一種大型變轉速給水泵運行狀態(tài)的在線監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大型變轉速給水泵運行狀態(tài)的在線監(jiān)測方法，包括記錄給水泵狀態(tài)監(jiān)測的運行參數；根據給水泵設計流量?揚程曲線，確定給水泵正常運行區(qū)域的各邊界的數值函數；收集給水泵新投運正常狀態(tài)的運行數據，經修正后擬合出給水泵某一規(guī)定轉速下的流量?揚程性能曲線；根據監(jiān)測狀態(tài)下的給水泵運行參數，判斷給水泵是否在正常運行區(qū)域內工作。如否，給出運行異常狀態(tài)的報警提示；根據監(jiān)測狀態(tài)下的給水泵運行參數，修正至給水泵某一規(guī)定轉速與正常狀態(tài)曲線相比，如與正常狀態(tài)曲線偏差超出一定程度，給出給水泵運行異常狀態(tài)的報警提示，通過該方法可以對給水泵的日常運行狀態(tài)進行監(jiān)測，并給出給水泵運行狀態(tài)偏離正常運行區(qū)域時的判斷準則。
【專利說明】
-種大型變轉速給水累運行狀態(tài)的在線監(jiān)測方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明設及一種大型變轉速給水累運行狀態(tài)的在線監(jiān)測方法。
【背景技術】
[0002] 大型給水累作為電廠中重要的機械轉動設備，承擔著向鍋爐提供高壓力、大流量 給水的功能。隨著電力機組向大容量高參數發(fā)展，電廠中給水累運行的可靠性對機組運行 的影響越來越重要。W某一亞臨界600MW汽輪機組配置兩臺給水累為例，如一臺給水累異常 停運，則相應的機組出力需要降低一半。目前大型變轉速給水累運行狀態(tài)的監(jiān)測，不僅需要 判斷給水累是否運行在正常區(qū)域，還需要對給水累長期的運行狀態(tài)變化趨勢進行監(jiān)測，目 前現場運行的DCS測量系統(tǒng)無法滿足上述要求。
[0003] 因此電廠迫切需要一種大型變轉速給水累運行狀態(tài)的在線監(jiān)測方法，來能夠實現 上述兩個方面的要求。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種大型變轉速給水累運行狀態(tài)的 在線監(jiān)測方法，通過該方法可W對給水累的日常運行狀態(tài)進行監(jiān)測，并給出給水累運行狀 態(tài)偏離正常運行區(qū)域時的判斷準則。
[0005] 為了實現上述目的，本發(fā)明采取的技術方案如下： 一種大型變轉速給水累運行狀態(tài)的在線監(jiān)測方法，其關鍵技術在于，其包括如下步驟： (1) 、記錄給水累狀態(tài)監(jiān)測的運行參數，具體包括:給水累轉速、給水累進口壓力、給水 累進口溫度、給水累出口壓力、給水累出口溫度和給水累進口流量； (2) 、根據給水累設計流量-揚程曲線，確定給水累正常運行區(qū)域的各邊界的數值函數。
[0006] (3)、收集給水累新投運正常狀態(tài)的運行數據，經修正后擬合出給水累某一規(guī)定轉 速下的流量-揚程性能曲線； (4)、根據監(jiān)測狀態(tài)下的給水累運行參數，判斷給水累是否在正常運行區(qū)域內工作。如 否，給出運行異常狀態(tài)的報警提示； 巧）、根據監(jiān)測狀態(tài)下的給水累運行參數，修正至給水累某一規(guī)定轉速與正常狀態(tài)曲線 相比，如與正常狀態(tài)曲線偏差超出一定程度，給出給水累運行異常狀態(tài)的報警提示。
