率為30MW/min ;
[0035] 當(dāng)應(yīng)力裕度小于等于0%時(shí)，升速率為ORPM/min，升負(fù)荷率為OMW/min ;
[0036] 當(dāng)應(yīng)力裕度大于0小于等于20時(shí)，升速率和升負(fù)荷率與應(yīng)力裕度成線性比例關(guān) 系。
【具體實(shí)施方式】 [0037] 五；結(jié)合圖2、圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與一 至四之一不同的是：所述轉(zhuǎn)子分層溫度顯示模塊中計(jì)算轉(zhuǎn)子每一層的層溫的過(guò)程為：
[0038] 將轉(zhuǎn)子截面在徑向平均分成N層，最內(nèi)層為第1層，最外層為第N層，中間層為第 n層；
[0039] 步驟一、計(jì)算轉(zhuǎn)子t時(shí)刻表面溫度聲；
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括： 用于從DH1控制柜（2)讀取轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并經(jīng)過(guò)通訊卡件（3)向DH1控制柜（2) 傳送數(shù)據(jù)的modbus通訊模塊； 用于顯示轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)狀態(tài)信息及轉(zhuǎn)子本身特性參數(shù)的參數(shù)顯示模塊； 用于計(jì)算轉(zhuǎn)子每一層的層溫及平均溫度、有效溫差，并以棒狀圖和曲線形式顯示在相 應(yīng)窗口的轉(zhuǎn)子溫度計(jì)算顯示模塊； 用于計(jì)算轉(zhuǎn)子每一時(shí)刻的應(yīng)力，并將每個(gè)時(shí)刻的轉(zhuǎn)子應(yīng)力曲線顯示在相應(yīng)窗口的轉(zhuǎn)子 應(yīng)力計(jì)算顯示模塊； 用于計(jì)算轉(zhuǎn)子每一時(shí)刻的應(yīng)力裕度，并將每個(gè)時(shí)刻的轉(zhuǎn)子應(yīng)力裕度曲線顯示在相應(yīng)窗 口的轉(zhuǎn)子應(yīng)力裕度計(jì)算顯示模塊； 用于計(jì)算轉(zhuǎn)子的升速率和升負(fù)荷率的推薦值，并把推薦值通過(guò)modbus通訊（4)反饋給DH1控制柜（2)的運(yùn)行指導(dǎo)模塊； 用于存儲(chǔ)應(yīng)力曲線、應(yīng)力裕度曲線的歷史數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)模塊； 通訊模塊從DH1控制柜讀取的轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)狀態(tài)信息傳送到轉(zhuǎn)子溫度計(jì)算顯示模塊，轉(zhuǎn)子 溫度計(jì)算顯示模塊計(jì)算的數(shù)據(jù)傳送到轉(zhuǎn)子應(yīng)力計(jì)算顯示模塊，轉(zhuǎn)子應(yīng)力計(jì)算顯示模塊計(jì)算 的數(shù)據(jù)傳送到轉(zhuǎn)子應(yīng)力裕度計(jì)算顯示模塊，轉(zhuǎn)子應(yīng)力裕度計(jì)算顯示模塊計(jì)算的數(shù)據(jù)傳送到 運(yùn)行指導(dǎo)模塊，運(yùn)行指導(dǎo)模塊計(jì)算的數(shù)據(jù)傳送到通訊模塊，轉(zhuǎn)子應(yīng)力計(jì)算顯示模塊和轉(zhuǎn)子 應(yīng)力裕度計(jì)算顯示模塊計(jì)算的數(shù)據(jù)傳送到歷史數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述實(shí)時(shí)狀 態(tài)信息包括轉(zhuǎn)速&，調(diào)節(jié)級(jí)后金屬溫度0。，調(diào)節(jié)級(jí)后蒸汽溫度0^，調(diào)節(jié)級(jí)壓力P。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子本 身特性參數(shù)包括泊桑比u，轉(zhuǎn)子半徑&，轉(zhuǎn)子熱傳導(dǎo)率A，線膨脹系數(shù)0，彈性模量E，應(yīng)力 集中系數(shù)Kth，轉(zhuǎn)子比熱c，許用應(yīng)力〇_，轉(zhuǎn)子密度P。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述升速率 或升負(fù)荷率按照以下條件給出： 當(dāng)應(yīng)力裕度大于20 %時(shí)，汽輪機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)升速率為150RPM/min，穩(wěn)態(tài)啟動(dòng)升速率為 300RPM/min，熱態(tài)啟動(dòng)為 400RPM/min;升負(fù)荷率為 30MW/min; 當(dāng)應(yīng)力裕度小于等于〇%時(shí)，升速率為〇RPM/min，升負(fù)荷率為OMW/min; 當(dāng)應(yīng)力裕度大于〇小于等于20時(shí)，升速率和升負(fù)荷率與應(yīng)力裕度成線性比例關(guān)系。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子分 層溫度顯示模塊中計(jì)算轉(zhuǎn)子每一層的層溫的過(guò)程為： 將轉(zhuǎn)子截面在徑向平均分成N層，最內(nèi)層為第1層，最外層為第N層，中間層為第n層； 步驟一、計(jì)算轉(zhuǎn)子t時(shí)刻表面溫度 0N(t+1) = 0 /+GX ( 0 N_；- 9 /) +HX ( 0 " 0 ；)
