度的第一设计监控数据和寿命相关的第二设计监控数据。
需要说明的是，本公开实施例中灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法的执行主体为具有数据处理能力的硬件设备和/或驱动该硬件设备工作所需必要的软件。可选地，执行主体可包括服务器、计算机、用户终端及其他智能设备。可选地，用户终端包括但不限于手机、电脑、智能语音交互设备等。可选地，服务器包括但不限于网络服务器、应用服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器等。
本公开实施例中，汽轮机为灵活运行的非变容式机器，为了实现汽轮机的长寿命与高灵活性的运行，可以在多个维度和多个目标下进行设计监控和运行监控。
本公开实施例中，灵活运行汽轮机长寿命的目标是运行日历寿命达到40年、寿命损耗只有总寿命的0.75（75%）。灵活运行汽轮机高灵活性的目标是起动10000次、负荷变动16000次，每年起动250次、负荷变动400次，最低安全稳定运行负荷为20%额定功率，20%额定功率以上快速起动爬坡的负荷变化率超过5%额定功率。
在一种可能的实现方式中，汽轮机的关键部件包括但不限于：高压阀壳、高压转子、高压汽缸、中压阀壳、中压转子、中压汽缸、低压转子、低压汽缸等。
可选地，多维度包括结构瞬态强度维度、寿命相关维度等。其中，寿命相关维度包括关键部件的裂纹萌生日历寿命。
在一种可能的实现方式中，可以对关键部件在目标工况下的结构瞬态强度进行设计监控，获取关键部件在目标工况下的结构瞬态强度的第一设计监控数据。还可以对关键部件在目标工况下与寿命相关设计进行监控，获取关键部件在目标工况下的寿命相关的第二设计监控数据。第一设计监控数据和第二设计监控数据组成了汽轮机的关键部件在目标工况下的第一监控数据集合。
可选地，目标工况可以包括但不限于：汽轮机的快速起动和/或快速负荷变动爬坡瞬态工况。
S102，基于第一监控数据集合，对汽轮机的关键部件进行结构优化，得到最终的目标汽轮机。
本公开实施例中，可以基于第一监控数据集合，判断汽轮机的关键部件是否合格，若汽轮机的关键部件不合格，则对汽轮机的关键部件进行结构优化，得到最终的目标汽轮机。
在一种可能的实现方式中，第一监控数据集合包括第一设计监控数据和第二设计监控数据，可以根据第一设计监控数据和第二设计监控数据，判断是否需要对汽轮机的关键部件进行结构优化。响应于关键部件需要进行结构优化，基于第一设计监控数据和第二设计监控数据中异常设计监控数据，对关键部件进行结构优化，以得到目标汽轮机。
在一种可能的实现方式中，可以基于第一设计监控数据和第二设计监控数据的合格条件，判断汽轮机的关键部件是否需要进行结构优化。可以基于关键部件的第一设计监控数据，判断关键部件的结构瞬态强度设计是否满足第一监控合格条件。并基于关键部件的第二设计监控数据，判断关键部件的寿命设计是否满足第二监控合格条件。若其中一类设计监控数据未满足对应的监控合格条件，则确定汽轮机的关键部件需要进行结构优化。
本公开实施例中，第一监控合格条件是指汽轮机的关键部件在目标工况下的结构瞬态强度合格条件，第二监控合格条件是指汽轮机的关键部件在目标工况下的裂纹萌生日历寿命合格条件。
在一种可能的实现方式中，确定未满足监控合格条件的设计监控数据，作为异常设计监控数据。进而可以基于异常设计监控数据，生成汽轮机的结构优化策略集，其中结构优化策略集中包括至少一个结构优化改进策略。进一步地，根据结构优化策略集，对汽轮机的关键部件进行结构优化。并重新执行获取第一监控数据集合及后续操作，直至第一监控数据集合内每类设计监控数据均满足各自的监控合格条件，得到目标汽轮机。
在一种可能的实现方式中，可以根据结构优化策略集，获取关键部件的优化对象。其中优化对象包括但不限于：汽轮机关键部件的材料、结构和工艺等。可选地，可以对结构优化策略集进行遍历。针对每个遍历到的结构优化改进策略，从结构优化改进策略中提取标识信息，将标识信息所标识的对象，确定为关键部件的优化对象。进而可以根据结构优化策略集中优化对象的优化信息，对优化对象进行结构优化。
在一种可能的实现方式中，还可以根据异常设计监控数据和异常设计监控数据所属的关键部件和对应的目标监控维度，生成设计异常提示信息。并获取反馈对象的联系信息，根据联系信息向反馈对象发送设计异常提示信息。
S103，获取在役的目标汽轮机的关键部件在目标工况下的第二监控数据集合，第二监控数据集合包括关键部件多维度下的运行监控数据。
本公开实施例中，第二监控数据集合中包括的关键部件多维度下的运行监控数据包括但不限于：裂纹萌生剩余日历寿命、热应力判定值，以及动静碰摩的安全判定值等。
可选地，可以通过汽轮机数字电液控制系统（Digital Electro-HydraulicControl System，DEH）、汽轮机控制系统（Turbine Control System，TCS）、汽轮机监测仪表系统（Turbine Supervisory Instruments，TSI）等获取汽轮机的关键部件在目标工况下的第二监控数据集合。在一种可能的实现方式中，可以基于汽轮机数字电液控制系统DEH，或汽轮机控制系统TCS，或汽轮机监测仪表系统TSI，获取关键部件在目标工况下的裂纹萌生剩余日历寿命，以及获取关键部件在目标工况下的热应力判定值，以及获取关键部件在目标工况下的动静碰摩的安全判定值。
可选地，可以通过获取关键部件的设计寿命基础数据、在役汽轮机的设计运行目标基础数据，以及在役汽轮机的实际运行基础数据，并根据设计寿命基础数据、设计运行基础数据和实际运行基础数据，确定关键部件的裂纹萌生剩余日历寿命。
可选地，可以通过获取在役汽轮机的关键部件的热应力基础数据、关键部件的测点金属温度基础数据，并根据热应力基础数据和测点金属温度基础数据，确定关键部件的热应力判定值。
可选地，可以通过获取转子轴向位移的监测数据和胀差的监测数据、转子轴向位移和胀差的运行界限值，并根据监测数据和运行界限值，确定关键部件的安全判定值。
S104，基于第二监控数据集合，对目标汽轮机的运行参数进行优化。
本公开实施例中，可以基于第二监控数据集合，判断目标汽轮机的关键部件是否合格，若目标汽轮机的关键部件不合格，则对目标汽轮机的关键部件的运行参数进行优化，保障了目标汽轮机的长寿命与高灵活性。
在一种可能的实现方式中，可以根据第二监控数据集合中每类运行监控数据，判断是否需要对汽轮机的关键部件进行运行优化。在需要对关键部件进行运行优化，可以基于第二监控数据集合中的异常运行监控数据，对汽轮机的关键部件进行运行参数优化。
在一种可能的实现方式中，可以基于每类运行监控数据的合格条件，判断是否需要对汽轮机的关键部件进行运行优化。可选地，可以基于关键部件的裂纹萌生剩余日历寿命，判断关键部件是否满足第三监控合格条件。基于关键部件的热应力判定值，判断关键部件是否满足第四监控合格条件。基于关键部件的动静碰摩的安全判定值，判断关键部件是否满足第五监控合格条件。若其中一类运行监控数据未满足对应的监控合格条件，则确定对关键部件需要进行运行参数优化。
本公开实施例中，第三监控合格条件是指在役的目标汽轮机的关键部件的裂纹萌生剩余日历寿命的合格条件，第四监控合格条件是指在役的目标汽轮机的关键部件的热应力合格条件，第五监控合格条件是指在役的目标汽轮机的关键部件的动静碰摩的安全合格条件。
在一种可能的实现方式中，可以从在役汽轮机的运行参数集合中，基于异常运行监控数据，确定在役汽轮机的待调整运行参数。并对待调整运行参数进行调整，得到在役汽轮机的目标运行参数。
在一种可能的实现方式中，为了提升在役的目标汽轮机的长寿命与高灵活性，可以控制在役汽轮机按照目标运行参数继续运行，并新获取裂纹萌生剩余日历寿命、热应力判定值和安全判定值并执行后续步骤，直至裂纹萌生剩余日历寿命、热应力判定值和安全判定值均满足各自的运行监控合格条件结束运行优化。
在一种可能的实现方式中，还可以根据异常运行监控数据和异常运行监控数据所属的关键部件和对应的目标监控维度，生成运行异常提示信息。并获取反馈对象的联系信息，根据联系信息向反馈对象发送运行异常提示信息。
在一种可能的实现方式中，可以对汽轮机的结构优化过程和运行优化过程进行记录，生成历史记录，并存储历史记录。可选地，可以将历史记录存储至内存中。通过接收历史记录查看指令，并基于历史记录查看指令，确定待查看的目标历史记录，并对目标历史记录进行展示。
本公开实施例提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中，通过获取汽轮机关键部件在目标工况下的第一监控数据集合，并基于第一监控集合对汽轮机的关键部件进行结构优化，得到目标汽轮机，使目标汽轮机关键部件在目标工况下的结构瞬态强度与裂纹萌生日历寿命处于受控状态。进而获取目标汽轮机的第二监控数据集合，并对汽轮机的运行参数进行优化，保障了目标汽轮机设计的长寿命与高灵活性。
图2示出的是对汽轮机进行监控的装置示意图，该装置200包括寿命监控模块21、热应力监控模块22、动静碰摩监控模块23、优化设计模块24、优化运行模块25和数据处理服务器26。其中，寿命监控模块21、热应力监控模块22、动静碰摩监控模块23、优化设计模块24和优化运行模块25与数据处理服务器26相连。可选地，装置200可以与汽轮机数字电液控制系统DEH或汽轮机控制系统TCS、汽轮机监测仪表系统TSI相连。
寿命监控模块21，存储汽轮机关键部件的瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2jk、关键部件在目标工况下的最大等效应力S eqjk的强度基础数据，关键部件低周疲劳裂纹萌生寿命N ijk、关键部件蠕变裂纹萌生寿命τ cjk的设计寿命基础数据。其中，下标i表示汽轮机起停类型，c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动，下标j表示关键部件工作环境，H表示高压、I表示中压、L表示低压，下标k表示汽轮机部件名称，V表示阀壳、R表示转子、C表示汽缸。汽轮机冷态起动次数n c0、汽轮机温态起动次数n w0、汽轮机热态起动次数n h0、汽轮机极热态起动次数n v0、汽轮机20%~100%负荷变动爬坡次数n 20%0、汽轮机年平均运行小时数t y、汽轮机日历总寿命设计判据值τ 0的设计运行目标基础数据，在役汽轮机的累计冷态起动次数n c1、累计温态起动次数n w1、累计热态起动次数n h1、累计极热态起动次数n v1、累计20%~100%负荷变动爬坡次数n 20%1、累计运行小时数t SH、汽轮机投运至今日历寿命年数τ 1的实际运行基础数据。寿命监控模块21的功能包括：获取关键部件在目标工况下的结构瞬态强度的第一设计监控数据、获取关键部件在目标工况下的寿命相关的第二设计监控数据、获取关键部件在目标工况下的裂纹萌生剩余日历寿命。
热应力监控模块22，存储汽轮机转子、阀壳与汽缸的材料弹性模量E jk、线膨胀系数α jk和泊松比μ jk以及汽轮机日历总寿命设计判据值τ 0对应的汽轮机转子、阀壳与汽缸的热应力监控参数判据值S thjk的热应力监控参数判据值的基础数据，汽轮机起动、停机、负荷变动与带负荷运行的转子体积平均温度的仿真计算值t mjR，采用高压内缸与中压内缸的壁厚82%~98%深度处测点金属温度表征的高压转子与中压转子的表面温度t jR0、高压阀壳与中压阀壳壁厚82%~98%深度处测点金属温度t jV90、高压阀壳与中压阀壳壁厚40%~60%深度处测点金属温度t jV50、高压汽缸与中压汽缸的壁厚82%~98%深度处测点金属温度t jC90、高压汽缸与中压汽缸的壁厚40%~60%深度处测点金属温度的基础数据t jC50，测点金属温度取自汽轮机数字电液控制系统DEH或汽轮机控制系统TCS。热应力监控模块12的功能包括：获取汽轮机的关键部件在目标工况下的热应力判定值。
动静碰摩监控模块23，存储推力轴承部位汽轮机转子轴向位移在线监测数据y、汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差在线监测数据xH、汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差在线监测数据xI、汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差的在线监测的基础数据xL，转子轴向位移和胀差的在线监测数据取自汽轮机监测仪表系统TSI；推力轴承部位汽轮机转子轴向位移下限值yL、推力轴承部位汽轮机转子轴向位移上限值yU、汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差下限值xHL、汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差上限值xHU、汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差下限值xIL、汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差上限值xIU、汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差下限值xLL、汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差上限值xLU的运行界限值。汽轮机转子动静碰摩监控模块23的功能包括：获取汽轮机的关键部件在目标工况下的动静碰摩的安全判定值。
优化设计模块24，存储用于根据汽轮机的关键部件在目标工况下的第一监控数据集合中的至少一种监控异常数据，对汽轮机关键部件进行结构优化改进，保障汽轮机设计的长寿命与高灵活性。
优化运行模块25，用于根据汽轮机的关键部件在目标工况下的第二监控集合中至少一种监控异常数据，对汽轮机进行运行优化改进，以保障汽轮机运行的长寿命与高灵活性。
数据处理服务器26，用于进行汽轮机目标工况下结构瞬态强度设计监控与结构优化改进、寿命设计监控与优化改进。还用于进行汽轮机目标工况下裂纹萌生剩余日历寿命运行监控、热应力运行监控、动静碰摩的安全运行监控。得出的优化运行措施反馈到汽轮机数字电液控制系统DEH或汽轮机控制系统TCS，指导汽轮机的运行的长寿命与高灵活性的优化运行。
进一步地，优化设计模块24还提供了结构优化策略集，包括：
汽轮机关键部件材料设计与改进，主要内容包括：汽轮机高压缸与中压缸关键部件选用高温长时力学性能好的材料；汽轮机低压缸关键部件选用抗应力腐蚀性能好的材料；汽轮机关键部件选用低周疲劳性能好的材料等。
汽轮机关键部件结构设计与改进，主要内容包括：采用整段转子结构；采用焊接转子结构；煤电汽轮机采用筒型汽缸；联合循环汽轮机与光热汽轮机采用薄壁汽缸与高窄法兰；外缸外表面加装电伴热带、保温衣与保温结构；在高应力区域避采用免引起应力集中的结构；结构不连续处采用结构圆角过渡；增大结构圆角半径，降低应力集中系数；设计焊缝部位远离应力集中处等。