[0007] 進一步地，所述步驟(2)的具體步驟如下： a) .額定轉速下的設計流量-揚程曲線擬合，首先根據廠家提供的給水累額定轉速下 的設計流量-揚程曲線，擬合出數值函數，H=f (Q )，f為擬合多項式函數； b) .最大轉速曲線的確定 根據廠家提供的最大轉速nmax，列出最大轉速下的流量-揚程曲線如下： H=(rw/nd)2Xf[QX(nd/rw)]，式中nd為給水累額定轉速，rw為給水累最大轉速，f為 擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同； C).最小轉速曲線的確定 根據廠家提供的最小轉速n"in，列出最小轉速下的流量-揚程曲線如下： H=(nmin/nd) X f [Q X (nd/nmin)]，式中Hd為給水累額走轉速，Ilmin為給水累巧小轉速，f為 擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同； d).最大流量曲線的確定 按照擬合得到的額定轉速下的設計流量-揚程曲線，按化=1.2 X Qd，計算得到相應的額 定轉速下的對應揚程化： Hi=f(Qi)=f(1.2XQd) 式中Qd為給水累額定轉速下的設計流量，Qi為額定轉速下的給水累最大流量，Hi為額定 轉速下給水累最大流量對應的揚程，f為擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同； 計算出化及化后，最大流量曲線的函數如下： H=fi(Q)= (Hi/Qi2)XQ2 式中，fi為獲得的最大流量曲線的二次函數。
[000引 e).最小流量曲線的確定 按照擬合得到的額定轉速下的設計流量-揚程曲線，按化=0.25 X Qd，計算得到相應的 額定轉速下的對應揚程出： 出=f(Q2)=f(0.化 XQd) 式中Qd為給水累額定轉速下的設計流量，02為額定轉速下的給水累最小流量，出為額定 轉速下給水累最小流量對應的揚程，f為擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同。
[0009] 計算出化及出后，最小流量曲線的函數如下： H=f 2(9) = (出/Q22)XQ2 式中，f2為獲得的最小流量曲線的二次函數。
[0010] 進一步地，所述步驟(3)的具體步驟如下： a).數據處理 收集給水累新投運正常狀態(tài)的運行數據，將收集的各工況運行參數見表1，分別按照公 式(1)和公式(2)得到各工況的流量Q及揚程H; 表1
給水累狀態(tài)監(jiān)測中的流量為容積流量Q，其計算公式為： (1) 式中， F為給水累進口流量，單位t A; P為經過給水累的給水密度化g/m3)，計算如下式； 經過給水累的給水密度由公式口=化沾，1：〇+^口。，1:。））/2計算求得，所述函數'1從國 際水和水蒸汽特性協會(IAPWS)的相關計算公式中查得； 給水累狀態(tài)監(jiān)測中的揚程H，其計算公式為： H=(p〇-pi) X 10*V(pg) (2) 式中： P。，P功給水累出口和進口處液體的壓力(MPa)，為實測量； P為經過給水累的給水密度化g/m3)，計算如上。
[00川 g為重力加速度常數，取9.8,單位N/kg; b) .各工況數據修正至額定轉速 按照下列公式，將各數據n、Q、H修正至額定轉速nd: Qc = QX (nd/n) 出=HX(nd/n)2 c) .修正后流量、揚程數據的擬合 將修正后的各個工況點（Q。，出），進行多項式擬合，得到給水累新投運后正常的實際運 行特性曲線:H=f3(Q)，f3為獲得的給水累新投運后額定轉速下的流量揚程多項式擬合函數。
[0012] 進一步地，所述步驟(4)的具體步驟如下： a) .運行區(qū)域交點的計算。根據確定的給水累運行范圍四條擬合曲線，計算出交點的 流量及揚程數據 A(Qa，Ha)，BWb^)，CWc^)，DWd^); b) .運行狀態(tài)點處理。對給水累每一組運行參數，包括n、pi、ti、po、to、F，按照計算原 理部分所述的方法，計算得到給水累轉速n、流量Q及揚程H; C).運行異常的判斷邏輯。如下所示判斷邏輯： IF q<qa，t肥N報警提示"運行流量小于給水累最小要求流量r ELSEIF Q鄰b，T肥N IF H〉=f2(Q) TOEN報警提示"運行流量小于給水累最小要求流量r (注:f2(Q)為最小 流量曲線的二次函數計算值） E：LSEIF H〉=(nmin/nd)2Xf[QX(nd/nmin)] T肥N提示"給水累運行參數正常"（注：不等 式右側為最小轉速流量揚程曲線擬合公式計算值） 化SE報警提示"運行揚程小于給水累最小要求揚程r END IF ELSEIF Q<化，T肥N IF H〉=(nmax/nd)2Xf[QX (nd/nmax)] T肥閑是示"給水累運行參數異常，揚程超限!"