[发明专利]一种基于历史数据的汽轮机叶片磨损监测方法

说明书

本发明涉及一种基于历史数据的汽轮机叶片磨损监测方法，包括：采集机组历史稳定运行数据；通过一维热力计算，得到各级组流量；计算级的当量喉部面积，建立历史热力数据档案；实时采集机组运行数据；计算实时当量喉部面积；将实时计算的当量喉部面积数据与历史数据档案进行比较，判断是否发生磨损，若产生叶片磨损；将实时计算的当量喉部面积与历史数据的差值定义为磨损系数，以所述磨损系数为磨损指标确定磨损程度，根据确定的磨损程度发出相应的预警信号，并生成磨损趋势曲线。本发明能够对汽轮机叶片磨损程度进行实时监测；能够及时发现磨损问题的发生，实现叶片磨损故障预测，避免叶片磨损进一步劣化；同时，计算结果更加合理准确。

技术领域

本发明属于火力发电厂汽轮机运行监测领域，尤其涉及一种基于历史数据的汽轮机叶片磨损监测方法。

背景技术

随着火电机组频繁参与调峰，对汽轮机的安全运行提出了更高的要求。深度调峰下，汽轮机长期在低负荷下运行，汽轮机通流部分尤其是叶片容易发生磨损等故障，对机组运行的安全性和经济性造成影响，需要对叶片安全进行在线监测。目前，汽轮机安全运行多关注在转子系统，且多为故障发生后的诊断，对于汽轮机叶片的安全在线监测尤其是叶片磨损在线监测的相关应用鲜有报道。

现在火电厂汽轮机组没有针对叶片磨损情况的在线监测方法，无法准确实时的监测叶片磨损情况，并进行评估，不能及时发现汽轮机安全参数变化，造成叶片损坏、效率下降，影响汽轮机安全运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于历史数据的汽轮机叶片磨损监测方法，实现对汽轮机叶片磨损状态的在线实时监测，对叶片磨损程度进行评估，有效预防叶片磨损故障的发生。

本发明提供了一种基于历史数据的汽轮机叶片磨损监测方法，包括以下步骤：

步骤一，采集机组历史稳定运行数据；

步骤二，基于采集的机组历史稳定运行数据，通过一维热力计算，得到各级组流量；

步骤三，基于得到的各级组流量，计算级的当量喉部面积，建立历史热力数据档案；

步骤四，实时采集机组运行数据；

步骤五，基于步骤四实时采集的机组运行数据，采用步骤二和步骤三的方法，计算实时当量喉部面积；

步骤六，将实时计算的当量喉部面积数据与步骤三建立的历史数据档案进行比较，判断是否发生磨损，若产生叶片磨损，则进行步骤七；

步骤七，将实时计算的当量喉部面积与历史数据的差值定义为磨损系数，以所述磨损系数为磨损指标确定磨损程度，根据确定的磨损程度发出相应的预警信号，并生成磨损趋势曲线，给现场人员提供运行建议。

进一步地，步骤一中，所述机组历史稳定运行数据包括机组设计数据，性能试验数据或检修后数据。

进一步地，所述步骤二包括：

建立流量和压力温度的函数关系式，对于湿蒸汽级，引入湿度和蒸汽焓值的关系式，对计算结果进行修正。

进一步地，步骤四中，实时采集的机组运行数据为机组压力、温度和负荷参数，以及回热系统各加热器的进出口参数。

进一步地，步骤六中，实时计算的当量喉部面积与历史数据相比较，当变化超过1％时，判断叶片开始产生磨损。

借由上述方案，通过基于历史数据的汽轮机叶片磨损监测方法，基于汽轮机历史数据，实现叶片磨损程度实时监测，方法简单有效；根据磨损系数，可对叶片磨损的劣化趋势进行判断，实现叶片磨损故障预测，避免故障突然发生造成的损失，指导现场运行人员的安全运行；考虑湿度影响下的计算结果修正，可用于低压通流部分，计算结果更加合理准确。

附图说明

图1是本发明基于历史数据的汽轮机叶片磨损监测方法的流程图。