汽轮机关键部件工艺设计与改进，主要内容包括：采用热处理工艺提高材料韧性；提高加工精度，消除机加工应力集中；采用热处理工艺，减小焊接残余拉应力；表面喷丸，提高低周疲劳性能等。
图3为本公开实施例提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法的流程示意图，如图3所示，该方法包括以下步骤：
S301，对汽轮机的关键部件在目标工况下的结构瞬态强度进行设计监控，获取汽轮机的关键部件在目标工况下的结构瞬态强度的第一设计监控数据。
本公开实施例中，第一设计监控数据包括汽轮机关键部件的瞬态工作温度下材料的屈服强度、关键部件在目标工况下结构最大等效应力的强度基础数据。可选地，通过获取汽轮机关键部件的瞬态工作温度下材料的屈服强度、关键部件在目标工况下结构最大等效应力的强度基础数据，可以判断是否需要对汽轮机的关键部件进行结构优化，也就是判断关键部件的第一设计监控数据是否满足第一监控合格条件。
S302，对汽轮机的关键部件在目标工况下的寿命相关进行设计监控，获取汽轮机的关键部件在目标工况下的寿命相关的第二设计监控数据。
本公开实施例中，可以将汽轮机的高压缸、中压缸和低压缸作为汽轮机的关键部件。通过获取汽轮机高压缸、中压缸和低压缸的设计寿命基础数据和设计运行目标基础数据，并将设计寿命基础数据和设计运行目标基础数据作为第二设计监控数据。进而可以判断是否需要对汽轮机的关键部件进行结构优化，也就是判断关键部件的第二设计监控数据是否满足第二监控合格条件。
可选地，基于关键部件的第一设计监控数据，判断关键部件的结构瞬态强度设计是否满足第一监控合格条件，并基于关键部件的第二设计监控数据，判断关键部件的寿命设计是否满足第二监控合格条件。若其中一类设计监控数据未满足对应的监控合格条件，则确定汽轮机的关键部件需要进行结构优化。进而对汽轮机的关键部件进行结构优化，得到目标汽轮机。
S303，对在役的目标汽轮机的关键部件在目标工况下的裂纹萌生剩余日历寿命进行运行监控，获取在役的目标汽轮机的关键部件在目标工况下的裂纹萌生剩余日历寿命运行监控数据。
本公开实施例中，可以基于关键部件的设计寿命基础数据、设计运行基础数据和实际运行基础数据，对在役的目标汽轮机的关键部件在目标工况下的裂纹萌生剩余日历寿命进行运行监控。
可选地，可以通过获取汽轮机高压缸、中压缸和低压缸等关键部件的设计寿命基础数据和实际运行基础数据，判断在役的目标汽轮机裂纹萌生剩余寿命运行监控是否合格，也就是判断在役的目标汽轮机的关键部件是否满足第三监控合格条件。
S304，对在役的目标汽轮机关键部件在目标工况下的热应力进行运行监控，获取在役的目标汽轮机的关键部件在目标工况下的热应力运行判定值。
本公开实施例中，可以基于关键部件的热应力基础数据和测点金属温度基础数据，确定关键部件在目标工况下的热应力判定值，对在役的目标汽轮机关键部件在目标工况下的热应力进行运行监控。
可选地，可以通过获取在役的目标汽轮机关键部件的热应力基础数据和测点金属温度基础数据，判断在役灵活运行汽轮机在目标工况下的热应力运行监控是否合格，也就是判断在役的目标汽轮机的关键部件是否满足第四监控合格条件。
S305，对在役的目标汽轮机关键部件在目标工况下的动静碰摩安全性进行运行监控，获取在役的目标汽轮机的关键部件在目标工况下的动静碰摩的安全判定值。
本公开实施例中，可以基于转子轴向位移的监控数据和转子与汽缸胀差监测数据，确定关键部件在目标工况下的动静碰摩的安全判定值，对在役的目标汽轮机关键部件在目标工况下的动静碰摩安全性进行运行监控。
可选地，可以通过获取在役汽轮机转子轴向位移监控数据以及转子与汽缸胀差监测数据，判断灵活运行汽轮机在目标工况下的动静碰摩安全性的运行监控是否合格，也就是判断在役的目标汽轮机的关键部件是否满足第五监控合格条件。
本公开实施例提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中，通过获取汽轮机关键部件在目标工况下的第一监控数据集合，并基于第一监控集合对汽轮机的关键部件进行结构优化，得到目标汽轮机，使目标汽轮机关键部件在目标工况下的结构瞬态强度处于受控状态。进而获取目标汽轮机的第二监控数据集合，基于第二监控数据集合中的每类监控数据是否合格，对汽轮机的运行参数进行优化，保障了目标汽轮机设计的长寿命与高灵活性。
在上述实施的基础上，本公开实施例可以对汽轮机的关键部件在目标工况下的结构瞬态强度的设计监控过程进行解释说明，如图4所示，对汽轮机的关键部件在目标工况下的结构瞬态强度的设计监控过程，包括以下步骤：
S401，获取汽轮机关键部件的瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2jk。
本公开实施例中，汽轮机的关键部件包括高压阀壳、高压转子、高压汽缸、中压阀壳、中压转子、中压汽缸、低压转子和低压汽缸。在关键部件的瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2jk中，R t p0.2表示材料的屈服强度，下标j表示关键部件的工作环境（高压、中压、低压），下标k表示汽轮机部件名称（阀壳、转子、汽缸）。
可选地，可以基于装置200中的寿命监控模块21，获取汽轮机的高压阀壳瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2HV，高压转子瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2HR，高压汽缸瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2HC。
可选地，获取中压阀壳瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2IV，中压转子瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2IR，中压汽缸瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2IC。
可选地，获取低压转子瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2LR，低压汽缸瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2LC。
其中，R t p0.2表示材料的屈服强度，H表示高压、I表示中压、L表示低压，V表示阀壳、R表示转子、C表示汽缸。
S402，获取汽轮机关键部件在目标工况下的结构最大等效应力S eqjk。
本公开实施例中，S eq表示结构最大等效应力，下标j表示关键部件的工作环境，下标k表示汽轮机部件名称。
可选地，可以获取汽轮机高压阀壳在目标工况下的最大等效应力S eqHV，汽轮机高压转子在目标工况下的最大等效应力S eqHR，汽轮机高压汽缸在目标工况下的最大等效应力S eqHC。
可选地，可以获取汽轮机中压阀壳在目标工况下的最大等效应力S eqIV，汽轮机中压转子在目标工况下的最大等效应力S eqIR，汽轮机中压汽缸在目标工况下的最大等效应力S eqIC。
可选地，可以获取汽轮机低压转子在目标工况下的最大等效应力S eqLR，汽轮机低压汽缸在目标工况下的最大等效应力S eqLC。
其中，S eq表示结构最大等效应力，H表示高压、I表示中压、L表示低压，V表示阀壳、R表示转子、C表示汽缸。
S403，确定汽轮机关键部件在目标工况下的结构应力比值R sjk。
本公开实施例中，R s表示结构应力比值，下标j表示关键部件的工作环境，下标k表示汽轮机部件名称。可以通过计算结构最大等效应力与材料的屈服强度的比值，确定结构应力比值。
可选地，汽轮机高压阀壳在目标工况下的结构应力比值的计算公式为。汽轮机高压转子在目标工况下的结构应力比值的计算公式为。汽轮机高压汽缸在目标工况下的结构应力比值的计算公式为。
可选地，汽轮机中压阀壳在目标工况下的结构应力比值的计算公式为。汽轮机中压转子在目标工况下的结构应力比值的计算公式为。汽轮机中压汽缸在目标工况下的结构应力比值的计算公式为。
可选地，汽轮机低压转子在目标工况下的结构应力比值的计算公式为。汽轮机低压汽缸在目标工况下的结构应力比值的计算公式为。
其中，R s表示结构应力比值，R t p0.2表示材料的屈服强度，S eq表示结构最大等效应力，H表示高压、I表示中压、L表示低压，V表示阀壳、R表示转子、C表示汽缸。
S404，判断关键部件的结构瞬态强度是否满足第一监控合格条件。
本公开实施例中，判断关键部件的结构瞬态强度是否满足第一监控合格条件，也就是判断第一设计监控数据是否满足第一监控合格条件。其中，关键部件可以分为高压缸、中压缸和低压缸。高压缸包括高压阀壳、高压转子、高压汽缸，中压缸包括中压阀壳、中压转子、中压汽缸，低压缸包括低压转子和低压气缸。则高压缸的第一监控合格条件是指高压阀壳、高压转子、高压汽缸的结构应力比值小于1；中压缸的第一监控合格条件是指中压阀壳、中压转子、中压汽缸的结构应力比值小于1；低压缸的第一监控合格条件是指低压转子、低压汽缸的结构应力比值小于1。
也就是说，汽轮机高压缸的结构瞬态强度设计满足第一监控合格条件为。汽轮机中压缸的结构瞬态强度设计满足第一监控合格条件为/>。汽轮机低压缸的结构瞬态强度设计满足第一监控合格条件为/>。
可选地，汽轮机高压缸的结构瞬态强度设计未满足第一监控合格条件为。汽轮机中压缸的结构瞬态强度设计未满足第一监控合格条件为/>。汽轮机低压缸的结构瞬态强度设计未满足第一监控合格条件为/>。
S405，响应于汽轮机关键部件的结构瞬态强度设计监控未满足第一监控合格条件，生成汽轮机关键部件的结构优化策略集。
可选地，汽轮机关键部件的优化改进可以包括对结构尺寸、结构圆角、支撑结构、材料设计选材等进行优化改进。也就是说，优化改进策略集的优化对象包括汽轮机关键部件的材料、结构和工艺等。
S406，根据结构优化策略集对汽轮机关键部件进行结构优化改进，并继续对汽轮机关键部件的结构瞬态强度设计监控数据进行结构瞬态工况强度监控。
本公开实施例中，在基于结构优化策略集，对汽轮机的关键部件进行结构优化后，重新获取汽轮机关键部件的瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2jk、关键部件的结构最大等效应力S eqjk的强度基础数据，若仍未满足第一监控合格条件，则更新结构优化策略集，并基于更新的结构优化策略集，继续对汽轮机关键部件进行结构优化。
本公开实施例中，根据结构优化策略集对汽轮机关键部件进行结构优化改进，重新获取汽轮机关键部件的瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2jk、关键部件的结构最大等效应力S eqjk的强度基础数据。若重新获取的数据满足第一监控合格条件，则结束对汽轮机关键部件的结构瞬态强度设计监控；若重新获取的数据仍未满足第一监控合格条件，则加大结构优化策略集的优化力度。
进一步地，基于更新的结构优化策略集对汽轮机关键部件进行结构优化，继续获取汽轮机关键部件的瞬态工作温度下材料的屈服强度R t p0.2jk、关键部件的结构最大等效应力S eqjk的强度基础数据，并在第一设计监控数据不满足第一监控合格条件时再次更新结构优化策略集并对汽轮机关键部件进行结构优化改进，直至满足第一监控合格条件。
本公开实施例提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中，通过获取汽轮机关键部件在目标工况下的结构瞬态强度监控数据，并在目标工况下的结构瞬态强度监控数据未满足监控合格条件时对汽轮机关键部件进行结构设计优化改进，使灵活运行汽轮机关键部件在目标工况下的结构瞬态强度处于受控状态，从设计结构瞬态强度的方面保障了灵活运行汽轮机设计的长寿命与高灵活性。
示例性说明，基于某型号超超临界1050MW一次再热汽轮机，计算得出目标工况下的最大等效应力S eqjk、瞬态工作温度下材料屈服强度R t p0.2jk和应力比值R sjk的结果列于表1。
表1 超超临界1050MW汽轮机关键部件在目标工况下的结构瞬态强度设计监控
可选地，可以基于上述表1，确定该型号超超临界1050MW汽轮机的高压缸在目标工况下的结构瞬态强度的第一设计监控数据，满足第一监控合格条件的结果为。
可选地，可以基于上述表1，确定该型号超超临界1050MW汽轮机的中压缸在目标工况下的结构瞬态强度的第一设计监控数据，满足第一监控合格条件的结果为。
可选地，可以基于上述表1，确定该型号超超临界1050MW汽轮机的低压缸在目标工况下的结构瞬态强度的第一设计监控数据，满足第一监控合格条件的结果为。
当该型号超超临界1050MW汽轮机在目标工况下，高压缸、中压缸与低压缸等关键部件的结构瞬态强度的第一设计监控数据合格，表明该型号超超临界1050MW汽轮机在目标工况下的结构瞬态强度处于受控状态，则进入后续监控流程。
在上述实施的基础上，本公开实施例可以对汽轮机高压缸和中压缸在目标工况下与寿命相关设计进行监控的过程进行解释说明，如图5所示，对汽轮机高压缸和中压缸在目标工况下与寿命相关设计进行监控的过程，包括以下步骤：
S501，获取汽轮机高压缸和中压缸在目标工况下设计寿命基础数据。
本公开实施例中，关键部件包括高压阀壳、高压转子、高压汽缸、中压阀壳、中压转子、中压汽缸。可以通过获取关键部件的冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命以及蠕变裂纹萌生寿命，确定汽轮机高压缸和中压缸在目标工况下设计寿命基础数据。
可选地，可以获取高压阀壳冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cHV、高压阀壳温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wHV、高压阀壳热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hHV、高压阀壳极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vHV、高压阀壳20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%HV，高压阀壳蠕变裂纹萌生寿命τ cHV。
可选地，可以获取高压转子冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cHR、高压转子温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wHR、高压转子热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hHR、高压转子极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vHR、高压转子20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%HR，高压转子蠕变裂纹萌生寿命τ cHR。
