本發(fā)明屬于運(yùn)行監(jiān)測(cè)，具體是指一種汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、汽輪機(jī)也稱蒸汽透平發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種旋轉(zhuǎn)式蒸汽動(dòng)力裝置，高溫高壓蒸汽穿過(guò)固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上，使裝有葉片排的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)外做功；汽輪機(jī)是現(xiàn)代火力發(fā)電廠的主要設(shè)備，也用于冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、艦船動(dòng)力裝置中。

2、汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行環(huán)境惡劣，汽輪發(fā)電機(jī)組的故障率不低，一旦發(fā)生故障就會(huì)造成極大的經(jīng)濟(jì)影響。對(duì)汽輪機(jī)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以有效評(píng)估系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，捕捉潛在的故障演變特征。由于汽輪機(jī)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有某種時(shí)變性，這將導(dǎo)致新、舊數(shù)據(jù)不滿足相同的分布，并且汽輪機(jī)的機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行狀況多變，這將導(dǎo)致新、舊數(shù)據(jù)之間存在廣泛差異性。傳統(tǒng)汽輪機(jī)運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)設(shè)定正常運(yùn)行指標(biāo)對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行故障判斷，導(dǎo)致頻發(fā)的故障漏報(bào)誤報(bào)，監(jiān)測(cè)效果不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有難題，本發(fā)明提供了一種提高汽輪機(jī)的可靠性、降低運(yùn)營(yíng)成本、加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的監(jiān)控和維護(hù)具有重要意義。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，該系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障，避免故障擴(kuò)大導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失和停機(jī)時(shí)間。同時(shí)，該系統(tǒng)還能夠?yàn)樵O(shè)備的預(yù)防性維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)，提高設(shè)備的維護(hù)效率和使用壽命的汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：本發(fā)明汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)傳感器、控制中心、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)顯示單元，所述控制中心包括數(shù)據(jù)處理模塊、故障診斷模塊和優(yōu)化控制模塊。

3、進(jìn)一步地，所述監(jiān)測(cè)傳感器，負(fù)責(zé)采集汽輪機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，如溫度、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油壓力、電流等，所述監(jiān)測(cè)傳感器具備抵抗惡劣操作環(huán)境的性能。

4、所述控制中心，作為系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)接收處理后的數(shù)據(jù)，并與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較，以判斷汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。如果參數(shù)超出正常范圍，控制中心將發(fā)出報(bào)警信號(hào)或采取緊急停機(jī)措施。

5、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)和管理汽輪機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和故障診斷。

6、所述數(shù)據(jù)顯示單元，用于顯示汽輪機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警信息、歷史數(shù)據(jù)等，方便操作人員進(jìn)行監(jiān)控和管理。

7、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊，對(duì)傳感器采集到高壓缸、中壓缸、低壓缸、葉片運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和分析，包括信號(hào)放大、濾波、a/d轉(zhuǎn)換等步驟，以提取有用的信息。

8、所述故障診斷模塊，判斷高壓缸、中壓缸、低壓缸、葉片的運(yùn)行狀態(tài)，并判定高壓缸、中壓缸、低壓缸、葉片在運(yùn)行工況下的安全性是否滿足運(yùn)行監(jiān)控合格條件。

9、所述優(yōu)化控制模塊，用于響應(yīng)于未滿足所述運(yùn)行監(jiān)控合格條件，則對(duì)所述在役汽輪機(jī)的運(yùn)行策略進(jìn)行優(yōu)化。

10、進(jìn)一步地，所述汽輪機(jī)的高壓缸、中壓缸、低壓缸運(yùn)行參數(shù)包括：冷卻蒸汽流量變化、冷卻蒸汽溫度、冷卻蒸汽壓力、汽缸抽汽參數(shù)變化、汽缸金屬溫度變化、噴水流量、噴水溫度、噴水壓力、噴嘴的運(yùn)行狀態(tài)及排汽壓力。

