[發明專利]汽輪機末級葉片容積流量估計方法、顫振預警方法及系統和裝置

有效

• 申請號: 202110229455.0
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113153453B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 劉金福;李興朔;萬杰;劉鑫;于達仁
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;南京遒涯信息技術有限公司
• 主分類號: F01D21/00
• 分類號: F01D21/00;F01D21/14;F01D25/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 岳昕

汽輪機末級葉片容積流量估計方法、顫振預警方法及系統和裝置，屬于發電廠熱工技術領域。為了解決傳統末級葉片容積流量測量手段難以實時進行準確估計的問題，以及無法通過現有測點獲得足夠有效信息對顫振進行監測的問題。汽輪機末級葉片容積流量估計方法首先確定第七抽汽點主蒸汽壓力額定值、第八抽汽點主蒸汽壓力額定值、凝汽器額定壓力以及末級葉片可測膨脹比額定值；并獲得實測第七抽汽點主蒸汽壓力值、第八抽汽點主蒸汽壓力值與實測凝汽器壓力；確定第七抽汽點主蒸汽壓力標幺值以及末級葉片可測膨脹比標幺值；然后獲取在準穩態條件下的末級葉片容積流量，最后基于實際動態過程中第八抽汽點壓力壓力的變化差分值，對末級葉片容積流量進行修正。

技術領域

本發明涉及低負荷工況汽輪機末級葉片容積流量估計及顫振預警方法，屬于發電廠熱工技術領域。

背景技術

隨著電網對火電機組調峰性能要求的不斷提升，火電機組調峰性能正在向深度調峰的方向發展。深度調峰意味著機組會在低負荷狀態運行，而低負荷運行將會對汽輪機各部件的安全穩定經濟運行產生新的挑戰。

隨著汽輪機單機功率的增加，末幾級葉片越來越長，葉片工作在濕蒸汽環境且經常處于變工況運行，葉片發生事故的危險性增加，葉片振動狀態在線監測技術方法的研究和葉片振動狀態在線監測系統的研制越來越迫切。同時。低負荷狀態長期運行帶來了末級葉片的小容積流量工況，因此，如何實現汽輪機末級葉片容積流量的實時準確估計，并如何確保對葉片顫振狀態的實時準確評估和預警，確保機組安全經濟運行已成為人們關注的焦點。

目前，針對汽輪機的研究主要集中在對汽輪機葉片振動非接觸測量，包括利用聲發射多譜勒技術、電磁測量頻率調制法、光學非接觸式葉片測振法、葉間動態間距診斷法以及葉間動態間距診斷法等。而這些方法均存在一定程度的缺陷，包括需要新加裝測點、加裝裝置的可靠性較差、對于機組運行安全性有一定影響等。這些缺陷導致其在實際應用中存在極大的局限性。因此，亟需提供一種能夠實時準確估計汽輪機末級葉片容積流量及顫振檢測方法。

發明內容

本發明是為了解決傳統末級葉片容積流量測量手段難以實時進行準確估計的問題，以及無法通過現有測點獲得足夠有效信息對顫振進行監測的問題，本發明提供了一種汽輪機末級葉片容積流量估計及顫振預警方法。

一種汽輪機末級葉片容積流量估計方法，包括以下步驟：

步驟一、根據機組設計參數，確定第七抽汽點主蒸汽壓力額定值P_7-rated、第八抽汽點主蒸汽壓力額定值P_8-rated、凝汽器額定壓力P_{condenser-rated}以及末級葉片可測膨脹比額定值π_rated；根據機組實際運行情況，獲得實測第七抽汽點主蒸汽壓力值P_7-measure、第八抽汽點主蒸汽壓力值P_8-measure與實測凝汽器壓力P_condenser，獲得實測的第七抽汽點主蒸汽壓力標幺值P_7-pu以及末級葉片可測膨脹比標幺值π_pu：

步驟二、汽輪機機組控制系統基于第七抽汽點主蒸汽壓力標幺值P_7-pu以及末級葉片可測膨脹比標幺值π_pu獲取在準穩態條件下的末級葉片容積流量Gv_steady：

Gv_steady＝k₁×P_7-pu+k₂×π_pu+k₃×π_pu²+c₁