可选地，可以获取高压汽缸冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cHC、高压汽缸温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wHC、高压汽缸热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hHC、高压汽缸极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vHC、高压汽缸20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%HC，高压汽缸蠕变裂纹萌生寿命τ cHC。
可选地，可以获取中压阀壳冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cIV、中压阀壳温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wIV、中压阀壳热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hIV、中压阀壳极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vIV、中压阀壳20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%IV，中压阀壳蠕变裂纹萌生寿命τ cIV。
可选地，可以获取中压转子冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cIR、中压转子温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wIR、中压转子热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hIR、中压转子极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vIR、中压转子20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%IR，中压转子蠕变裂纹萌生寿命τ cIR。
可选地，可以获取中压汽缸冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cIC、中压汽缸温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wIC、中压汽缸热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hIC、中压汽缸极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vIC、中压汽缸20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%IC，中压汽缸蠕变裂纹萌生寿命τ cIC。
其中，N表示低周疲劳裂纹萌生寿命、τ c表示蠕变裂纹萌生寿命，H表示高压、I表示中压，V表示阀壳、R表示转子、C表示汽缸。c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动。
S502，获取汽轮机高压缸和中压缸在目标工况下设计运行目标基础数据。
可选地，可以通过获取汽轮机冷态起动次数n c0、汽轮机温态起动次数n w0、汽轮机热态起动次数n h0、汽轮机极热态起动次数n v0、汽轮机20%~100%负荷变动爬坡次数n 20%0、汽轮机的年平均运行小时数t y、汽轮机日历总寿命设计判据值τ 0，作为汽轮机高压缸和中压缸在目标工况下的设计运行目标基础数据。
其中，n表示起动次数，t y表示年平均运行小时数，c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动。
S503，确定汽轮机高压缸和中压缸裂纹萌生日历寿命τ jk。
本公开实施例中，τ表示裂纹萌生日历寿命，下标j表示关键部件工作环境，下标k表示汽轮机部件名称。可以基于汽轮机高压缸和中压缸在目标工况下设计寿命基础数据和设计运行目标基础数据，确定汽轮机高压缸和中压缸裂纹萌生日历寿命τ jk。
可选地，汽轮机的高压阀壳裂纹萌生日历寿命τ HV的计算公式为。
可选地，汽轮机的高压转子裂纹萌生日历寿命τ HR的计算公式为。
可选地，汽轮机的高压汽缸裂纹萌生日历寿命τ HC的计算公式为。
可选地，汽轮机的中压阀壳裂纹萌生日历寿命τ IV的计算公式为。
可选地，汽轮机的中压转子裂纹萌生日历寿命τ IR的计算公式为。
可选地，汽轮机的中压汽缸裂纹萌生日历寿命τ IC的计算公式为。
其中，τ表示裂纹萌生日历寿命，n表示起动次数，τ 0表示汽轮机日历总寿命设计判据值，N表示低周疲劳裂纹萌生寿命，t y表示年平均运行小时数，τ c表示蠕变裂纹萌生寿命，H表示高压、I表示中压，V表示阀壳、R表示转子、C表示汽缸。下标0表示汽轮机设计运行目标基础数据，c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动。
S504，判断高压缸和中压缸的寿命设计是否满足第二监控合格条件。
本公开实施例中，高压缸的第二监控合格条件是指高压阀壳、高压转子、高压汽缸的裂纹萌生日历寿命均大于等于汽轮机日历总寿命设计判据值；中压缸的第二监控合格条件是指中压阀壳、中压转子、中压汽缸的裂纹萌生日历寿命均大于等于汽轮机日历总寿命设计判据值。
也就是说，汽轮机高压缸裂纹萌生日历寿命设计满足第二监控合格条件为；汽轮机中压缸裂纹萌生日历寿命设计满足第二监控合格条件为/>。
可选地，汽轮机高压缸裂纹萌生日历的寿命设计未满足第二监控合格条件为；汽轮机中压缸裂纹萌生日历寿命设计未满足第二监控合格条件为/>。
S505，响应于汽轮机高压缸和中压缸的寿命设计未满足第二监控合格条件，生成高压缸和中压缸的结构优化策略集。
可选地，汽轮机高压缸和中压缸结构优化策略集，包括：选用高温长时力学性能好的材料；选用低周疲劳性能好的材料；采用整段转子结构；煤电汽轮机采用筒型汽缸；联合循环汽轮机与光热汽轮机采用薄壁汽缸与高窄法兰；外缸外表面加装电伴热带、保温衣与保温结构；在高应力区域避采用免引起应力集中的结构；结构不连续处采用结构圆角过渡；增大结构圆角半径，降低应力集中系数；设计焊缝部位远离应力集中处；采用热处理工艺提高材料韧性；提高加工精度，消除机加工应力集中；采用热处理工艺，减小焊接残余拉应力；表面喷丸，提高低周疲劳性能等。
S506，根据结构优化策略集对汽轮机高压缸和中压缸进行结构优化改进。
本公开实施例中，在基于结构优化策略集，对汽轮机的关键部件进行结构优化后，重新获取汽轮机高压缸和中压缸的与寿命相关设计监控数据，若仍未满足第二监控合格条件，则更新结构优化策略集，并基于更新的结构优化策略集，继续对汽轮机高压缸和中压缸进行结构优化。
可选地，根据结构优化策略集对汽轮机高压缸和中压缸进行优化后，重新获取汽轮机高压缸和中压缸的与寿命相关设计监控数据。若满足第二监控合格条件，则结束对高压缸和中压缸裂纹萌生日历寿命的设计监控；若未满足第二监控合格条件，则加大结构优化策略集的优化力度。
进一步地，基于更新的结构优化策略集对汽轮机高压缸和中压缸进行结构优化，继续获取汽轮机高压缸和中压缸与寿命相关设计监控数据进行监控，并在汽轮机高压缸和中压缸与寿命相关设计监控数据不满足第二监控合格条件时再次更新结构优化策略集并对汽轮机高压缸和中压缸进行结构优化，直至高压缸和中压缸裂纹萌生日历寿命满足第二监控合格条件。
本公开实施例提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中，通过获取高压缸和中压缸与寿命相关设计监控数据，并在高压缸和中压缸的与寿命相关设计监控数据不满足第二监控合格条件时，对汽轮机高压缸和中压缸进行结构设计优化改进，使汽轮机高压缸和中压缸设计寿命处于受控状态，从高压缸和中压缸的设计寿命方面保障了汽轮机设计的长寿命与高灵活性。
示例性说明，基于某型号超超临界1050MW一次再热汽轮机，该型号汽轮机关键部件设计运行目标基础数据列于表2。
表2 汽轮机设计运行目标基础数据
计算得出该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机的高压阀壳设计寿命基础数据设计寿命基础数据列于表3、高压转子设计寿命基础数据列于表4、高压汽缸设计寿命基础数据列于表5。
表3 超超临界1050MW一次再热汽轮机高压阀壳设计寿命基础数据
表4 超超临界1050MW一次再热汽轮机高压转子设计寿命基础数据
表5 超超临界1050MW一次再热汽轮机高压汽缸设计寿命基础数据
计算得出该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机的中压阀壳设计寿命基础数据列于表6、中压转子设计寿命基础数据列于表7、中压汽缸设计寿命基础数据列于表8。
表6 超超临界1050MW一次再热汽轮机中压阀壳设计寿命基础数据
表7 超超临界1050MW一次再热汽轮机中压转子设计寿命基础数据
表8 超超临界1050MW一次再热汽轮机中压汽缸设计寿命基础数据
可选地，可以基于上述表3，确定该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机高压阀壳裂纹萌生日历寿命τ HV的计算结果为：
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可选地，可以基于上述表4，确定该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机高压转子裂纹萌生日历寿命τ HR的计算结果为：
可选地，可以基于上述表5，确定该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机高压汽缸裂纹萌生日历寿命τ HC的计算结果为：
可选地，可以基于上述表6，确定该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机中压阀壳裂纹萌生日历寿命τ IV的计算结果为：
可选地，可以基于上述表7，确定该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机中压转子裂纹萌生日历寿命τ IR的计算结果为：
可选地，可以基于上述表8，确定该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机中压汽缸裂纹萌生日历寿命τ IC的计算结果为：
可选地，基于上述计算结果，可以确定该型号超超临界1050MW汽轮机高压缸的寿命设计满足第二监控合格条件的结果为：
可选地，基于上述计算结果，可以确定该型号超超临界1050MW汽轮机中压缸的寿命设计满足第二监控合格条件的结果为：
综上，该型号超超临界1050MW汽轮机在目标工况下，高压缸与中压缸寿命设计监控合格，表明该型号超超临界1050MW汽轮机高压缸与中压缸在目标工况下寿命处于受控状态，则进入后续监控流程。
在上述实施的基础上，本公开实施例可以对汽轮机低压缸在目标工况下与寿命相关设计进行监控的过程进行解释说明，如图6所示，对汽轮机低压缸在目标工况下与寿命相关设计进行监控的过程，包括以下步骤：
S601，获取汽轮机低压缸在目标工况下设计寿命基础数据。
本公开实施例中，关键部件包括低压转子和低压气缸。可以通过获取关键部件的冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命，确定汽轮机低压缸在目标工况下设计寿命基础数据。
可选地，可以获取低压转子冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cLR、低压转子温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wLR、低压转子热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hLR、低压转子极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vLR、低压转子20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%LR。
可选地，可以获取低压汽缸冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cLC、低压汽缸温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wLC、低压汽缸热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hLC、低压汽缸极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vLC、低压汽缸20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%LC。
其中，N表示低周疲劳裂纹萌生寿命，L表示低压、R表示转子、C表示汽缸。c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动。
S602，获取汽轮机低压缸在目标工况下设计运行目标基础数据。
可选地，可以通过获取汽轮机冷态起动次数n c0、汽轮机温态起动次数n w0、汽轮机热态起动次数n h0、汽轮机极热态起动次数n v0、汽轮机20%~100%负荷变动爬坡次数n 20%0、汽轮机日历总寿命设计判据值τ 0，作为汽轮机高压缸和中压缸在目标工况下的设计运行目标基础数据。
其中，n表示起动次数，c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动。
S603，确定汽轮机低压缸在目标工况下裂纹萌生日历寿命τ jk。
本公开实施例中，τ表示裂纹萌生日历寿命，下标j表示关键部件工作环境，下标k表示汽轮机部件名称。可以基于汽轮机低压缸在目标工况下设计寿命基础数据和设计运行目标基础数据，确定汽轮机低压缸裂纹萌生日历寿命τ jk。
可选地，汽轮机的低压转子裂纹萌生日历寿命τ LR的计算公式为。
可选地，汽轮机的低压汽缸在目标工况下裂纹萌生日历寿命τ LC的计算公式为。
其中，τ表示裂纹萌生日历寿命，n表示起动次数，τ 0表示汽轮机日历总寿命设计判据值，N表示低周疲劳裂纹萌生寿命，L表示低压，R表示转子、C表示汽缸。下标0表示汽轮机设计运行目标基础数据，c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动。
