[发明专利]汽轮机末级叶片容积流量估计方法、颤振预警方法及系统和装置

说明书

汽轮机末级叶片容积流量估计方法、颤振预警方法及系统和装置，属于发电厂热工技术领域。为了解决传统末级叶片容积流量测量手段难以实时进行准确估计的问题，以及无法通过现有测点获得足够有效信息对颤振进行监测的问题。汽轮机末级叶片容积流量估计方法首先确定第七抽汽点主蒸汽压力额定值、第八抽汽点主蒸汽压力额定值、凝汽器额定压力以及末级叶片可测膨胀比额定值；并获得实测第七抽汽点主蒸汽压力值、第八抽汽点主蒸汽压力值与实测凝汽器压力；确定第七抽汽点主蒸汽压力标幺值以及末级叶片可测膨胀比标幺值；然后获取在准稳态条件下的末级叶片容积流量，最后基于实际动态过程中第八抽汽点压力压力的变化差分值，对末级叶片容积流量进行修正。

技术领域

本发明涉及低负荷工况汽轮机末级叶片容积流量估计及颤振预警方法，属于发电厂热工技术领域。

背景技术

随着电网对火电机组调峰性能要求的不断提升，火电机组调峰性能正在向深度调峰的方向发展。深度调峰意味着机组会在低负荷状态运行，而低负荷运行将会对汽轮机各部件的安全稳定经济运行产生新的挑战。

随着汽轮机单机功率的增加，末几级叶片越来越长，叶片工作在湿蒸汽环境且经常处于变工况运行，叶片发生事故的危险性增加，叶片振动状态在线监测技术方法的研究和叶片振动状态在线监测系统的研制越来越迫切。同时。低负荷状态长期运行带来了末级叶片的小容积流量工况，因此，如何实现汽轮机末级叶片容积流量的实时准确估计，并如何确保对叶片颤振状态的实时准确评估和预警，确保机组安全经济运行已成为人们关注的焦点。

目前，针对汽轮机的研究主要集中在对汽轮机叶片振动非接触测量，包括利用声发射多谱勒技术、电磁测量频率调制法、光学非接触式叶片测振法、叶间动态间距诊断法以及叶间动态间距诊断法等。而这些方法均存在一定程度的缺陷，包括需要新加装测点、加装装置的可靠性较差、对于机组运行安全性有一定影响等。这些缺陷导致其在实际应用中存在极大的局限性。因此，亟需提供一种能够实时准确估计汽轮机末级叶片容积流量及颤振检测方法。

发明内容

本发明是为了解决传统末级叶片容积流量测量手段难以实时进行准确估计的问题，以及无法通过现有测点获得足够有效信息对颤振进行监测的问题，本发明提供了一种汽轮机末级叶片容积流量估计及颤振预警方法。

一种汽轮机末级叶片容积流量估计方法，包括以下步骤：

步骤一、根据机组设计参数，确定第七抽汽点主蒸汽压力额定值P_7-rated、第八抽汽点主蒸汽压力额定值P_8-rated、凝汽器额定压力P_{condenser-rated}以及末级叶片可测膨胀比额定值π_rated；根据机组实际运行情况，获得实测第七抽汽点主蒸汽压力值P_7-measure、第八抽汽点主蒸汽压力值P_8-measure与实测凝汽器压力P_condenser，获得实测的第七抽汽点主蒸汽压力标幺值P_7-pu以及末级叶片可测膨胀比标幺值π_pu：

步骤二、汽轮机机组控制系统基于第七抽汽点主蒸汽压力标幺值P_7-pu以及末级叶片可测膨胀比标幺值π_pu获取在准稳态条件下的末级叶片容积流量Gv_steady：

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