（注： 不等式右側為最大轉速流量揚程曲線擬合公式計算值） ELSEIF H〉=(nmin/nd)2Xf[QX(nd/nmin)] T肥N提示"給水累運行參數正常"（注:不等 式右側為最小轉速流量揚程曲線擬合公式計算值） 化SE報警提示"運行揚程小于給水累最小要求揚程r END IF ELSEIF Q<化，T肥N IF H〉=(nmax/nd)2Xf[QX (nd/nmax)] T肥閑是示"給水累運行參數異常，揚程超限!"（注： 不等式右側為最大轉速流量揚程曲線擬合公式計算值） 化SEIF H〉=fi(Q) T皿N提示"給水累運行參數正常"（注:fi(Q)為最大流量曲線的二 次函數計算值） 化SE報警提示"運行流量超出給水累最大流量r END IF ELSE報警提示"運行流量超出給水累最大流量r END IF 進一步地，所述步驟巧)的具體步驟如下： a) .運行狀態(tài)點處理 對給水累每一組運行參數，包括n、pi、ti、po、to、F，按照計算原理部分所述的方法，計 算得到給水累運行狀態(tài)點參數包括給水累轉速n、流量Q及揚程H; b) .運行狀態(tài)點參數修正至額定轉速nd: 修正至額定轉速nd的狀態(tài)參數： Qc = QX (nd/n) 出=HX(nd/n)2 c) .運行異常的判斷邏輯。如下所示判斷邏輯： IF出社3他）AND ABS[化(Qc)-Hc)/f3(Qc)]〉=ST皿N(注:f3(Qc)為根據給水累新投運 后額定轉速下的流量揚程多項式擬合函數計算得到的揚程值） 報警提示"給水累揚程下降超出規(guī)定范圍值r ELSE 提示"給水累運行參數正常" END IF 上式中，S為揚程降低的允許規(guī)定值，可設定為0.1。
[0013] 與現有技術相比，本發(fā)明所取得的有益效果如下： (1) 本發(fā)明基于常用的給水累運行參數，采取本發(fā)明所提供的判斷準則及方法即可對 正常運行變轉速給水累的狀態(tài)進行判定，可W為日常運行中電廠監(jiān)測給水累狀態(tài)、保證給 水累案例運行提供準確的基礎數據;采用本專利方法還可W對給水累的工作狀態(tài)進行連續(xù) 的狀態(tài)監(jiān)控，對給水累工作狀態(tài)的變化及時進行預警，滿足了電廠狀態(tài)檢修的需要； (2) 本發(fā)明數據采用的測量參數現場容易獲取，監(jiān)測方法中的各種基準曲線（四條運行 區(qū)域邊界曲線，及正常運行狀態(tài)額定轉速下的流量-揚程曲線)容易計算擬合，降低了本專 利在現場的實施難度。
[0014] 本監(jiān)測方法采用的數據容易測量，結構簡單，監(jiān)測判斷方法可靠易行，便于在各個 電廠的現場實施。
【附圖說明】
[0015] 附圖1為典型給水累運行區(qū)域示意圖； 附圖2為實施例1流量-揚程曲線。
【具體實施方式】
[0016] W下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細的敘述。
[0017] 本發(fā)明是基于W下原理實現的： 1、反映給水累運行狀態(tài)的主要運行參數是流量及揚程。正常運行狀態(tài)下，給水累的流 量與揚程變化應符合一定的變化曲線，即流量-揚程曲線。給水累運行狀態(tài)異常時，首先會 反映在給水累流量與揚程的對應關系上。例如，當給水累流量一定，揚程降低時，表示給水 累的密封泄漏量增加。
[0018] 2、給水累設備制造商提供的流量揚程-曲線中，相關的數據現場無法直接測得，必 須經過一定的轉換。
[0019] 給水累現場運行參數包括:給水累轉速、給水累進口壓力、給水累進口溫度、給水 累出口壓力、給水累出口溫度、給水累進口流量F。各參數的相應符號及單位如表1: 表1
給水累狀態(tài)監(jiān)測中的流量為容積流量Q，其計算公式為：