11、進(jìn)一步地，所述汽輪機(jī)的葉片運(yùn)行參數(shù)包括：汽輪機(jī)葉片溫度信號(hào)、壓力信號(hào)和負(fù)荷信號(hào)。

12、進(jìn)一步地，所述汽輪機(jī)的高壓缸、中壓缸、低壓缸、葉片的運(yùn)行狀態(tài)，是指將獲取的各運(yùn)行參數(shù)與相應(yīng)類型的參數(shù)閾值進(jìn)行比較，判定各運(yùn)行參數(shù)是否超限，進(jìn)而判斷高壓缸、中壓缸、低壓缸的基本運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)某一運(yùn)行參數(shù)超限時(shí)，判定基本運(yùn)行狀態(tài)異常，具體為基本運(yùn)行狀態(tài)中的該運(yùn)行參數(shù)異常。

13、采用上述結(jié)構(gòu)本發(fā)明取得的有益效果如下：本方案提出的汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，基于汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的各狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)值得到實(shí)時(shí)運(yùn)行過(guò)程中的變化特性，將實(shí)時(shí)變化特性和故障特性做比對(duì)，實(shí)現(xiàn)故障診斷。

技術(shù)特征：

1.一種汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括監(jiān)測(cè)傳感器、控制中心、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)顯示單元，所述控制中心包括數(shù)據(jù)處理模塊、故障診斷模塊和優(yōu)化控制模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述監(jiān)測(cè)傳感器，負(fù)責(zé)采集汽輪機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，如溫度、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油壓力、電流等，所述監(jiān)測(cè)傳感器具備抵抗惡劣操作環(huán)境的性能。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊，對(duì)傳感器采集到高壓缸、中壓缸、低壓缸、葉片運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和分析，包括信號(hào)放大、濾波、a/d轉(zhuǎn)換等步驟，以提取有用的信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述汽輪機(jī)的高壓缸、中壓缸、低壓缸運(yùn)行參數(shù)包括：冷卻蒸汽流量變化、冷卻蒸汽溫度、冷卻蒸汽壓力、汽缸抽汽參數(shù)變化、汽缸金屬溫度變化、噴水流量、噴水溫度、噴水壓力、噴嘴的運(yùn)行狀態(tài)及排汽壓力。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述汽輪機(jī)的葉片運(yùn)行參數(shù)包括：汽輪機(jī)葉片溫度信號(hào)、壓力信號(hào)和負(fù)荷信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述汽輪機(jī)的高壓缸、中壓缸、低壓缸、葉片的運(yùn)行狀態(tài)，是指將獲取的各運(yùn)行參數(shù)與相應(yīng)類型的參數(shù)閾值進(jìn)行比較，判定各運(yùn)行參數(shù)是否超限，進(jìn)而判斷高壓缸、中壓缸、低壓缸的基本運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)某一運(yùn)行參數(shù)超限時(shí)，判定基本運(yùn)行狀態(tài)異常，具體為基本運(yùn)行狀態(tài)中的該運(yùn)行參數(shù)異常。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)傳感器、控制中心、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)顯示單元，所述控制中心包括數(shù)據(jù)處理模塊、故障診斷模塊和優(yōu)化控制模塊。本發(fā)明屬于運(yùn)行監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是提供了一種提高汽輪機(jī)的可靠性、降低運(yùn)營(yíng)成本、加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的監(jiān)控和維護(hù)具有重要意義。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，該系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障，避免故障擴(kuò)大導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失和停機(jī)時(shí)間。同時(shí)，該系統(tǒng)還能夠?yàn)樵O(shè)備的預(yù)防性維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)，提高設(shè)備的維護(hù)效率和使用壽命的汽輪機(jī)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

技術(shù)研發(fā)人員：王剛,王榮昌,王輝,張中偉,耿新博,王家俊,于洋,蔡峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華電萊州發(fā)電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17