S604，判断低压缸的寿命设计是否满足第二监控合格条件。
本公开实施例中，低压缸的第二监控合格条件是指低压转子、低压汽缸的裂纹萌生日历寿命大于等于汽轮机日历总寿命设计判据值。
也就是说，汽轮机低压缸寿命设计满足第二监控合格条件为。
可选地，汽轮机低压缸寿命设计未满足第二监控合格条件为。
S605，响应于汽轮机低压缸的寿命设计未满足第二监控合格条件，生成低压缸的结构优化策略集。
可选地，汽轮机低压缸结构优化策略集，包括：选用抗应力腐蚀性能好的材料；选用低周疲劳性能好的材料；采用焊接转子结构；采用整段转子结构；在高应力区域避采用免引起应力集中的结构；结构不连续处采用结构圆角过渡；增大结构圆角半径，降低应力集中系数；设计焊缝部位远离高应力区；提高加工精度，消除机加工应力集中；采用热处理工艺，减小焊接残余拉应力；表面喷丸，提高低周疲劳性能等。
S606，根据结构优化策略集对汽轮机低压缸进行结构优化改进。
本公开实施例中，在基于结构优化策略集，对汽轮机的低压缸进行结构优化后，重新获取汽轮机低压缸与寿命相关设计监控数据，若仍未满足低压缸的第二监控合格条件，则更新结构优化策略集，并基于更新的结构优化策略集，继续对汽轮机低压缸进行结构优化。
可选地，根据结构优化策略集对汽轮机低压缸进行优化，重新获取汽轮机低压缸与寿命相关设计监控数据。若满足第二监控合格条件，则结束低压缸的寿命设计监控；若仍未满足第二监控合格条件，则加大结构优化策略集的优化力度。
进一步地，基于更新的结构优化策略集对汽轮机低压缸进行结构优化改进，继续获取汽轮机低压缸与寿命相关设计监控数据，并在汽轮机低压缸的与寿命相关设计监控数据不满足第二监控合格条件时再次更新结构优化策略集并对汽轮机低压缸进行结构优化改进，直至低压缸裂纹萌生日历寿命满足第二监控合格条件。
本公开实施例提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中，通过获取低压缸与寿命相关设计监控数据，并在低压缸的与寿命相关设计监控数据不满足第二监控合格条件时，对汽轮机低压缸进行结构设计优化，使汽轮机低压缸在目标工况下的设计寿命处于受控状态，从低压缸的设计寿命方面保障了汽轮机设计的长寿命与高灵活性。
示例性说明，基于某型号超超临界1050MW一次再热汽轮机，该型号汽轮机关键部件设计运行目标基础数据列于表2，计算得出该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机的低压转子设计寿命基础数据列于表9、低压汽缸设计寿命基础数据列于表10。
表9 超超临界1050MW一次再热汽轮机低压转子设计寿命基础数据
表10 超超临界1050MW一次再热汽轮机低压汽缸设计寿命基础数据
可选地，可以基于上述表9，确定该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机低压转子裂纹萌生日历寿命τ LR的计算结果为：
可选地，可以基于上述表10，确定该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机低压汽缸裂纹萌生日历寿命τ LC的计算结果为：
可选地，该型号超超临界1050MW汽轮机低压缸的寿命设计满足第二监控合格条件的结果为：
综上，当该型号超超临界1050MW汽轮机在目标工况下，低压缸寿命设计监控合格，表明该型号超超临界1050MW汽轮机在目标工况下低压缸寿命处于受控状态，则进入后续监控流程。
在上述实施的基础上，本公开实施例可以对汽轮机关键部件在目标工况下的裂纹萌生剩余日历寿命进行运行监控的过程进行解释说明，如图7所示，对汽轮机关键部件在目标工况下的裂纹萌生剩余日历寿命进行运行监控的过程，包括以下步骤：
S701，获取汽轮机关键部件设计寿命基础数据。
本公开实施例中，汽轮机的关键部件包括但不限于：高压阀壳、高压转子、高压汽缸、中压阀壳、中压转子、中压汽缸、低压转子、低压汽缸等。可以通过获取关键部件的冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命、20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命以及蠕变裂纹萌生寿命，确定汽轮机关键部件设计寿命基础数据。
可选地，获取高压阀壳冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cHV、高压阀壳温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wHV、高压阀壳热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hHV、高压阀壳极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vHV、高压阀壳20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%HV，高压阀壳蠕变裂纹萌生寿命τ cHV。
可选地，获取高压转子冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cHR、高压转子温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wHR、高压转子热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hHR、高压转子极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vHR、高压转子20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%HR，高压转子蠕变裂纹萌生寿命τ cHR。
可选地，获取高压汽缸冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cHC、高压汽缸温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wHC、高压汽缸热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hHC、高压汽缸极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vHC、高压汽缸20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%HC，高压汽缸蠕变裂纹萌生寿命τ cHC。
可选地，获取中压阀壳冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cIV、中压阀壳温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wIV、中压阀壳热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hIV、中压阀壳极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vIV、中压阀壳20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%IV，中压阀壳蠕变裂纹萌生寿命τ cIV。
可选地，获取中压转子冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cIR、中压转子温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wIR、中压转子热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hIR、中压转子极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vIR、中压转子20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%IR，中压转子蠕变裂纹萌生寿命τ cIR。
可选地，获取中压汽缸冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cIC、中压汽缸温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wIC、中压汽缸热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hIC、中压汽缸极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vIC、中压汽缸20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%IC，中压汽缸蠕变裂纹萌生寿命τ cIC。
可选地，获取低压转子冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cLR、低压转子温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wLR、低压转子热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hLR、低压转子极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vLR、低压转子20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%LR。
可选地，获取低压汽缸冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N cLC、低压汽缸温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N wLC、低压汽缸热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N hLC、低压汽缸极热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命N vLC、低压汽缸20%~100%负荷变动爬坡低周疲劳裂纹萌生寿命N 20%LC。
其中，N表示低周疲劳裂纹萌生寿命、τ c表示蠕变裂纹萌生寿命，H表示高压、I表示中压，L表示低压，V表示阀壳、R表示转子、C表示汽缸。c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动。
S702，获取汽轮机设计运行目标基础数据。
可选地，汽轮机设计运行目标基础数据包括：汽轮机的汽轮机冷态起动次数n c0、汽轮机温态起动次数n w0、汽轮机热态起动次数n h0、汽轮机极热态起动次数n v0、汽轮机20%~100%负荷变动爬坡次数n 20%0、年平均运行小时数t y、汽轮机日历总寿命设计判据值τ 0。
其中，n表示起动次数，c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动。
S703，获取汽轮机实际运行基础数据。
可选地，汽轮机实际运行基础数据包括：在役汽轮机的累计冷态起动次数n c1、累计温态起动次数n w1、累计热态起动次数n h1、累计极热态起动次数n v1、累计20%~100%负荷变动爬坡次数n 20%1、累计运行小时数t SH、汽轮机投运至今日历寿命年数τ 1。
其中，n表示起动次数，c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动。
S704，确定汽轮机关键部件裂纹萌生寿命累积损耗L ejk。
本公开实施例中，可以基于汽轮机关键部件在目标工况下设计寿命基础数据和实际运行基础数据，确定汽轮机关键部件裂纹萌生寿命累积损耗L ejk。其中，L e表示裂纹萌生寿命累积损耗，下标j表示关键部件工作环境，下标k表示汽轮机部件名称。
可选地，汽轮机高压阀壳裂纹萌生寿命累积损耗L eHV的计算公式为：
可选地，汽轮机高压转子裂纹萌生寿命累积损耗L eHR的计算公式为：
可选地，汽轮机高压汽缸裂纹萌生寿命累积损耗L eHC的计算公式为：
可选地，汽轮机中压阀壳裂纹萌生寿命累积损耗L eIV的计算公式为：
可选地，汽轮机中压转子裂纹萌生寿命累积损耗L eIR的计算公式为：
可选地，汽轮机中压汽缸裂纹萌生寿命累积损耗L eIC的计算公式为：
可选地，汽轮机低压转子萌生寿命累积损耗L eLR的计算公式为：
可选地，汽轮机低压汽缸萌生寿命累积损耗L eLC的计算公式为：
其中，L e表示裂纹萌生寿命累积损耗，N表示低周疲劳裂纹萌生寿命、τ c表示蠕变裂纹萌生寿命，t SH表示累计运行小时数，n表示起动次数，下标1表示汽轮机实际运行基础数据、H表示高压、I表示中压，L表示低压，V表示阀壳、R表示转子、C表示汽缸。c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动。
S705，确定汽轮机关键部件年平均裂纹萌生寿命损耗e jk。
本公开实施例中，可以基于汽轮机关键部件在目标工况下设计寿命基础数据、设计运行目标基础数据，确定汽轮机关键部件年平均裂纹萌生寿命损耗e jk。其中，e表示年平均裂纹萌生寿命损耗，下标j表示关键部件工作环境，下标k表示汽轮机部件名称。
可选地，汽轮机高压阀壳年平均裂纹萌生寿命损耗e HV的计算公式为：
可选地，汽轮机高压转子年平均裂纹萌生寿命损耗e HR的计算公式为：
可选地，汽轮机高压汽缸年平均裂纹萌生寿命损耗e HC的计算公式为：
可选地，汽轮机中压阀壳年平均裂纹萌生寿命损耗e IV的计算公式为：
可选地，汽轮机中压转子年平均裂纹萌生寿命损耗e IR的计算公式为：
可选地，汽轮机中压汽缸年平均裂纹萌生寿命损耗e IC的计算公式为：
可选地，汽轮机低压转子年平均裂纹萌生寿命损耗e LR的计算公式为：
可选地，汽轮机低压汽缸年平均裂纹萌生寿命损耗e LC的计算公式为：
其中，e表示年平均裂纹萌生寿命损耗，N表示低周疲劳裂纹萌生寿命、τ c表示蠕变裂纹萌生寿命，t y表示年平均运行小时数，τ 0表示汽轮机日历总寿命设计判据值，n表示起动次数，下标0表示汽轮机设计运行目标基础数据、H表示高压、I表示中压，L表示低压，V表示阀壳、R表示转子、C表示汽缸。c表示冷态起停、w表示温态起停、h表示热态起停、v表示极热态起停、20%表示20%~100%负荷变动。
S706，确定汽轮机关键部件裂纹萌生剩余日历寿命。
本公开实施例中，可以基于汽轮机关键部件裂纹萌生寿命累积损耗和汽轮机关键部件年平均裂纹萌生寿命损耗，确定汽轮机关键部件裂纹萌生剩余日历寿命τ RLjk。其中，τ RL表示裂纹萌生剩余日历寿命，下标j表示关键部件工作环境，下标k表示汽轮机部件名称。