(1) 式中， F為給水累進口流量，單位t/h; P為經過給水累的給水密度化g/m3)，計算如下式； 經過給水累的給水密度由公式P=化(口1，*1)+^口。山））/2計算求得，所述函數'1從國 際水和水蒸汽特性協會(IAPWS)的相關計算公式中查得； 給水累狀態(tài)監(jiān)測中的揚程H，其計算公式為： H=(p〇-pi) X 10*V(pg) (2) 式中： P。，P功給水累出口和進口處液體的壓力(MPa)，為實測量； P為經過給水累的給水密度化g/m3)，計算如上。
[0020] g為重力加速度常數，取9.8,單位N/kg。
[0021] 3、給水累的正常運行區(qū)域如附圖1所示，從圖中可W看到，正常運行中給水累的運 行工況點處在四個曲線圍的區(qū)域內。運四個曲線分別是最大轉速曲線、最小轉速曲線、最大 流量曲線及最小流量曲線。
[0022] 本發(fā)明具體實施的步驟如下： (1)、記錄給水累狀態(tài)監(jiān)測的運行參數見表1，具體包括:給水累轉速、給水累進口壓力、 給水累進口溫度、給水累出口壓力、給水累出口溫度和給水累進口流量。
[0023] (2)、根據給水累設計流量-揚程曲線，確定給水累正常運行區(qū)域的各邊界的數值 函數。
[0024] a).額定轉速下的設計流量-揚程曲線擬合，首先根據廠家提供的給水累額定轉 速下的設計流量-揚程曲線，擬合出數值函數，H=f (Q )，f為擬合多項式函數； b).最大轉速曲線的確定 根據廠家提供的最大轉速rwx，列出最大轉速下的流量-揚程曲線如下： H=(Ilmax/nd) X f [Q X (nd/nmax)]，式中Hd為給水累額走轉速，Umax為給水累巧大轉速，f為 擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同； C).最小轉速曲線的確定 根據廠家提供的最小轉速n"in，列出最小轉速下的流量-揚程曲線如下： H=(nmin/nd) X f [Q X (nd/nmin)]，式中Hd為給水累額走轉速，Ilmin為給水累巧小轉速，f為 擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同； d).最大流量曲線的確定 按照擬合得到的額定轉速下的設計流量-揚程曲線，按化=1.2 X Qd，計算得到相應的額 定轉速下的對應揚程化： Hi=f(Qi)=f(1.2XQd) 式中Qd為給水累額定轉速下的設計流量，Qi為額定轉速下的給水累最大流量，Hi為額定 轉速下給水累最大流量對應的揚程，f為擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同； 計算出化及化后，最大流量曲線的函數如下： H=fi(Q)= (Hi/Qi2)XQ2 式中，fi為獲得的最大流量曲線的二次函數。
[0025] e).最小流量曲線的確定 按照擬合得到的額定轉速下的設計流量-揚程曲線，按化=0.25 X Qd，計算得到相應的 額定轉速下的對應揚程出： 出=f(Q2)=f(0.化 XQd) 式中Qd為給水累額定轉速下的設計流量，〇2為額定轉速下的給水累最小流量，出為額定 轉速下給水累最小流量對應的揚程，f為擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同。
[0026] 計算出化及出后，最小流量曲線的函數如下： H=f 2(9) = (出/Q22)XQ2 式中，f2為獲得的最小流量曲線的二次函數。
[0027] (3)、收集給水累新投運正常狀態(tài)的運行數據，經修正后擬合出給水累某一規(guī)定轉 速下的流量-揚程性能曲線； a) .數據處理 收集給水累新投運正常狀態(tài)的運行數據，將收集的各工況運行參數見表1，分別按照公 式(1)和公式(2)得到各工況的流量Q及揚程H; b) .各工況數據修正至額定轉速 按照下列公式，將各數據n、Q、H修正至額定轉速nd: Qc = QX (nd/n) 出=HX(nd/n)2 c).修正后流量、揚程數據的擬合 將修正后的各個工況點（Q。，出），進行多項式擬合，得到給水累新投運后正常的實際運 行特性曲線:H=f3(Q)，f3為獲得的給水累新投運后額定轉速下的流量揚程多項式擬合函數。 [00%] (4)、根據監(jiān)測狀態(tài)下的給水累運行參數，判斷給水累是否在正常運行區(qū)域內工 作。如否，給出運行異常狀態(tài)的報警提示； a) .運行區(qū)域交點的計算。根據確定的給水累運行范圍四條擬合曲線，計算出交點的 流量及揚程數據 A(Qa，Ha)，BWb^)，CWc^)，DWd^); b) .運行狀態(tài)點處理。對給水累每一組運行參數，包括n、pi、ti、po、to、F，按照計算原 理部分所述的方法，計算得到給水累轉速n、流量Q及揚程H; C).運行異常的判斷邏輯。如下所示判斷邏輯： IF q<qa，t肥N報警提示"運行流量小于給水累最小要求流量r ELSEIF Q鄰b，T肥N IF H〉=f2(Q) TOEN報警提示"運行流量小于給水累最小要求流量r (注:f2(Q)為最小 流量曲線的二次函數計算值） E：LSEIF H〉=(nmin/nd)2Xf[QX(nd/nmin)] T肥N提示"給水累運行參數正常"（注：不等 式右側為最小轉速流量揚程曲線擬合公式計算值） 化SE報警提示"運行揚程小于給水累最小要求揚程r END IF ELSEIF Q<化，T肥N IF H〉=(nmax/nd)2Xf[QX (nd/nmax)] T肥閑是示"給水累運行參數異常，揚程超限!"（注： 不等式右側為最大轉速流量揚程曲線擬合公式計算值） ELSEIF H〉=(nmin/nd)2Xf[QX(nd/nmin)] T肥N提示"給水累運行參數正常"（注:不等 式右側為最小轉速流量揚程曲線擬合公式計算值） 化SE報警提示"運行揚程小于給水累最小要求揚程r END IF ELSEIF Q<化，WEN IF H〉=(nmax/nd)2Xf[QX (nd/nmax)] T肥閑是示"給水累運行參數異常，揚程超限!"（注： 不等式右側為最大轉速流量揚程曲線擬合公式計算值） 化SEIF H〉=fi(Q) T皿N提示"給水累運行參數正常"（注:fi(Q)為最大流量曲線的二 次函數計算值） 化SE報警提示"運行流量超出給水累最大流量r END IF ELSE報警提示"運行流量超出給水累最大流量r END IF 巧）、根據監(jiān)測狀態(tài)下的給水累運行參數，修正至給水累某一規(guī)定轉速與正常狀態(tài)曲線 相比，如與正常狀態(tài)曲線偏差超出一定程度，給出給水累運行異常狀態(tài)的報警提示。
[0029] a).運行狀態(tài)點處理 對給水累每一組運行參數，包括n、pi、ti、po、to、F，按照計算原理部分所述的方法，計 算得到給水累運行狀態(tài)點參數包括給水累轉速n、流量Q及揚程H; b) .運行狀態(tài)點參數修正至額定轉速nd: 修正至額定轉速nd的狀態(tài)參數： Qc = QX (nd/n) 出=HX(nd/n)2 c) .運行異常的判斷邏輯。如下所示判斷邏輯： IF出社3他）AND ABS[化(Qc)-Hc)/f3(Qc)]〉=ST皿N(注:f3(Qc)為根據給水累新投運 后額定轉速下的流量揚程多項式擬合函數計算得到的揚程值） 報警提示"給水累揚程下降超出規(guī)定范圍值r ELSE 提示"給水累運行參數正常" END IF 上式中，S為揚程降低的允許規(guī)定值，可設定為0.1。
[0030] 實施例1 步驟（1 )、記錄給水累狀態(tài)監(jiān)測的運行參數見表1，具體包括:給水累轉速、給水累進口 壓力、給水累進口溫度、給水累出口壓力、給水累出口溫度和給水累進口流量。計算相應的 流量及揚程參數。
[0031] 給水累在某穩(wěn)定狀態(tài)下的參數如下表。
[0032] 根據上述運行參數，可W計算得到此轉速下的給水累流量及揚程為： Q=1075.373 m3/h H=1848.168 m 步驟(2)、根據給水累設計流量-揚程曲線，確定給水累正常運行區(qū)域的各邊界的數值 函數。
[0033] 某機組給水累的額定轉速為4956 rpm，額定流量1318m3/h，額定揚程2145m。其設 計流量-揚程曲線如附圖2所示。
[0034] 根據圖中曲線，可W擬合得到額定轉速4956巧m下的如下多項式函數。
