一種大型變轉速給水泵運行狀態的在線監測方法

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一種大型變轉速給水泵運行狀態的在線監測方法
【專利摘要】本發明涉及一種大型變轉速給水泵運行狀態的在線監測方法，包括記錄給水泵狀態監測的運行參數；根據給水泵設計流量?揚程曲線，確定給水泵正常運行區域的各邊界的數值函數；收集給水泵新投運正常狀態的運行數據，經修正后擬合出給水泵某一規定轉速下的流量?揚程性能曲線；根據監測狀態下的給水泵運行參數，判斷給水泵是否在正常運行區域內工作。如否，給出運行異常狀態的報警提示；根據監測狀態下的給水泵運行參數，修正至給水泵某一規定轉速與正常狀態曲線相比，如與正常狀態曲線偏差超出一定程度，給出給水泵運行異常狀態的報警提示，通過該方法可以對給水泵的日常運行狀態進行監測，并給出給水泵運行狀態偏離正常運行區域時的判斷準則。
【專利說明】
-種大型變轉速給水累運行狀態的在線監測方法
技術領域
[0001 ]本發明設及一種大型變轉速給水累運行狀態的在線監測方法。
【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的監測，不僅需要判斷給水累是否運行在正常區域，還需要對給水累長期的運行狀態變化趨勢進行監測，目前現場運行的DCS測量系統無法滿足上述要求。
[0003] 因此電廠迫切需要一種大型變轉速給水累運行狀態的在線監測方法，來能夠實現上述兩個方面的要求。

【發明內容】

[0004] 本發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的在線監測方法，通過該方法可W對給水累的日常運行狀態進行監測，并給出給水累運行狀態偏離正常運行區域時的判斷準則。
[0005] 為了實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：一種大型變轉速給水累運行狀態的在線監測方法，其關鍵技術在于，其包括如下步驟： (1) 、記錄給水累狀態監測的運行參數，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域的各邊界的數值函數。
[0006] (3)、收集給水累新投運正常狀態的運行數據，經修正后擬合出給水累某一規定轉速下的流量-揚程性能曲線； (4)、根據監測狀態下的給水累運行參數，判斷給水累是否在正常運行區域內工作。如否，給出運行異常狀態的報警提示；巧）、根據監測狀態下的給水累運行參數，修正至給水累某一規定轉速與正常狀態曲線相比，如與正常狀態曲線偏差超出一定程度，給出給水累運行異常狀態的報警提示。
[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
給水累狀態監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；給水累狀態監測中的揚程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點參數包括給水累轉速n、流量Q及揚程H; b) .運行狀態點參數修正至額定轉速nd: 修正至額定轉速nd的狀態參數： 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定值，可設定為0.1。
[0013] 與現有技術相比，本發明所取得的有益效果如下： (1) 本發明基于常用的給水累運行參數，采取本發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進行判定，可W為日常運行中電廠監測給水累狀態、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進行連續的狀態監控，對給水累工作狀態的變化及時進行預警，滿足了電廠狀態檢修的需要； (2) 本發明數據采用的測量參數現場容易獲取，監測方法中的各種基準曲線（四條運行區域邊界曲線，及正常運行狀態額定轉速下的流量-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] 本監測方法采用的數據容易測量，結構簡單，監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明進行進一步詳細的敘述。
[0017] 本發明是基于W下原理實現的： 1、反映給水累運行狀態的主要運行參數是流量及揚程。正常運行狀態下，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
給水累狀態監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；給水累狀態監測中的揚程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] 本發明具體實施的步驟如下： (1)、記錄給水累狀態監測的運行參數見表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的運行數據，經修正后擬合出給水累某一規定轉速下的流量-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)、根據監測狀態下的給水累運行參數，判斷給水累是否在正常運行區域內工作。如否，給出運行異常狀態的報警提示； a) .運行區域交點的計算。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）、根據監測狀態下的給水累運行參數，修正至給水累某一規定轉速與正常狀態曲線相比，如與正常狀態曲線偏差超出一定程度，給出給水累運行異常狀態的報警提示。
[0029] a).運行狀態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點參數包括給水累轉速n、流量Q及揚程H; b) .運行狀態點參數修正至額定轉速nd: 修正至額定轉速nd的狀態參數： 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定值，可設定為0.1。
[0030] 實施例1 步驟（1 )、記錄給水累狀態監測的運行參數見表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] 給水累在某穩定狀態下的參數如下表。
[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的運行數據，經修正后擬合出給水累某一規定轉速下的流量-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)、根據監測狀態下的給水累運行參數，判斷給水累是否在正常運行區域內工作。如否，給出運行異常狀態的報警提示；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，因此狀態判斷結果為"給水累運行參數正常"。
[0036] 步驟巧）、根據監測狀態下的給水累運行參數，修正至給水累某一規定轉速與正常狀態曲線相比，如與正常狀態曲線偏差超出一定程度，給出給水累運行異常狀態的報警提 /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明的優選實施例，而并非本發明可行實施的窮舉。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的在線監測方法，其特征在于，其包括如下步驟： (1) 、記錄給水栗狀態監測的運行參數，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域的各邊界的數值函數； (3) 、收集給水栗新投運正常狀態的運行數據，經修正后擬合出給水栗某一規定轉速下的流量-揚程性能曲線； (4) 、根據監測狀態下的給水栗運行參數，判斷給水栗是否在正常運行區域內工作；如否，給出運行異常狀態的報警提示； (5) 、根據監測狀態下的給水栗運行參數，修正至給水栗某一規定轉速與正常狀態曲線相比，如與正常狀態曲線偏差超出一定程度，給出給水栗運行異常狀態的報警提示。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的在線監測方法，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的在線監測方法，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給水栗狀態監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；給水栗狀態監測中的揚程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的在線監測方法，其特征在于，所述步驟(4)的具體步驟如下： a) .運行區域交點的計算；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的在線監測方法，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點參數包括給水栗轉速n、流量Q及揚程H; b) .運行狀態點參數修正至額定轉速nd: 修正至額定轉速nd的狀態參數： 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

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