[發(fā)明專利]一種基于風(fēng)機(jī)性能曲線的風(fēng)機(jī)開度及效率在線計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110605452.2
• 申請(qǐng)日: 2021-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN113325700B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石清鑫;徐西俊;任文斌;鄭金;孫大偉;閆宏;李明堂;于法靜;程孝峰;許金輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司;國家能源蓬萊發(fā)電有限公司
• 主分類號(hào): G05B13/02
• 分類號(hào): G05B13/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明公開了一種基于風(fēng)機(jī)性能曲線的風(fēng)機(jī)開度及效率在線計(jì)算方法，該方法基于風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測系統(tǒng)獲取得到風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，包括風(fēng)機(jī)入口體積流量Q、風(fēng)機(jī)比壓能Y、風(fēng)機(jī)效率η和風(fēng)機(jī)開度β；將風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)性能曲線離散化后獲取擬合關(guān)系式；基于風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)、風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)性能曲線擬合關(guān)系式，計(jì)算風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)性能曲線的相對(duì)位置，包括風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)所處的等開度線或等效率線區(qū)間、運(yùn)行點(diǎn)到所處區(qū)間的各開度線或等效率線的最小距離；基于線性插值方法計(jì)算得到風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)在其性能曲線上的對(duì)應(yīng)的開度值及效率值。本發(fā)明具有高效、精度高、魯棒性強(qiáng)的特點(diǎn)，適用于大型燃煤機(jī)組三大風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測及診斷系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燃煤電廠煙氣系統(tǒng)所使用的軸流式通風(fēng)機(jī)(包括靜葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)等)領(lǐng)域，具體涉及一種基于風(fēng)機(jī)性能曲線的風(fēng)機(jī)開度及效率在線計(jì)算方法。

背景技術(shù)

隨著我國通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展，基于軸流式通風(fēng)機(jī)具有低壓頭、高流量及調(diào)節(jié)性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)大型燃煤機(jī)組的三大風(fēng)機(jī)(一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī))已廣泛采用軸流式通風(fēng)機(jī)。然而，在國內(nèi)火電機(jī)組頻繁調(diào)峰的大背景下，電站風(fēng)機(jī)設(shè)備也需相應(yīng)頻繁調(diào)節(jié)；因軸流式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、介質(zhì)雜質(zhì)多等因素，導(dǎo)致軸流式風(fēng)機(jī)在頻繁變工況調(diào)節(jié)運(yùn)行一定時(shí)間后逐漸出現(xiàn)葉片磨損、卡澀及葉片角度調(diào)節(jié)部件損壞等問題，使得風(fēng)機(jī)實(shí)際性能逐漸偏離其設(shè)計(jì)性能，降低了風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性。因而，有必要研究電站風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測系統(tǒng)，通過測試獲取風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，并將該實(shí)測參數(shù)與性能曲線對(duì)應(yīng)參數(shù)(風(fēng)機(jī)開度及效率)進(jìn)行比較，以評(píng)估風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能與設(shè)計(jì)性能偏差，及時(shí)提出預(yù)警以便及時(shí)檢修。由于軸流式風(fēng)機(jī)性能曲線均為在多個(gè)風(fēng)機(jī)開度下的比壓能-流量曲線簇及具有一定間隔的等效率曲線簇，開度線間隔在4°～10°，等效率線間隔在1％～10％，因而，有必要建立一套在線智能獲取風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)在其性能曲線上對(duì)應(yīng)的開度及效率值的計(jì)算方法，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)判斷風(fēng)機(jī)實(shí)際性能與設(shè)計(jì)性能的偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)實(shí)際性能與設(shè)計(jì)性能的偏差在線評(píng)估，提供一種基于風(fēng)機(jī)性能曲線的風(fēng)機(jī)開度及效率在線計(jì)算方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種基于風(fēng)機(jī)性能曲線的風(fēng)機(jī)開度及效率在線計(jì)算方法，該方法基于風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測系統(tǒng)獲取得到風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，包括風(fēng)機(jī)入口體積流量Q、風(fēng)機(jī)比壓能Y、風(fēng)機(jī)效率η和風(fēng)機(jī)開度β；將風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)性能曲線離散化后獲取擬合關(guān)系式；基于風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)、風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)性能曲線擬合關(guān)系式，計(jì)算風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)性能曲線的相對(duì)位置，包括風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)所處的等開度線或等效率線區(qū)間、運(yùn)行點(diǎn)到所處區(qū)間的各開度線或等效率線的最小距離；基于線性插值方法計(jì)算得到風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)在其性能曲線上的對(duì)應(yīng)的開度值及效率值。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，將風(fēng)機(jī)性能曲線離散化并獲取各風(fēng)機(jī)開度下風(fēng)機(jī)比壓能Y-流量Q的擬合關(guān)系式、各效率下風(fēng)機(jī)壓力或比壓能-流量的擬合關(guān)系式，具體如下：

①由于不同風(fēng)機(jī)開度β_i下風(fēng)機(jī)比壓能Y-流量Q曲線為單調(diào)曲線，采用最小二乘法進(jìn)行近似擬合，獲取Y_β＝f_i(Q)關(guān)系式；

②由于不同效率η_i下的風(fēng)機(jī)比壓能Y-流量Q曲線為非單調(diào)曲線，采用分段線性插值進(jìn)行近似擬合，獲取Y_η＝f_i(Q)。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟①的計(jì)算方法如下：

給定數(shù)據(jù)點(diǎn){(Q_j，Y_j)}和一組函數(shù)g_k(Q)，j＝1,2,...,m，k＝1,2，...，n，求數(shù)a₁，a₂，...,a_n，假定mn，使函數(shù)

f(Q)＝a₁g₁(Q)+a₂g₂(Q)+...+a_ng_n(Q)