[0035] H=a+bQ+cQ2+dQ3 其中，多項式的系數分別為： a = 3095.4545 b = -0.21454286 c = -0.0002139:3421 d = -6.1584506e-008 此給水累的最大轉速為5054 rpm，此時，給水累的流量揚程曲線函數為： (nd/nmax) =4956/5054=0.9806 ； (nmax/nd)=5054/4956=l.0198 H=[a+b(QX0.9806)+c(QX0.9806)2+d(QX0.9806)3] X1.04 其中，多項式的系數分別為： a = 3095.4545 b = -0.21454286 c = -0.0002139:3421 d = -6.1584506e-008 此給水累的最小轉速為1517 rpm，此時，給水累的流量揚程曲線函數為： (nd/nmin)=4956/1517=3.267；(nmin/nd)=1517/4956=0.306 H=[a+b(QX3.267)+c(QX3.267)2+d(QX3.267)3] X0.0937 其中，多項式的系數分別為： a = 3095.4545 b = -0.21454286 c = -0.0002139:3421 d = -6.1584506e-008 給水累運行最大流量為1.2倍額定流量，即1581.6m3/h。此時按照額定轉速下的流量揚 程擬合公式，可W計算得到對應的揚程為1978.15m。因此最大流量曲線的函數為： H=( 1978.15/1581.62)q2=7.914 X1〇-4q2 給水累運行最小流量為0.25倍額定流量，即329.5m3/h。此時按照額定轉速下的流量揚 程擬合公式，可W計算得到對應的揚程為2999.33m。因此最小流量曲線的函數為： H=(2999.33/329.52)q2=2.763 X 1〇-2q2 步驟(3)、收集給水累新投運正常狀態(tài)的運行數據，經修正后擬合出給水累某一規(guī)定轉 速下的流量-揚程性能曲線； 將收集數據計算并修正至額定轉速下后得到的流量、揚括數據如下表所示：
擬合得到的多項式公式為： H=a+bQ+cQ2+dQ3 其中，多項式的系數分別為： a = 2938.45 b = -0.16788 c = -0.00021393 d = -6.15845e-008 步驟(4)、根據監(jiān)測狀態(tài)下的給水累運行參數，判斷給水累是否在正常運行區(qū)域內工 作。如否，給出運行異常狀態(tài)的報警提示； 根據步驟(2)中確定的給水累四條運行邊界曲線，可W確定出相應的四個交點(交點橫 坐標為流量，m3/h;縱坐標為揚程，m)為： 交點A參數，（100.85，281.03) 交點B參數，（336,3119.3) 交點C參數，（1612.3,2057.25) 交點D參數，（484,185.39) 運行異常判斷： 步驟（1)獲得的給水累正常運行流量為1075.373 m3/h，且有化<1075.373<化，在此狀 態(tài)下： 對應1075.373m3/h流量時的最大轉速流量揚程曲線擬合公式計算得到的揚程為 2661.473m，對應1075.373m3/h流量時的最大流量二次曲線函數計算得到的揚程為 915.196m，因為915.196<1848.168<2661.473，因此狀態(tài)判斷結果為"給水累運行參數正 常"。
[0036] 步驟巧）、根據監(jiān)測狀態(tài)下的給水累運行參數，修正至給水累某一規(guī)定轉速與正常 狀態(tài)曲線相比，如與正常狀態(tài)曲線偏差超出一定程度，給出給水累運行異常狀態(tài)的報警提 /J、- 〇
[0037] 根據步驟（1)計算的流量及揚程，修正至額定轉速4956rpm時的給水累流量及揚程 為： Q=1196.844 m3/h H=2289.278 m 根據步驟(3)獲得的給水累新投運后額定轉速下的流量揚程多項式擬合函數，計算得 到對應1196.844 m3/h流量下的揚程值為2325.496m。
[0038] 由于2289.278<2325.496，且（2325.496-2289.278)/2325.496=0.0156<0.1，因此 狀態(tài)判斷結果為"給水累運行參數正常"。