11 = 1^+1^，其中，6、11、爐、小1、&、11:中間變量，1( 1、1(2為常數(shù)，《:轉(zhuǎn)子最外層溫度，t:時(shí)間，At:迭代步長(zhǎng)為1秒，RQ:轉(zhuǎn)子半徑，Ar:層間距Ar=RQ/nAr=RQ/n，X:轉(zhuǎn)子 熱傳導(dǎo)率，P:轉(zhuǎn)子密度，c:轉(zhuǎn)子比熱，P:調(diào)節(jié)級(jí)壓力，0"〇:調(diào)節(jié)級(jí)后蒸汽溫度，程序迭代初 始值的各層溫度為調(diào)節(jié)級(jí)后金屬溫度9 步驟二、計(jì)算中間各層溫度； 0n_)=CnX 匕：+以心邗，0; Cn= (j5 !+(j5〇 Dn= ^r^o E= 1-2x
其中，(；、〇11』1、（^、小1:中間變量，< +1:中間各層七+1時(shí)刻溫度，n:為中間層層數(shù)，r:為所在層半徑，程序迭代初始值的各層溫度為調(diào)節(jié)級(jí)后金屬溫度 0〇； 步驟三、計(jì)算最內(nèi)層溫度e1; 0 ?= (4 0 2t- 0 3，/3 €a+1):第一層t+1時(shí)刻溫度 0 第二層t時(shí)刻溫度 0 第三層t時(shí)亥IJ溫度； 步驟一、二、三按照步長(zhǎng)1秒進(jìn)行互相迭代計(jì)算。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子平 均溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊中計(jì)算轉(zhuǎn)子每一時(shí)刻的平均溫度的具體方式為：
Rci:轉(zhuǎn)子半徑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子應(yīng) 力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊中轉(zhuǎn)子每一時(shí)刻的應(yīng)力的計(jì)算過(guò)程為： 步驟一、計(jì)算有效溫差；
步驟二、計(jì)算熱應(yīng)力；
其中，Kth:應(yīng)力集中系數(shù)，0 :線膨脹系數(shù)，EE:彈性模量，u:泊 桑比； 步驟三、計(jì)算離心應(yīng)力；
，其中，K:為常數(shù)，&:為轉(zhuǎn)速，N。:為額定轉(zhuǎn)速； 步驟四、計(jì)算轉(zhuǎn)子應(yīng)力；
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子應(yīng) 力裕度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊中每一時(shí)刻的應(yīng)力裕度的計(jì)算過(guò)程為：
其中，為許用應(yīng)力。
【專利摘要】汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的方法依賴硬件平臺(tái)，維護(hù)困難的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)為：轉(zhuǎn)子的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息由通訊卡件從DEH控制柜通過(guò)modbus通訊模件傳送到操作員站上的應(yīng)力計(jì)算系統(tǒng)，操作員站上的應(yīng)力計(jì)算系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)子的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息與轉(zhuǎn)子本身特性參數(shù)計(jì)算出轉(zhuǎn)子的應(yīng)力，并得出符合要求的升速率或升負(fù)荷率，通過(guò)modbus通訊模件經(jīng)過(guò)通訊卡件傳送給DEH控制柜，為DEH提供參考信息。本發(fā)明可應(yīng)用于電站汽輪機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行的監(jiān)視與控制中。
【IPC分類】F01D21-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104564180
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410834936
【發(fā)明人】何喜輝, 代波濤, 郭德軍, 崔大海, 杜繼光
【申請(qǐng)人】哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月29日