[發明專利]一種電廠風機的性能監控方法與系統

有效

• 申請號: 201610073401.9
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105736434B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 李衛東;夏季;劉家鈺;孫偉鵬;馮庭有;彭鵬;姚友工;陳剛
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司;武漢華中思能科技有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙)42224
• 代理人: 胡星馳

技術領域

本發明屬于電廠風機節能領域，更具體地，涉及一種電廠風機的性能監控方法與系統。

背景技術

風機是火電廠重要的輔機，風機的運行電耗占到了電廠廠用電的30％左右。風機在出廠時，生產廠家同時提供給用戶一套性能設計曲線，性能設計曲線表征出了風機的設計性能，其與風機的葉輪翼型、機殼形狀、導葉型式、驅動型式等密切相關，并給出了風機在不同的流量下對應的最優工況以及最優效率。但由于電廠機組負荷的變動，以及燃用煤種的變化，使風機的運行工況不斷發生變化，風機的實際運行效率往往偏離了設計值，不同的流量下對應的實際最優工況以及實際最優效率跟設計曲線有所區別。據統計，多數電廠風機的平均效率低于70％，遠低于設計效率，因此具有巨大的節電潛力。

在目前電廠運行方式下，風機的性能優化尚缺乏有效的理論支持和系統平臺，性能優化的基礎是能夠在線監測出風機的效率，從而根據風機的效率對工況數據進行針對性的調整，而目前電廠風機效率多采用現場試驗的方式來測量，缺乏在線監視系統。

現有技術能通過風機電源改造來進行風機的節能優化，如專利文獻ZL201410555827.9《一種動葉可調式引風機變頻節能系統》采用高壓變頻器來提高效率。然而該方法需要對現有的設備進行改造，不具有普適性。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種電廠風機的性能監控方法與系統，其目的在于通過對風機的工部數據進行實時采集獲得風機的效率，從而對風機的運行進行優化，提高風機的效率。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種電廠風機的性能監控方法，包括以下步驟：

S1.向電廠風機采集工況數據，所述工況數據包括風機的流量，壓升以及功率；

S2.根據所述工況數據獲得風機的實時效率η，并儲存所述實時效率及其對應的工況數據；

S3.根據所述實時效率及其對應的工況數據，獲得不同的流量分別對應的實時效率的最大值，作為所述流量對應的最優效率；所述最優效率對應的其它工況數據為最優工況數據；

S4.對比實時效率以及當前的流量所對應的最優效率，當最優效率大于實時效率時，則將最優工況數據發送給外部。

優選地，所述工況數據還包括入口靜壓，入口溫度，入口動葉開度以及出口動葉開度。

優選地，所述實時效率η的具體計算方法為：其中，Q_v為流量，p_F為壓升，P為功率，k為常數。

優選地，所述步驟S2.還包括，判斷失速余量是否小于工況閾值，并根據判斷結果將失速提醒信號發送給外部，所述失速余量為所述流量與壓升的函數。

優選地，在所述步驟S4.之后還包括步驟S5.，顯示模塊將所述性能監控系統發送給外部的數據或信號進行顯示。

按照本發明的另一方面，還提供了一種利用該方法的性能監控系統，包括數據采集模塊，效率計算與儲存模塊，數據挖掘模塊以及效率優化模塊；

所述數據采集模塊用于向電廠風機采集工況數據，所述工況數據包括流量和壓升；

所述效率計算與儲存模塊的輸入端連接所述數據采集模塊的輸出端，用于根據所述工況數據獲得風機的實時效率η，同時，將所述實時效率與對應的工況數據進行儲存；

所述數據挖掘模塊的輸入端連接所述效率計算模塊的第一輸出端，用于獲得不同的流量分別對應的實時效率的最大值，作為所述流量對應的最優效率；

所述效率優化模塊的第一輸入端連接所述效率計算與儲存模塊的第二輸出端，第二輸入端連接所述數據挖掘模塊的輸出端，用于對比當前的流量所對應的最優效率和實時效率，當最優效率大于實時效率時，則將最優效率對應的其它工況數據發送給外部。

優選地，所述性能監控系統還包括失速提醒模塊，所述失速提醒模塊用于判斷失速余量是否小于工況閾值，并根據判斷結果將失速提醒信號發送給外部，所述失速余量為所述流量與壓升的函數。

優選地，所述性能監控系統還包括效率監控模塊，所述效率監控模塊的輸入端連接所述效率計算與儲存模塊的第三輸出端，用于根據外部的請求，計算當前一段時間Δt內的平均實時效率，以及歷史一段時間Δt內的平均實時效率；并將所述當前的平均實時效率與歷史的平均實時效率進行對比，如果所述平均實時效率的下降量超過效率下降閾值，則將效率下降信號發送給外部。

作為進一步優選地，所述一段時間Δt為3天～10天。