可选地，汽轮机高压阀壳裂纹萌生剩余日历寿命τ RLHV的计算公式为。汽轮机高压转子裂纹萌生剩余日历寿命τ RLHR的计算公式为。汽轮机高压汽缸裂纹萌生剩余日历寿命τ RLHC的计算公式为。
可选地，汽轮机中压阀壳裂纹萌生剩余日历寿命τ RLIV的计算公式为。汽轮机中压转子裂纹萌生剩余日历寿命τ RLIR的计算公式为。汽轮机中压汽缸裂纹萌生剩余日历寿命τ RLIC的计算公式为。
可选地，汽轮机低压转子裂纹萌生剩余日历寿命τ RLLR的计算公式为。汽轮机低压汽缸裂纹萌生剩余日历寿命τ RLLC的计算公式为。
其中，τ RL表示汽轮机关键部件裂纹萌生剩余日历寿命，e表示汽轮机关键部件年平均裂纹萌生寿命损耗，L e表示裂纹萌生寿命累积损耗，H表示高压、I表示中压，L表示低压，V表示阀壳、R表示转子、C表示汽缸。
S707，判断在役的目标汽轮机关键部件的裂纹萌生剩余日历寿命是否满足第三监控合格条件。
本公开实施例中，可以基于关键部件的裂纹萌生剩余日历寿命τ RL、汽轮机投运至今日历寿命年数τ 1、汽轮机日历总寿命设计判据值τ 0，确定第三监控合格条件。
可选地，汽轮机的高压缸裂纹萌生剩余日历寿命满足第三监控合格条件为。
可选地，汽轮机的中压缸裂纹萌生剩余日历寿命满足第三监控合格条件为。
可选地，汽轮机的低压缸裂纹萌生剩余日历寿命满足第三监控合格条件为。
可选地，汽轮机的高压缸裂纹萌生剩余日历寿命未满足第三监控合格条件为。
可选地，汽轮机的中压缸裂纹萌生剩余日历寿命未满足第三监控合格条件为。
可选地，汽轮机的低压缸裂纹萌生剩余日历寿命未满足第三监控合格条件为。
其中，τ RL表示汽轮机关键部件裂纹萌生剩余日历寿命，τ 1表示汽轮机投运至今日历寿命年数、τ 0表示汽轮机日历总寿命设计判据值，H表示高压、I表示中压，L表示低压，V表示阀壳、R表示转子、C表示汽缸。
S708，响应于在役的目标汽轮机关键部件裂纹萌生剩余日历寿命未满足第三监控合格条件，生成在役的目标汽轮机优化运行策略。
本公开实施例中，若在役的目标汽轮机关键部件裂纹萌生剩余日历寿命未满足第三监控合格条件，表明在运行阶段的起动次数偏多，需要减少热态起动次数。
可选地，可以把设计年平均热态次数yh=n h0/τ 0减少至yh1=0.5~0.8×(n h0/τ 0)，这里n h0为汽轮机热态起动次数，τ 0为汽轮机日历总寿命设计判据值，并对在役的目标汽轮机重新进行运行监控，直到在役的目标汽轮机关键部件裂纹萌生剩余日历寿命满足第三监控合格条件，结束运行优化。
本公开实施例提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中，将在役的目标汽轮机通过将投运至今日历寿命年数τ 1与关键部件裂纹萌生剩余日历寿命τ RL之和与汽轮机日历总寿命设计判据值τ 0作比较，确定在役汽轮机关键部件裂纹萌生剩余日历寿命是否合格，对监控未合格的汽轮机进行运行优化控制，从而提高在役汽轮机的使用寿命，保障在役汽轮机长寿命与高灵活性。
示例性说明，基于某型号在役超超临界1050MW一次再热汽轮机，该型号汽轮机关键部件设计运行目标基础数据列于表2，计算得出该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机的高压阀壳设计寿命基础数据列于表3、高压转子设计寿命基础数据列于表4、高压汽缸设计寿命基础数据列于表5、中压阀壳设计寿命基础数据列于表6、中压转子设计寿命基础数据列于表7、中压汽缸设计寿命基础数据列于表8、低压转子设计寿命基础数据列于表9、低压汽缸设计寿命基础数据列于表10。
该型号某一台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机，该台汽轮机实际运行基础数据列于表11。
表11 汽轮机实际运行基础数据
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的高压阀壳裂纹萌生寿命累积损耗L eHV的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的高压转子裂纹萌生寿命累积损耗L eHR的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的高压汽缸裂纹萌生寿命累积损耗L eHC的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的中压阀壳裂纹萌生寿命累积损耗L eIV的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的中压转子裂纹萌生寿命累积损耗L eIR的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的中压汽缸裂纹萌生寿命累积损耗L eIC的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的低压转子裂纹萌生寿命累积损耗L eLR的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的低压汽缸裂纹萌生寿命累积损耗L eLC的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的高压阀壳年平均裂纹萌生寿命损耗e HV的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的高压转子年平均裂纹萌生寿命损耗e HR的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的高压汽缸年平均裂纹萌生寿命损耗e HC的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的中压阀壳年平均裂纹萌生寿命损耗e IV的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的中压转子年平均裂纹萌生寿命损耗e IR的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的中压汽缸年平均裂纹萌生寿命损耗e IC的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的低压转子年平均裂纹萌生寿命损耗e LR的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的低压汽缸年平均裂纹萌生寿命损耗e LC的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的高压阀壳裂纹萌生剩余日历寿命τ RLHV的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的高压转子裂纹萌生剩余日历寿命τ RLHR的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的高压汽缸裂纹萌生剩余日历寿命τ RLHC的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的中压阀壳裂纹萌生剩余日历寿命τ RLIV的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的中压转子裂纹萌生剩余日历寿命τ RLIR的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的中压汽缸裂纹萌生剩余日历寿命τ RLIC的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的低压转子裂纹萌生剩余日历寿命τ RLLR的计算结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机的低压汽缸裂纹萌生剩余日历寿命τ RLLC的计算结果为：
进一步地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机高压缸裂纹萌生剩余日历寿命满足第三监控合格条件的结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机中压缸裂纹萌生剩余日历寿命满足第三监控合格条件的结果为：
可选地，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机低压缸裂纹萌生剩余日历寿命满足第三监控合格条件的结果为：
；
也就是说，该台在役超超临界1050MW一次再热汽轮机投运至今的日历寿命年数为τ 1=10年，该台汽轮机关键部件裂纹萌生剩余日历寿命满足第三监控合格条件，表明投运至今的该型号超超临界1050MW汽轮机裂纹萌生剩余日历寿命处于受控状态，继续按照现有的汽轮机起动次数参与深度调峰与灵活运行，可以保障该台汽轮机的长寿命与高灵活性，进入后续监控流程。
在上述实施的基础上，本公开实施例可以对汽轮机关键部件在目标工况下热应力判定值的运行监控过程进行解释说明，如图8所示，对汽轮机关键部件在目标工况下热应力判定值的运行监控过程，包括以下步骤：
S801，获取在役的目标汽轮机关键部件的热应力基础数据。
本公开实施例中，汽轮机的关键部件包括但不限于：高压阀壳、高压转子、高压汽缸、中压阀壳、中压转子、中压汽缸。可以通过获取材料弹性模量E、材料线膨胀系数α、泊松比μ、热应力监控参数判据值S th、转子体积平均温度的仿真计算值t m，确定汽轮机关键部件的热应力基础数据。
可选地，可以获取汽轮机转子、阀壳与汽缸的材料弹性模量E jk、线膨胀系数α jk和泊松比μ jk以及汽轮机日历总寿命设计判据值τ 0对应的汽轮机部件热应力监控参数判据值S thjk的热应力基础数据，汽轮机起动、停机、负荷变动与带负荷运行的转子体积平均温度的仿真计算值t mjR。
其中，下标j表示关键部件工作环境，下标k表示汽轮机部件名称，R表示转子。
其中，E HV为高压阀壳的材料弹性模量，E HR为高压转子的材料弹性模量，E HC为高压汽缸的材料弹性模量，E IV为中压阀壳的材料弹性模量，E IR为中压转子的材料弹性模量，E IC为中压汽缸的材料弹性模量。其中，H表示高压、I表示中压，V表示阀壳、C表示汽缸，R表示转子。
其中，α HV为高压阀壳的材料线膨胀系数，α HR为高压转子的材料线膨胀系数，α HC为高压汽缸的材料线膨胀系数，α IV为中压阀壳的材料线膨胀系数，α IR为中压转子的材料线膨胀系数，α IC为中压汽缸的材料线膨胀系数。其中，H表示高压、I表示中压，V表示阀壳、C表示汽缸，R表示转子。
其中，μ HV为高压阀壳的材料泊松比，μ HR为高压转子的材料泊松比，μ HC为高压汽缸的材料泊松比，μ IV为中压阀壳的材料泊松比，μ IR为中压转子的材料泊松比，μ IC为中压汽缸的材料泊松比。其中，H表示高压、I表示中压，V表示阀壳、C表示汽缸，R表示转子。
其中，S thHV为汽轮机日历总寿命设计判据值τ 0对应的高压阀壳的热应力监控参数判据值，S thHR为τ 0对应的高压转子的热应力监控参数判据值，S thHC为τ 0对应的高压汽缸的热应力监控参数判据值，S thIV为τ 0对应的中压阀壳的热应力监控参数判据值，S thIR为τ 0对应的中压转子的热应力监控参数判据值，S thIC为τ 0对应的中压汽缸的热应力监控参数判据值。其中，H表示高压、I表示中压，V表示阀壳、C表示汽缸，R表示转子。
其中，t mHR为汽轮机高压转子体积平均温度的仿真计算值，t mIR为汽轮机中压转子体积平均温度的仿真计算值。其中，H表示高压、I表示中压，R表示转子。
S802，获取在役的目标汽轮机关键部件的测点金属温度基础数据。
可选地，关键部件的测点金属温度基础数据包括：高压内缸与中压内缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度表征的高压转子与中压转子的表面温度t jR0、高压阀壳与中压阀壳壁厚82%~98%深度处测点金属温度t jV90、高压阀壳与中压阀壳壁厚40%~60%深度处测点金属温度t jV50、采用高压内缸与中压内缸的壁厚82%~98%深度处测点金属温度表征的高压转子与中压转子的表面温度t jR0、高压汽缸与中压起动的壁厚40%~60%深度处测点金属温度的基础数据t jC50。
可选地，可以基于汽轮机数字电液控制系统DEH或汽轮机控制系统TCS获取测点金属温度基础数据。
其中，t HR0为采用高压内缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度表征的高压转子表面温度、t IR0为采用中压内缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度表征的中压转子表面温度。
其中，t HV90为高压阀壳壁厚82%~98%深度处测点金属温度，t IV90为中压阀壳壁厚82%~98%深度处测点金属温度；t HV50为高压阀壳壁厚40%~60%深度处测点金属温度，t IV50为中压阀壳壁厚40%~60%深度处测点金属温度；t HC90为高压汽缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度，t IC90为中压汽缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度；t HC50为高压汽缸壁厚40%~60%深度处测点金属温度，t IC50为中压汽缸壁厚40%~60%深度处测点金属温度。其中，H表示高压、I表示中压，V表示阀壳、C表示汽缸。
S803，在线计算关键部件在目标工况下体积平均温度差。
本公开实施例中，可以基于汽轮机两类壁厚深度范围内的测点金属温度，计算关键部件在目标工况下体积平均温度差。
可选地，可以基于汽轮机高压阀壳壁厚82%~98%深度处测点金属温度t HV90和高压阀壳壁厚40%~60%深度处测点金属温度t HV50的在线监测值，在线计算汽轮机高压阀壳体积平均温度差Δt mHV，计算公式如下所示：
可选地，可以基于汽轮机高压转子体积平均温度的仿真计算值t mHR和采用高压内缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度表征的高压转子表面温度t HR0，在线计算汽轮机高压转子体积平均温度差Δt mHR，计算公式如下所示：
可选地，可以基于汽轮机高压汽缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度t HC90和高压汽缸壁厚40%~60%深度处测点金属温度t HC50的在线监测值，在线计算汽轮机高压汽缸体积平均温度差Δt mHC，计算公式如下所示：
可选地，可以基于汽轮机中压阀壳壁厚82%~98%深度处测点金属温度t IV90和中压阀壳壁厚40%~60%深度处测点金属温度t IV50的在线监测值，在线计算汽轮机中压阀壳体积平均温度差Δt mIV，计算公式如下所示：
