[发明专利]汽轮机转子应力在线实时监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽轮机转子应力监测系统，特别涉及一种汽轮机转子应力在线实时监测系统，属于汽轮机数字电液调节系统技术领域。

背景技术

现代大型汽轮发电机组，转子处于高温高压环境下，受力情况复杂，转子的寿命损耗直接和转子所受应力有关，尤其转子热应力更加影响转子寿命。对于这种高速旋转的转子无法直接测得转子的各点温度，因此应力一般用数学模型进行计算。目前国内汽轮发电机组对汽轮机转子应力的计算方法，普遍采用在DEH控制柜DPU中的逻辑算法块进行计算，这种方法存在依赖硬件平台，计算误差较大，维护困难的问题，且绝大多数逻辑算法是处于未调通或无法应用状态，因此电站汽轮机在运行过程中，普遍存在对于升速率和升负荷率的设定存在一定的盲目性。而且DEH控制柜所用控制硬件不同时，对应的控制逻辑无法通用。

发明内容

本发明的目的是提出汽轮机转子应力在线实时监测系统，以解决针对现有方法依赖硬件平台，维护困难的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本发明所述的汽轮机转子应力在线实时监测系统，所述系统包括：

用于从DEH控制柜(2)读取转子实时状态信息，并经过通讯卡件(3)向DEH控制柜(2)传送数据的modbus通讯模块；

用于显示转子实时状态信息及转子本身特性参数的参数显示模块；

用于计算转子每一层的层温及平均温度、有效温差，并以棒状图和曲线形式显示在相应窗口的转子温度计算显示模块；

用于计算转子每一时刻的应力，并将每个时刻的转子应力曲线显示在相应窗口的转子应力计算显示模块；

用于计算转子每一时刻的应力裕度，并将每个时刻的转子应力裕度曲线显示在相应窗口的转子应力裕度计算显示模块；

用于计算转子的升速率和升负荷率的推荐值，并把推荐值通过modbus通讯(4)反馈给DEH控制柜(2)的运行指导模块；

用于存储应力曲线、应力裕度曲线的历史数据的历史数据模块；

通讯模块从DEH控制柜读取的转子实时状态信息传送到转子温度计算显示模块，转子温度计算显示模块计算的数据传送到转子应力计算显示模块，转子应力计算显示模块计算的数据传送到转子应力裕度计算显示模块，转子应力裕度计算显示模块计算的数据传送到运行指导模块，运行指导模块计算的数据传送到通讯模块，转子应力计算显示模块和转子应力裕度计算显示模块计算的数据传送到历史数据模块进行存储。

本发明的有益效果是：

1、该系统不依赖于DEH硬件型号，方便操作员使用，能够实现对汽轮机转子应力进行实时监测计算，并通过转子应力和许用应力的比较得出推荐的升速率或升负荷率。

2、本发明提出一种汽轮机转子应力在线实时监测系统，在电厂的操作员工作站上用电脑对汽轮机转子应力进行实时监测计算，并通过转子应力和许用应力的比较得出推荐的升速率或升负荷率，解决了传统方法依赖硬件平台，维护困难等问题，实现了转子应力在线实时监测的通用性。

附图说明

图1为本发明在线实时监测系统的数据流向的示意图，其中1为应力计算系统，2为DEH控制柜，3为通讯卡件，4为modbus通讯模件；

图2为本发明的分层方法示意图，其中，R₀为转子半径，△r为层间距；

图3为本发明方法步骤的流程图；

图4为本发实施例中的用户应用界面示意图；

图5为本发明实施例中操作员站上的应力计算系统模块示意图。

具体实施方式

结合附图进一步详细说明本发明的具体实施方式。

具体实施方式一：结合图1、图5本实施方式所述的汽轮机转子应力在线实时监测系统包括：用于从DEH控制柜(2)读取转子实时状态信息，并经过通讯卡件(3)向DEH控制柜(2)传送数据的modbus通讯模块；

用于显示转子实时状态信息及转子本身特性参数的参数显示模块；

用于计算转子每一层的层温及平均温度、有效温差，并以棒状图和曲线形式显示在相应窗口的转子温度计算显示模块；

用于计算转子每一时刻的应力，并将每个时刻的转子应力曲线显示在相应窗口的转子应力计算显示模块；

用于计算转子每一时刻的应力裕度，并将每个时刻的转子应力裕度曲线显示在相应窗口的转子应力裕度计算显示模块；

用于计算转子的升速率和升负荷率的推荐值，并把推荐值通过modbus通讯(4)反馈给DEH控制柜(2)的运行指导模块；