[发明专利]基于混合模型的轴流风机喘振安全边界的评估方法

说明书

本发明公开了一种基于混合模型的轴流风机喘振安全边界的评估方法，属于轴流风机喘振安全边界的评估方法技术领域，旨在提供一种实时在线监视风机的安全裕度的轴流风机喘振安全边界的评估方法，其技术方案要点是具体步骤如下：S1：利用风机风量及煤量计算风机流量Q；S2：利用动叶反馈k计算动叶开度Φ；S3：通过计算机软件拟合风机标准性能曲线；S4：通过标准性能曲线查找实时监测标准全压P；S5：利用现有风机前后测点的传感器测取风机实时监测的实际全压P_实测；S6：对比风机实际全压P_实测与标准全压P得出风机的安全裕度。对风机安全状态的监视和控制起到了很大的作用，既能让风机用尽出力，又能保证风机安全。

技术领域

本发明涉及轴流风机喘振安全边界的评估方法技术领域，特别涉及一种基于混合模型的轴流风机喘振安全边界的评估方法。

背景技术

风烟系统是火力发电厂最重要的辅助系统之一，它的安全可靠运行直接关系机组的稳定。近两年，随着锅炉超低排放保改造，锅炉尾部环保设备(如脱硝系统、MGGH、湿电等)的增加，造成风烟系统风道阻力大幅度增加，风机出力余量不够。在机组高负荷运行时容易出现风机出力不足，甚至喘振、抢风等不安全事件发生。因此，机组运行中，实时监控风机性能和风机的工作点、掌控风机安全裕度非常重要。

如图1所示，风机喘振是指风机运行在非安全区域时，风机出口压力与风机风量失去对应关系，风机流量、出口风压、电机电流出现大幅度波动，风机剧裂振动并有异常噪音的异常现象。喘振会造成风机叶片断裂或机械部件损坏，严禁风机在喘振工况运行。抢风是指在两台风机并联运行时，由于风机运行在临界工作点附近，当两台风机出力出现不平衡时，一台风机电流(流量)突然上升，另一台风机电流(流量)突然下降的现象。此时，若关小大流量风机的调节风门试图平衡风量时，则会使另一台小流量风机跳至最大流量运行。在调整风门投自动时，风机的动叶或静叶频繁地开大、关小，严重时可能导致风机电机超电流而烧坏。失速是指轴流风机当风机流量减小时，气流冲角增大。当冲角增大到某一临界值时，叶背尾端产生涡流区，阻力急剧增加，而升力(压力)迅速降低；冲角再增大，脱流现象更为严重，甚至会出现部分叶道阻塞的情况。

如图1所示，风机运转过程中，应保持在性能曲线安全区域运行，在临界工作点的右侧运行。越过了安全区域将会导致风机工况不稳定,出现抢风或者喘振现象。从图1上可以看出，当风机在某个流量时，风道阻力越小，风机工作点越远离临界工作点，风机工况越安全。

如图2，为了使风机有更好的运行效率，现在大型火力发电厂都选用动叶可调轴流风机作为吸风机。在同一流量(负荷)下，当风道阻力发生改变时，通过改变动叶角度来适应新的工作点。我们把某一工作点的流量对应性能曲线上最高全压与该工作点的全压之差称为安全裕度。安全裕度反应风机远离不安全区域的程度，数值越大，风机越安全。如果能在线监视吸风机的安全裕度，则可以实时掌握风机工作点是否在安全区域，风机安全性就得到了有效的监控。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于混合模型的轴流风机喘振安全边界的评估方法，具有实时在线监视风机的安全裕度的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于混合模型的轴流风机喘振安全边界的评估方法，具体步骤如下：

S1：利用风机风量及煤量计算风机流量Q；

S2：利用动叶反馈k计算动叶开度Φ；

S3：通过计算机软件拟合风机标准性能曲线；

S4：通过标准性能曲线查找实时监测标准全压P；

S5：利用现有风机前后测点的传感器测取风机实时监测的实际全压P_实测；

S6：对比风机实际全压P_实测与标准全压P得出风机的安全裕度，根据不同的风机设置对应的安全裕度报警值。