可选地，可以基于汽轮机中压转子体积平均温度的仿真计算值t mIR和采用中压内缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度表征的中压转子表面温度t IR0，在线计算汽轮机中压转子体积平均温度差Δt mIR，计算公式如下所示：
可选地，可以基于汽轮机中压汽缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度t IC90和中压汽缸壁厚40%~60%深度处测点金属温度t IC50的在线监测值，在线计算汽轮机中压汽缸体积平均温度差Δt mIC，计算公式如下所示：
S804，在线计算汽轮机关键部件温度差比值。
本公开实施例中，可以基于关键部件的体积平均温度差和热应力基础数据，计算汽轮机关键部件温度差比值。
可选地，可以基于高压阀壳体积平均温度差Δt mHV、高压阀壳的材料弹性模量E HV、高压阀壳的材料线膨胀系数α HV、高压阀壳的材料泊松比μ HV以及τ 0对应的高压阀壳的热应力监控参数判据值S thHV，在线计算汽轮机高压阀壳温度差比值R ΔtHV计算公式为：
可选地，可以基于高压转子体积平均温度差Δt mHR、高压转子的材料弹性模量E HR、高压转子的材料线膨胀系数α HR、高压转子的材料泊松比μ HR以及τ 0对应的高压转子的热应力监控参数判据值S thHR，在线计算汽轮机高压转子温度差比值R ΔtHR计算公式为：
可选地，可以基于高压汽缸体积平均温度差Δt mHC、高压汽缸的材料弹性模量E HC、高压汽缸的材料线膨胀系数α HC、高压汽缸的材料泊松比μ HC以及τ 0对应的高压汽缸的热应力监控参数判据值S thHC，在线计算汽轮机高压汽缸温度差比值R ΔtHC计算公式为：
可选地，可以基于中压阀壳体积平均温度差Δt mIV、中压阀壳的材料弹性模量E IV、中压阀壳的材料线膨胀系数α IV、中压阀壳的材料泊松比μ IV以及τ 0对应的中压阀壳的热应力监控参数判据值S thIV，在线计算汽轮机中压阀壳温度差比值R ΔtIV计算公式为：
可选地，可以基于中压转子体积平均温度差Δt mIR、中压转子的材料弹性模量E IR、中压转子的材料线膨胀系数α IR、中压转子的材料泊松比μ IR以及τ 0对应的中压转子的热应力监控参数判据值S thIR，在线计算汽轮机中压转子温度差比值R ΔtIR计算公式为：
可选地，可以基于中压汽缸体积平均温度差Δt mIC、中压汽缸的材料弹性模量E IC、中压汽缸的材料线膨胀系数α IC、中压汽缸的材料泊松比μ IC以及τ 0对应的中压汽缸的热应力监控参数判据值S thIC，在线计算汽轮机中压汽缸温度差比值R ΔtIC计算公式为：
S805，判断汽轮机关键部件的热应力判定值是否满足第四监控合格条件。
本公开实施例中，汽轮机关键部件的热应力判定值也就是汽轮机关键部件温度差比值。可以基于高压阀壳温度差比值、高压转子温度差比值、高压汽缸温度差比值、中压阀壳温度差比值、中压转子温度差比值、中压汽缸温度差比值，确定第四监控合格条件。
可选地，在役的目标汽轮机关键部件的热应力判定值满足第四监控合格条件为：
可选地，在役的目标汽轮机关键部件的热应力判定值未满足第四监控合格条件为：
S806，响应于在役的目标汽轮机热应力判定值未满足第四监控合格条件，生成在役的目标汽轮机优化运行策略。
本公开实施例中，在役的目标汽轮机热应力判定值未满足第四监控合格条件，表明在运行阶段的汽轮机进汽温度变化率或负荷变化率过大，需要降低汽轮机进汽温度变化率或负荷变化。
可选地，在运行阶段需要对汽轮机的起动过程或加负荷爬坡过程进行优化运行，监控信息反馈给汽轮机数字电液控制系统DEH或汽轮机控制系统TCS，采用降低汽轮机进汽温度的变化率至当前的0.8-0.9倍或降低汽轮机负荷的变化率至当前的0.8-0.9倍，在汽轮机起动与带负荷爬坡过程使用电伴热带加热以减小关键部件的热应力，继续在线计算汽轮机在目标工况下热应力判定值并优化运行监控，直到热应力判定值满足第四监控合格条件，结束运行优化。
本公开实施例提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中，对在役的目标汽轮机在目标工况下热应力进行运行监控，确定在役的目标汽轮机热应力监控是否合格，对监控未合格的汽轮机进行运行优化控制，从而保障在役的目标汽轮机的长寿命与高灵活性。
示例性说明，基于某型号超超临界1050MW一次再热汽轮机，对于该型号汽轮机高压阀壳、高压转子、高压汽缸、中压阀壳、中压转子与中压汽缸，在起动加负荷爬坡的某一时刻取自监控信息反馈给汽轮机数字电液控制系统DEH或汽轮机控制系统TCS的如下在线监测数据。
高压阀壳壁厚82%~98%深度处测点金属温度t HV90=582.97℃；
高压阀壳壁厚40%~60%深度处测点金属温度t HV50=541.16℃；
采用高压内缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度表征的高压转子表面温度t HR0=578.26℃；
高压汽缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度t HC90=376.81℃；
高压汽缸壁厚40%~60%深度处测点金属温度t HC50=326.68℃；
中压阀壳壁厚82%~98%深度处测点金属温度t IV90=580.97℃；
中压阀壳壁厚40%~60%深度处测点金属温度t IV50=538.67℃；
采用中压内缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度表征的中压转子表面温度t IR0=573.09℃；
中压汽缸壁厚82%~98%深度处测点金属温度t IC90=285.02℃；
中压汽缸壁厚40%~60%深度处测点金属温度t IC50=234.13℃。
该型号汽轮机高压阀壳体积平均温度差Δt mHV的在线计算结果为：
使用数据处理服务器26，该型号汽轮机高压转子体积平均温度的仿真计算值为t mHR=510.31℃，在线计算高压转子体积平均温度差Δt mHR的结果为：
可选地，该型号汽轮机高压汽缸体积平均温度差Δt mHC的在线计算结果为：
可选地，该型号汽轮机高压阀壳体积平均温度差Δt mIV的在线计算结果为：
使用数据处理服务器26，该型号汽轮机中压转子体积平均温度的仿真计算值为t mIR=496.42℃，在线计算中压转子体积平均温度差Δt mIR的结果为：
可选地，该型号汽轮机中压汽缸体积平均温度差Δt mIC的在线计算结果为：
。
使用数据处理服务器26，高压阀壳材料为ZG1Cr10MoWVNbN，依据高压阀壳壁厚40%~60%深度处测点金属温度t HV50=541.16℃，在线计算得出高压阀壳的材料弹性模量E HV=1.736×105MPa、高压阀壳的材料线膨胀系数α HV=12.08×10-6（1/℃）、高压阀壳的材料泊松比μ HV=0.302以及τ 0对应的高压阀壳的热应力监控参数判据值S thHV=521MPa，该型号汽轮机高压阀壳温度差比值R ΔtHV在线计算结果为：
高压转子材料为X12CrMoWVNBN10-1-1，依据高压转子体积平均温度的仿真计算值为t mHR=510.31℃，在线计算得出高压转子材料弹性模量E HR=1.810×105MPa、高压转子的材料线膨胀系数α HR=12.03×10-6（1/℃）、高压转子的材料泊松比μ HR=0.310，以及τ 0对应的高压转子的热应力监控参数判据值S thHR=672MPa，该型号汽轮机高压转子温度差比值R ΔtHR的在线计算结果为：
高压汽缸材料为ZG15CrMoV，依据高压汽缸壁厚40%~60%深度处测点金属温度t HC50=326.68℃，在线计算得出高压汽缸的材料弹性模量E HC=1.979×105MPa、高压汽缸的材料线膨胀系数α HC=13.32×10-6（1/℃）、高压汽缸的材料泊松比μ HC=0.280以及τ 0对应的高压汽缸的热应力监控参数判据值S thHC=452MPa，该型号汽轮机高压汽缸温度差比值R ΔtHC的在线计算结果为：
中压阀壳材料为ZG1Cr10MoWVNbN，依据中压阀壳壁厚40%~60%深度处测点金属温度t IV50=538.67℃，在线计算得出中压阀壳的材料弹性模量E IV=1.739×105MPa、中压阀壳的材料线膨胀系数α IV=12.08×10-6（1/℃）、中压阀壳的材料泊松比μ IV=0.302以及τ 0对应的中压阀壳的热应力监控参数判据值S thIV=534MPa，该型号汽轮机中压阀壳温度差比值R ΔtIV的在线计算结果为：
中压转子材料为X12CrMoWVNBN10-1-1，依据中压转子体积平均温度的仿真计算值为t mIR=496.42℃，在线计算得出中压转子的材料弹性模量E IR=1.823×105MPa、中压转子的材料线膨胀系数α IR=11.98×10-6（1/℃）、中压转子的材料泊松比μ IR=0.310以及τ 0对应的中压转子的热应力监控参数判据值S thIR=684MPa，该型号汽轮机中压转子温度差比值R ΔtIR的在线计算结果为：
中压汽缸材料为ZG15CrMoV，依据中压汽缸壁厚40%~60%深度处测点金属温度t IC50=234.13℃，在线计算得出中压汽缸的材料弹性模量E IC=2.046×105MPa、中压汽缸的材料线膨胀系数α IC=12.77×10-6（1/℃）、中压汽缸的材料泊松比μ IC=0.273以及τ 0对应的中压汽缸的热应力监控参数判据值S thIC=478 MPa，该型号汽轮机中压汽缸温度差比值R ΔtIC的在线计算结果为：
综上，该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机热应力判定值满足第四监控合格条件的结果为：
当该型号超超临界1050MW汽轮机在目标工况下，热应力判定值满足第四监控合格条件，表明该时刻该型号超超临界1050MW汽轮机在目标工况下热应力处于受控状态，监控信息反馈给汽轮机数字电液控制系统DEH或汽轮机控制系统TCS，继续按照现有的汽轮机进汽温度的变化率或汽轮机负荷的变化率快速起动与快速负荷变动爬坡并连续进行汽轮机热应力运行监控，进入后续监控流程。
在上述实施的基础上，本公开实施例可以对汽轮机在目标工况下动静碰摩的安全判定值的运行监控的过程进行解释说明，如图9所示，汽轮机在目标工况下动静碰摩的安全判定值的运行监控的过程，包括以下步骤：
S901，获取在役的目标汽轮机转子轴向位移和胀差的在线监测数据。
可选地，转子轴向位移和胀差的在线监测数据包括：推力轴承部位汽轮机转子轴向位移在线监测数据y、汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差在线监测数据xH、汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差在线监测数据xI、汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差的在线监测的基础数据xL。其中，H表示高压、I表示中压、L表示低压。
可选地，可以基于汽轮机监测仪表系统TSI获取转子轴向位移和胀差的在线监测数据。
S902，获取在役的目标汽轮机转子轴向位移和胀差的运行界限值。
可选地，转子轴向位移和胀差的运行界限值包括：推力轴承部位汽轮机转子轴向位移下限值yL、推力轴承部位汽轮机转子轴向位移上限值yU、汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差下限值xHL、汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差上限值xHU、汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差下限值xIL、汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差上限值xIU、汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差下限值xLL、汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差上限值xLU的运行界限值。其中，H表示高压、I表示中压、L表示低压。
S903，在线计算汽轮机转子轴向位移的下限比值和上限比值。
本公开实施例中，可以基于汽轮机转子轴向位移在线监测数据、推力轴承部位汽轮机转子轴向位移下限值、推力轴承部位汽轮机转子轴向位移上限值，并根据汽轮机转子轴向位移在线监测数据的符号，计算汽轮机转子轴向位移的下限比值和上限比值。
可选地，通过获取推力轴承部位汽轮机转子轴向位移在线监测数据y、推力轴承部位汽轮机转子轴向位移下限值yL和推力轴承部位汽轮机转子轴向位移上限值yU，依据汽轮机转子轴向位移在线监测数据y的正负号，在线计算运行汽轮机转子轴向位移比值R y。
可选地，当转子轴向位移在线监测数据y<0，转子轴向位移比值；
可选地，当转子轴向位移在线监测数据y≥0，转子轴向位移比值。
S904，在线计算汽轮机胀差的下限比值和上限比值。
本公开实施例中，可以基于转子轴向位移和胀差的在线监测数据与转子轴向位移和胀差的运行界限值的比值，确定汽轮机胀差的下限比值和上限比值。
可选地，通过获取汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差在线监测数据xH、汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差下限值xHL、汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差上限值xHU，在线计算汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差比值R xH。
可选地，通过获取汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差在线监测数据xI、汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差下限值xIL、汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差上限值xIU、在线计算汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差比值R xI。
可选地，通过获取汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差的在线监测的基础数据xL，汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差下限值xLL、汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差上限值xLU的运行目标基础数据，在线计算汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差比值R xL。