[0039] W上所述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而并非本發(fā)明可行實施的窮舉。對 于本領域一般技術人員而言，在不背離本發(fā)明原理和精神的前提下對其所作出的任何顯而 易見的改動，都應當被認為包含在本發(fā)明的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種大型變轉速給水栗運行狀態(tài)的在線監(jiān)測方法，其特征在于，其包括如下步驟： (1) 、記錄給水栗狀態(tài)監(jiān)測的運行參數，具體包括:給水栗轉速、給水栗進口壓力、給水 栗進口溫度、給水栗出口壓力、給水栗出口溫度和給水栗進口流量； (2) 、根據給水栗設計流量-揚程曲線，確定給水栗正常運行區(qū)域的各邊界的數值函數； (3) 、收集給水栗新投運正常狀態(tài)的運行數據，經修正后擬合出給水栗某一規(guī)定轉速下 的流量-揚程性能曲線； (4) 、根據監(jiān)測狀態(tài)下的給水栗運行參數，判斷給水栗是否在正常運行區(qū)域內工作； 如否，給出運行異常狀態(tài)的報警提示； (5) 、根據監(jiān)測狀態(tài)下的給水栗運行參數，修正至給水栗某一規(guī)定轉速與正常狀態(tài)曲線 相比，如與正常狀態(tài)曲線偏差超出一定程度，給出給水栗運行異常狀態(tài)的報警提示。2. 根據權利要求1所述的一種大型變轉速給水栗運行狀態(tài)的在線監(jiān)測方法，其特征在 于，所述步驟(2)的具體步驟如下： a) .額定轉速下的設計流量-揚程曲線擬合，首先根據廠家提供的給水栗額定轉速下 的設計流量-揚程曲線，擬合出數值函數，H=f(Q)，f為擬合多項式函數； b) .最大轉速曲線的確定 根據廠家提供的最大轉速nmax，列出最大轉速下的流量-揚程曲線如下： H=(nmax/nd)2Xf[QX(nd/nmax)]，式中nd為給水栗額定轉速，nmax為給水栗最大轉速，f為 擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同； C).最小轉速曲線的確定 根據廠家提供的最小轉速nmin，列出最小轉速下的流量-揚程曲線如下： H=(nmin/nd)2 X f[QX (nd/nmin)]，式中nd為給水栗額定轉速，nmin為給水栗最小轉速，f為 擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同； d) .最大流量曲線的確定 按照擬合得到的額定轉速下的設計流量-揚程曲線，按Qi=l. 2 X Qd，計算得到相應的額 定轉速下的對應揚程出： Hi=f(Qi)=f(1.2XQd) 式中Qd為給水栗額定轉速下的設計流量，Qi為額定轉速下的給水栗最大流量，ft為額定 轉速下給水栗最大流量對應的揚程，f為擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同； 計算出Qi及出后，最大流量曲線的函數如下： H=fi(Q)= (Hi/Qi2)XQ2 式中，心為獲得的最大流量曲線的二次函數； e) .最小流量曲線的確定 按照擬合得到的額定轉速下的設計流量-揚程曲線，按Q2=〇. 25 X Qd，計算得到相應的額 定轉速下的對應揚程H2: H2=f(Q2)=f(0.25XQd) 式中Qd為給水栗額定轉速下的設計流量，Q2為額定轉速下的給水栗最小流量，H2為額定 轉速下給水栗最小流量對應的揚程，f為擬合多項式函數，與額定轉速下的擬合函數相同； 計算出Q2及出后，最小流量曲線的函數如下： H=f2(Q) = (H2/Q22)XQ2 式中，f2為獲得的最小流量曲線的二次函數。3. 根據權利要求1所述的一種大型變轉速給水栗運行狀態(tài)的在線監(jiān)測方法，其特征在 于，所述步驟(3)的具體步驟如下： a) .