可选地，若在汽轮机起动过程或加负荷过程的胀差为正值，则高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差比值R xH、中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差比值R xI、低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差比值R xL分别为、/>、/>。
可选地，若在汽轮机停机过程或减负荷过程的胀差为负值，则高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差比值R xH、中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差比值R xI、低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差比值R xL分别为、/>、。
S905，判断汽轮机动静碰摩的安全判定值是否满足第五监控合格条件。
本公开实施例中，汽轮机动静碰摩的安全判定值是指汽轮机胀差的下限比值和上限比值，以及汽轮机转子轴向位移的下限比值和上限比值。可以基于高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差比值、中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差比值、低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差比值和转子轴向位移比值，确定第五监控合格条件。
可选地，汽轮机动静碰摩的安全判定值满足第五监控合格条件为：
可选地，汽轮机动静碰摩的安全判定值未满足第五监控合格条件为：
S906，响应于在役的目标汽轮机动静碰摩的安全判定值未满足第五监控合格条件，生成在役的目标汽轮机优化运行策略。
本公开实施例中，在役的目标汽轮机动静碰摩的安全判定值未满足第五监控合格条件，表明运行操作不当引起胀差过大或轴向位移过大，或汽轮机通流部分有异物导致转子轴向位移过大。
针对运行操作不当引起胀差过大，需要在运行阶段需要对汽轮机的起动过程或加负荷爬坡过程进行优化运行，监控信息反馈给汽轮机数字电液控制系统DEH或汽轮机控制系统TCS，采用降低汽轮机进汽温度的变化率至当前的0.8-0.9倍或降低汽轮机负荷的变化率至当前的0.8-0.9倍，在汽轮机起动与带负荷爬坡过程使用电伴热带加热汽缸减小胀差的绝对值，继续在线监控汽轮机快速起动与快速负荷变动爬坡瞬态工况动静碰磨安全性并优化运行监控。
针对改进运行操作后转子轴向位移仍然过大，并出现汽轮机振动过大，汽轮机通流部分可能有异物，需要立即停机进行检修，以排除汽轮机通流部分异物。
本公开实施例提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法中，对在役的目标汽轮机在目标工况下动静碰磨安全性进行运行监控，确定在役的目标汽轮机动静碰磨安全性监控是否合格，对监控未合格的汽轮机进行运行优化控制，从而保障在役的目标汽轮机长寿命与高灵活性。
示例性说明，基于某型号超超临界1050MW一次再热汽轮机，该型号汽轮机轴向位移与胀差的运行目标基础数据列于表12。
表12超超临界1050MW一次再热汽轮机轴向位移与胀差的运行目标基础数据
该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机，在汽轮机快速加负荷爬坡过程，在某一时刻的在线监测数据为：推力轴承部位汽轮机转子轴向位移在线监测数据y=0.55mm，汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差在线监测数据xH=13.7mm，汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差在线监测数据xI=9.5mm，汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差的在线监测的基础数据xL=31.0mm，得出轴向位移和胀差在线计算结果。
由于转子轴向位移在线监测数据y≥0，转子轴向位移比值的在线计算结果为：。
在汽轮机起动过程或加负荷过程胀差为正值，高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差比值R xH、中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差比值R xI、低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差比值R xL分别为：、、/>。
该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机目标工况下动静碰摩的安全判定值未满足第五监控合格条件的结果为：
若该型号超超临界1050MW汽轮机在目标工况下动静碰摩安全性未满足第五监控合格条件，表明该时刻该型号超超临界1050MW汽轮机在目标工况下有动静碰摩安全风险。需要在运行阶段需要对汽轮机的起动过程或加负荷爬坡过程进行优化运行，监控信息反馈给汽轮机数字电液控制系统DEH或汽轮机控制系统TCS，采用降低汽轮机进汽温度的变化率至当前的0.8-0.9倍或降低汽轮机负荷的变化率至当前的0.8-0.9倍，在汽轮机起动与带负荷爬坡过程使用电伴热带加热汽缸以减小胀差的绝对值，继续在线监控汽轮机快速起动与快速负荷变动爬坡瞬态工况动静碰磨安全性并优化运行保证汽轮机动静碰磨安全性处于受控状态。
某型号超超临界1050MW一次再热汽轮机，轴向位移和胀差在线监测取自TSI，在汽轮机快速加负荷爬坡过程，在另一时刻的在线监测数据为：推力轴承部位汽轮机转子轴向位移在线监测数据y=0.5mm，汽轮机高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差在线监测数据xH=10.0mm，汽轮机中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差在线监测数据xI=9.0mm，汽轮机低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差的在线监测的基础数据xL=30.0mm，得出轴向位移和胀差在线计算结果。
由于转子轴向位移在线监测数据y≥0，转子轴向位移比值的在线计算结果为：。
在汽轮机起动过程或加负荷过程胀差为正值，高压缸排汽侧高压转子相对高压汽缸胀差比值R xH、中压缸远离推力轴承排汽侧中压转子相对中压汽缸胀差比值R xI、低压缸发电机侧低压转子相对低压汽缸胀差比值R xL分别为：、、/>。
该型号超超临界1050MW一次再热汽轮机在目标工况下动静碰摩的安全判定值满足第五监控合格条件的结果为：
若该型号超超临界1050MW汽轮机在目标工况下动静碰摩安全性满足运行监控合格条件，表明该时刻该型号超超临界1050MW汽轮机在目标工况下动静碰摩安全性处于受控状态，监控信息反馈给汽轮机数字电液控制系统DEH或汽轮机控制系统TCS，继续按照现有的汽轮机进汽温度的变化率或汽轮机负荷的变化率快速起动与快速负荷变动爬坡并连续进行运行监控。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控装置。
图10为本公开实施例提供的一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控装置的结构示意图。
如图10所示，该灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控装置1000包括：
第一获取模块1001，用于获取汽轮机的关键部件在目标工况下的第一监控数据集合，所述第一监控数据集合至少包括所述关键部件结构瞬态强度的第一设计监控数据和寿命相关的第二设计监控数据。
第一优化模块1002，用于基于所述第一监控数据集合，对所述汽轮机的关键部件进行结构优化，得到最终的目标汽轮机。
第二获取模块1003，用于获取在役的所述目标汽轮机的关键部件在目标工况下的第二监控数据集合，所述第二监控数据集合包括所述关键部件多维度下的运行监控数据。
第二优化模块1004，用于基于所述第二监控数据集合，对所述目标汽轮机的运行参数进行优化。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述第一优化模块1002，还用于：根据所述第一设计监控数据和所述第二设计监控数据，判断是否需要对所述汽轮机的关键部件进行结构优化；响应于所述关键部件需要进行结构优化，基于所述第一设计监控数据和所述第二设计监控数据中异常设计监控数据，对所述关键部件进行结构优化，以得到所述目标汽轮机。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述第一优化模块1002，还用于：基于所述关键部件的第一设计监控数据，判断所述关键部件的结构瞬态强度设计是否满足第一监控合格条件；基于所述关键部件的第二设计监控数据，判断所述关键部件的寿命设计是否满足第二监控合格条件；若其中一类设计监控数据未满足对应的监控合格条件，则确定所述汽轮机的关键部件需要进行结构优化。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述第一优化模块1002，还用于：确定未满足监控合格条件的设计监控数据，作为异常设计监控数据；基于所述异常设计监控数据，生成所述汽轮机的结构优化策略集，其中所述结构优化策略集中包括至少一个结构优化改进策略；根据所述结构优化策略集，对所述汽轮机的关键部件进行结构优化；重新执行获取所述第一监控数据集合及后续操作，直至所述第一监控数据集合内每类设计监控数据均满足各自的监控合格条件，得到所述目标汽轮机。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述第一优化模块1002，还用于：根据所述结构优化策略集，获取所述关键部件的优化对象；根据所述结构优化策略集中所述优化对象的优化信息，对所述优化对象进行结构优化。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述第一优化模块1002，还用于：对所述结构优化策略集进行遍历；针对每个遍历到的结构优化改进策略，从所述结构优化改进策略中提取标识信息，将所述标识信息所标识的对象，确定为所述关键部件的优化对象。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述装置还包括：根据所述异常设计监控数据和所述异常设计监控数据所属的关键部件和对应的目标监控维度，生成设计异常提示信息；获取反馈对象的联系信息，根据所述联系信息向所述反馈对象发送所述设计异常提示信息。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述第二获取模块1003，还用于：获取所述关键部件在目标工况下的裂纹萌生剩余日历寿命；获取所述关键部件在目标工况下的热应力判定值；获取所述关键部件在目标工况下的动静碰摩的安全判定值。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述第二优化模块1004，还用于：根据所述第二监控数据集合中每类运行监控数据，判断是否需要对所述汽轮机的关键部件进行运行优化；在需要对所述关键部件进行运行优化，基于所述第二监控数据集合中的异常运行监控数据，对所述汽轮机的关键部件进行运行参数优化。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述第二优化模块1004，还用于：基于所述关键部件的裂纹萌生剩余日历寿命，判断所述关键部件是否满足第三监控合格条件；基于所述关键部件的热应力判定值，判断所述关键部件是否满足第四监控合格条件；基于所述关键部件的动静碰摩的安全判定值，判断所述关键部件是否满足第五监控合格条件；若其中一类运行监控数据未满足对应的监控合格条件，则确定对所述关键部件需要进行运行参数优化。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述第二优化模块1004，还用于：从所述在役汽轮机的运行参数集合中，基于所述异常运行监控数据，确定所述在役汽轮机的待调整运行参数；对所述待调整运行参数进行调整，得到所述在役汽轮机的目标运行参数。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述第二优化模块1004，还用于：控制所述在役汽轮机按照所述目标运行参数继续运行；新获取所述裂纹萌生剩余日历寿命、所述热应力判定值和所述安全判定值并执行后续步骤，直至所述裂纹萌生剩余日历寿命、所述热应力判定值和所述安全判定值均满足各自的运行监控合格条件结束运行优化。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述第二优化模块1004，还用于：根据所述异常运行监控数据和所述异常运行监控数据所属的关键部件和对应的目标监控维度，生成运行异常提示信息；获取反馈对象的联系信息，根据所述联系信息向所述反馈对象发送所述运行异常提示信息。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述装置还包括过程记录模块1005，所述过程记录模块1005，用于：对汽轮机的结构优化过程和运行优化过程进行记录，生成历史记录，并存储所述历史记录；接收历史记录查看指令，基于所述历史记录查看指令，确定待查看的目标历史记录，并对所述目标历史记录进行展示。
在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述目标工况为汽轮机的快速起动和/或快速负荷变动爬坡瞬态工况。
本公开实施例提供的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控装置中，通过获取汽轮机关键部件在目标工况下的第一监控数据集合，并基于第一监控集合对汽轮机的关键部件进行结构优化，得到目标汽轮机，使目标汽轮机关键部件在目标工况下的结构瞬态强度和裂纹萌生日历寿命处于受控状态。进而获取目标汽轮机的第二监控数据集合，并对汽轮机的运行参数进行优化，保障了目标汽轮机设计的长寿命与高灵活性。