數據處理 收集給水栗新投運正常狀態(tài)的運行數據，將收集的各工況運行參數見表1，分別按照公 式(1)和公式(2)得到各工況的流量Q及揚程H; 表1給水栗狀態(tài)監(jiān)測中的流量為容積流量Q，其計算公式為：式中， F為給水栗進口流量，單位t/h; P為經過給水栗的給水密度(kg/m3)，計算如下式； 經過給水栗的給水密度由公式0=出匕山)+以如山））/2計算求得，所述函數&從國際 水和水蒸汽特性協會(IAPWS)的相關計算公式中查得； 給水栗狀態(tài)監(jiān)測中的揚程H，其計算公式為： H=(p〇-pi)X106/(pg) (2) 式中： p。，Pi為給水栗出口和進口處液體的壓力(MPa)，為實測量； P為經過給水栗的給水密度(kg/m3)，計算如上； g為重力加速度常數，取9.8，單位N/kg; b) .各工況數據修正至額定轉速 按照下列公式，將各數據n、Q、H修正至額定轉速nd: Qc = QX (na/n) He = HX (na/n)2 c) .修正后流量、揚程數據的擬合 將修正后的各個工況點（QC，H。），進行多項式擬合，得到給水栗新投運后正常的實際運 行特性曲線:H=f3(Q)，f3為獲得的給水栗新投運后額定轉速下的流量揚程多項式擬合函數。4. 根據權利要求1所述的一種大型變轉速給水栗運行狀態(tài)的在線監(jiān)測方法，其特征在 于，所述步驟(4)的具體步驟如下： a) .運行區(qū)域交點的計算； 根據確定的給水栗運行范圍四條擬合曲線，計算出交點的流量及揚程數據A(Qa，Ha)，B (Qb，Hb)，C(Qc，Hc)，D(Qd，Hd); b) .運行狀態(tài)點處理； 對給水栗每一組運行參數，包括n、pi、ti、po、to、F，按照計算原理部分所述的方法，計 算得到給水栗轉速n、流量Q及揚程H; c) .運行異常的判斷邏輯； 如下所示判斷邏輯： IF Q〈Qa，THEN報警提示"運行流量小于給水栗最小要求流量!" ELSEIF Q〈Qb，THEN IF H>=f2(Q) THEN報警提示"運行流量小于給水栗最小要求流量!" ELSEIF H>=(nmin/nd)2Xf[QX(nd/nmin)] THEN 提示"給水栗運行參數正常" ELSE報警提示"運行揚程小于給水栗最小要求揚程!" END IF ELSEIF Q〈Qd，THEN IF H>=(nmax/nd)2Xf[QX (nd/nmax)] THEN提示"給水栗運行參數異常，揚程超限!" ELSEIF H>=(nmin/nd)2Xf[QX(nd/nmin)] THEN 提示"給水栗運行參數正常" ELSE報警提示"運行揚程小于給水栗最小要求揚程!" END IF ELSEIF Q〈Qc，THEN IF H>=(nmax/nd)2Xf[QX (nd/nmax)] THEN提示"給水栗運行參數異常，揚程超限!" ELSEIF H>=fi(Q) THEN提示"給水栗運行參數正常" ELSE報警提示"運行流量超出給水栗最大流量!" END IF ELSE報警提示"運行流量超出給水栗最大流量!" END IF〇5.根據權利要求1所述的一種大型變轉速給水栗運行狀態(tài)的在線監(jiān)測方法，其特征在 于，所述步驟(5)的具體步驟如下： a) .運行狀態(tài)點處理 對給水栗每一組運行參數，包括n、pi、ti、po、to、F，按照計算原理部分所述的方法，計 算得到給水栗運行狀態(tài)點參數包括給水栗轉速n、流量Q及揚程H; b) .運行狀態(tài)點參數修正至額定轉速nd: 修正至額定轉速nd的狀態(tài)參數： Qc = QX (na/n) He = HX (na/n)2 c) .運行異常的判斷邏輯； 如下所示判斷邏輯： IF Hc<f3(Qc) AND ABS[(f3(Qc)-Hc)/f3(Qc)]>=8THEN 報警提示"給水栗揚程下降超出規(guī)定范圍值!" ELSE 提示"給水泵運行參數正常" END IF 上式中，S為揚程降低的允許規(guī)定值，可設定為0.1。
【文檔編號】F04B49/10GK106050637SQ201610386058
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】楊海生, 賈文菊, 李寧, 唐廣通, 王興國, 閆曉沛
【申請人】河北省電力建設調整試驗所, 國家電網公司, 國網河北省電力公司電力科學研究院