需要说明的是，前述对灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法实施例的解释说明也适用于该实施例的灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控装置，此处不再赘述。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现执行前述实施例所提供的方法。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现前述实施例所提供的方法。
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需要说明的是，来自用户的个人信息应当被收集用于合法且合理的用途，并且不在这些合法使用之外共享或出售。此外，应在收到用户知情同意后进行此类采集/共享，包括但不限于在用户使用该功能前，通知用户阅读用户协议/用户通知，并签署包括授权相关用户信息的协议/授权。此外，还需采取任何必要步骤，保卫和保障对此类个人信息数据的访问，并确保有权访问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。
本公开预期可提供用户选择性阻止使用或访问个人信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件和/或软件，以防止或阻止对此类个人信息数据的访问。一旦不再需要个人信息数据，通过限制数据收集和删除数据可最小化风险。此外，在适用时，对此类个人信息去除个人标识，以保护用户的隐私。
在前述各实施例描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (24)

1.一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控方法，其特征在于，包括：
获取汽轮机的关键部件在目标工况下的第一监控数据集合，所述第一监控数据集合至少包括所述关键部件结构瞬态强度的第一设计监控数据和寿命相关的第二设计监控数据，所述目标工况为汽轮机的快速起动和/或快速负荷变动爬坡瞬态工况；其中，第一设计监控数据包括：汽轮机关键部件的瞬态工作温度下材料的屈服强度、关键部件在目标工况下结构最大等效应力的强度基础数据、关键部件在目标工况下的结构应力比值；所述第二设计监控数据包括：关键部件设计寿命基础数据、关键部件设计运行目标基础数据、关键部件在目标工况下裂纹萌生日历寿命；
基于所述第一监控数据集合，对所述汽轮机的关键部件进行结构优化，得到最终的目标汽轮机；
获取在役的所述目标汽轮机的关键部件在目标工况下的第二监控数据集合，所述第二监控数据集合包括所述关键部件多维度下的运行监控数据，其中，所述第二监控数据集合，包括：基于关键部件的设计寿命基础数据、设计运行基础数据和实际运行基础数据、关键部件裂纹萌生寿命累积损耗、关键部件年平均裂纹萌生寿命损耗，获取关键部件在目标工况下的裂纹萌生剩余日历寿命；基于关键部件的热应力基础数据和测点金属温度基础数据，获取关键部件在目标工况下的热应力判定值；基于目标汽轮机转子轴向位移的监控数据和转子与汽缸胀差监测数据，目标汽轮机转子轴向位移和胀差的运行界限值，汽轮机转子轴向位移的下限比值和上限比值，汽轮机胀差的下限比值和上限比值，获取关键部件在目标工况下的动静碰摩的安全判定值；
基于所述第二监控数据集合，对所述目标汽轮机的运行参数进行优化；
所述基于所述第一监控数据集合，对所述汽轮机的关键部件进行结构优化，得到最终的目标汽轮机，包括：
基于所述关键部件的第一设计监控数据，判断所述关键部件的结构瞬态强度设计是否满足第一监控合格条件；
基于所述关键部件的第二设计监控数据，判断所述关键部件的寿命设计是否满足第二监控合格条件；
若其中一类设计监控数据未满足对应的监控合格条件，则确定所述汽轮机的关键部件需要进行结构优化；
响应于所述关键部件需要进行结构优化，基于所述第一设计监控数据和所述第二设计监控数据中异常设计监控数据，对所述关键部件进行结构优化，以得到所述目标汽轮机。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一设计监控数据和所述第二设计监控数据中异常设计监控数据，对所述关键部件进行结构优化，以得到所述目标汽轮机，包括：
确定未满足监控合格条件的设计监控数据，作为异常设计监控数据；
基于所述异常设计监控数据，生成所述汽轮机的结构优化策略集，其中所述结构优化策略集中包括至少一个结构优化改进策略；
根据所述结构优化策略集，对所述汽轮机的关键部件进行结构优化；
重新执行获取所述第一监控数据集合及后续操作，直至所述第一监控数据集合内每类设计监控数据均满足各自的监控合格条件，得到所述目标汽轮机。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述结构优化策略集，对所述汽轮机的关键部件进行结构优化，包括：
根据所述结构优化策略集，获取所述关键部件的优化对象；
根据所述结构优化策略集中所述优化对象的优化信息，对所述优化对象进行结构优化。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述结构优化策略集，获取所述关键部件的优化对象，包括：
对所述结构优化策略集进行遍历；
针对每个遍历到的结构优化改进策略，从所述结构优化改进策略中提取标识信息，将所述标识信息所标识的对象，确定为所述关键部件的优化对象。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述异常设计监控数据和所述异常设计监控数据所属的关键部件和对应的目标监控维度，生成设计异常提示信息；
获取反馈对象的联系信息，根据所述联系信息向所述反馈对象发送所述设计异常提示信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二监控数据集合，对所述目标汽轮机的运行参数进行优化，包括：
根据所述第二监控数据集合中每类运行监控数据，判断是否需要对所述汽轮机的关键部件进行运行优化；
在需要对所述关键部件进行运行优化，基于所述第二监控数据集合中的异常运行监控数据，对所述汽轮机的关键部件进行运行参数优化。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述第二监控数据集合中每类运行监控数据，判断是否需要对所述汽轮机的关键部件进行运行优化，包括：
基于所述关键部件的裂纹萌生剩余日历寿命，判断所述关键部件是否满足第三监控合格条件；
基于所述关键部件的热应力判定值，判断所述关键部件是否满足第四监控合格条件；
基于所述关键部件的动静碰摩的安全判定值，判断所述关键部件是否满足第五监控合格条件；
若其中一类运行监控数据未满足对应的监控合格条件，则确定对所述关键部件需要进行运行参数优化。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二监控数据集合中的异常运行监控数据，对所述汽轮机的关键部件进行运行参数优化，包括：
从在役汽轮机的运行参数集合中，基于所述异常运行监控数据，确定所述在役汽轮机的待调整运行参数；
对所述待调整运行参数进行调整，得到所述在役汽轮机的目标运行参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述待调整运行参数进行调整，得到所述在役汽轮机的目标运行参数之后，还包括：
控制所述在役汽轮机按照所述目标运行参数继续运行；
新获取所述裂纹萌生剩余日历寿命、所述热应力判定值和所述安全判定值并执行后续步骤，直至所述裂纹萌生剩余日历寿命、所述热应力判定值和所述安全判定值均满足各自的运行监控合格条件结束运行优化。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述异常运行监控数据和所述异常运行监控数据所属的关键部件和对应的目标监控维度，生成运行异常提示信息；
获取反馈对象的联系信息，根据所述联系信息向所述反馈对象发送所述运行异常提示信息。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对汽轮机的结构优化过程和运行优化过程进行记录，生成历史记录，并存储所述历史记录；
接收历史记录查看指令，基于所述历史记录查看指令，确定待查看的目标历史记录，并对所述目标历史记录进行展示。
12.一种灵活运行汽轮机多维度的结构设计与运行监控装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取汽轮机的关键部件在目标工况下的第一监控数据集合，所述第一监控数据集合至少包括所述关键部件结构瞬态强度的第一设计监控数据和寿命相关的第二设计监控数据，所述目标工况为汽轮机的快速起动和/或快速负荷变动爬坡瞬态工况，其中，第一设计监控数据包括：关键部件的瞬态工作温度下材料的屈服强度、关键部件在目标工况下结构最大等效应力的强度基础数据、关键部件在目标工况下的结构应力比值；所述第二设计监控数据包括：关键部件设计寿命基础数据、关键部件设计运行目标基础数据、关键部件在目标工况下裂纹萌生日历寿命；
第一优化模块，用于基于所述第一监控数据集合，对所述汽轮机的关键部件进行结构优化，得到最终的目标汽轮机；
第二获取模块，用于获取在役的所述目标汽轮机的关键部件在目标工况下的第二监控数据集合，所述第二监控数据集合包括所述关键部件多维度下的运行监控数据；
第二优化模块，用于基于所述第二监控数据集合，对所述目标汽轮机的运行参数进行优化；
所述第二获取模块，还用于：
基于关键部件的设计寿命基础数据、设计运行基础数据和实际运行基础数据、关键部件裂纹萌生寿命累积损耗、关键部件年平均裂纹萌生寿命损耗，获取关键部件在目标工况下的裂纹萌生剩余日历寿命；
基于关键部件的热应力基础数据和测点金属温度基础数据，获取关键部件在目标工况下的热应力判定值；
基于目标汽轮机转子轴向位移的监控数据和转子与汽缸胀差监测数据，目标汽轮机转子轴向位移和胀差的运行界限值，汽轮机转子轴向位移的下限比值和上限比值，汽轮机胀差的下限比值和上限比值，获取关键部件在目标工况下的动静碰摩的安全判定值；
所述第一优化模块，还用于：基于所述关键部件的第一设计监控数据，判断所述关键部件的结构瞬态强度设计是否满足第一监控合格条件；
基于所述关键部件的第二设计监控数据，判断所述关键部件的寿命设计是否满足第二监控合格条件；
若其中一类设计监控数据未满足对应的监控合格条件，则确定所述汽轮机的关键部件需要进行结构优化；响应于所述关键部件需要进行结构优化，基于所述第一设计监控数据和所述第二设计监控数据中异常设计监控数据，对所述关键部件进行结构优化，以得到所述目标汽轮机。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一优化模块，还用于：
确定未满足监控合格条件的设计监控数据，作为异常设计监控数据；
基于所述异常设计监控数据，生成所述汽轮机的结构优化策略集，其中所述结构优化策略集中包括至少一个结构优化改进策略；
根据所述结构优化策略集，对所述汽轮机的关键部件进行结构优化；
重新执行获取所述第一监控数据集合及后续操作，直至所述第一监控数据集合内每类设计监控数据均满足各自的监控合格条件，得到所述目标汽轮机。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一优化模块，还用于：
根据所述结构优化策略集，获取所述关键部件的优化对象；
根据所述结构优化策略集中所述优化对象的优化信息，对所述优化对象进行结构优化。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一优化模块，还用于：
对所述结构优化策略集进行遍历；
针对每个遍历到的结构优化改进策略，从所述结构优化改进策略中提取标识信息，将所述标识信息所标识的对象，确定为所述关键部件的优化对象。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
根据所述异常设计监控数据和所述异常设计监控数据所属的关键部件和对应的目标监控维度，生成设计异常提示信息；
获取反馈对象的联系信息，根据所述联系信息向所述反馈对象发送所述设计异常提示信息。
17.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二优化模块，还用于：
根据所述第二监控数据集合中每类运行监控数据，判断是否需要对所述汽轮机的关键部件进行运行优化；
在需要对所述关键部件进行运行优化，基于所述第二监控数据集合中的异常运行监控数据，对所述汽轮机的关键部件进行运行参数优化。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第二优化模块，还用于：
基于所述关键部件的裂纹萌生剩余日历寿命，判断所述关键部件是否满足第三监控合格条件；
基于所述关键部件的热应力判定值，判断所述关键部件是否满足第四监控合格条件；
基于所述关键部件的动静碰摩的安全判定值，判断所述关键部件是否满足第五监控合格条件；
若其中一类运行监控数据未满足对应的监控合格条件，则确定对所述关键部件需要进行运行参数优化。
19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第二优化模块，还用于：
从在役汽轮机的运行参数集合中，基于所述异常运行监控数据，确定所述在役汽轮机的待调整运行参数；
对所述待调整运行参数进行调整，得到所述在役汽轮机的目标运行参数。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述第二优化模块，还用于：
控制所述在役汽轮机按照所述目标运行参数继续运行；
新获取所述裂纹萌生剩余日历寿命、所述热应力判定值和所述安全判定值并执行后续步骤，直至所述裂纹萌生剩余日历寿命、所述热应力判定值和所述安全判定值均满足各自的运行监控合格条件结束运行优化。
21.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述优化模块，还用于：
根据所述异常运行监控数据和所述异常运行监控数据所属的关键部件和对应的目标监控维度，生成运行异常提示信息；
获取反馈对象的联系信息，根据所述联系信息向所述反馈对象发送所述运行异常提示信息。
22.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括过程记录模块，所述过程记录模块，用于：
对汽轮机的结构优化过程和运行优化过程进行记录，生成历史记录，并存储所述历史记录；
接收历史记录查看指令，基于所述历史记录查看指令，确定待查看的目标历史记录，并对所述目标历史记录进行展示。
23.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如权利要求1-11中任一项所述的方法。
24.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-11中任一项所述的方法。
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