[发明专利]一种电厂风机的性能监控方法与系统

说明书

技术领域

本发明属于电厂风机节能领域，更具体地，涉及一种电厂风机的性能监控方法与系统。

背景技术

风机是火电厂重要的辅机，风机的运行电耗占到了电厂厂用电的30％左右。风机在出厂时，生产厂家同时提供给用户一套性能设计曲线，性能设计曲线表征出了风机的设计性能，其与风机的叶轮翼型、机壳形状、导叶型式、驱动型式等密切相关，并给出了风机在不同的流量下对应的最优工况以及最优效率。但由于电厂机组负荷的变动，以及燃用煤种的变化，使风机的运行工况不断发生变化，风机的实际运行效率往往偏离了设计值，不同的流量下对应的实际最优工况以及实际最优效率跟设计曲线有所区别。据统计，多数电厂风机的平均效率低于70％，远低于设计效率，因此具有巨大的节电潜力。

在目前电厂运行方式下，风机的性能优化尚缺乏有效的理论支持和系统平台，性能优化的基础是能够在线监测出风机的效率，从而根据风机的效率对工况数据进行针对性的调整，而目前电厂风机效率多采用现场试验的方式来测量，缺乏在线监视系统。

现有技术能通过风机电源改造来进行风机的节能优化，如专利文献ZL201410555827.9《一种动叶可调式引风机变频节能系统》采用高压变频器来提高效率。然而该方法需要对现有的设备进行改造，不具有普适性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种电厂风机的性能监控方法与系统，其目的在于通过对风机的工部数据进行实时采集获得风机的效率，从而对风机的运行进行优化，提高风机的效率。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种电厂风机的性能监控方法，包括以下步骤：

S1.向电厂风机采集工况数据，所述工况数据包括风机的流量，压升以及功率；

S2.根据所述工况数据获得风机的实时效率η，并储存所述实时效率及其对应的工况数据；

S3.根据所述实时效率及其对应的工况数据，获得不同的流量分别对应的实时效率的最大值，作为所述流量对应的最优效率；所述最优效率对应的其它工况数据为最优工况数据；

S4.对比实时效率以及当前的流量所对应的最优效率，当最优效率大于实时效率时，则将最优工况数据发送给外部。

优选地，所述工况数据还包括入口静压，入口温度，入口动叶开度以及出口动叶开度。

优选地，所述实时效率η的具体计算方法为：其中，Q_v为流量，p_F为压升，P为功率，k为常数。

优选地，所述步骤S2.还包括，判断失速余量是否小于工况阈值，并根据判断结果将失速提醒信号发送给外部，所述失速余量为所述流量与压升的函数。

优选地，在所述步骤S4.之后还包括步骤S5.，显示模块将所述性能监控系统发送给外部的数据或信号进行显示。

按照本发明的另一方面，还提供了一种利用该方法的性能监控系统，包括数据采集模块，效率计算与储存模块，数据挖掘模块以及效率优化模块；

所述数据采集模块用于向电厂风机采集工况数据，所述工况数据包括流量和压升；

所述效率计算与储存模块的输入端连接所述数据采集模块的输出端，用于根据所述工况数据获得风机的实时效率η，同时，将所述实时效率与对应的工况数据进行储存；

所述数据挖掘模块的输入端连接所述效率计算模块的第一输出端，用于获得不同的流量分别对应的实时效率的最大值，作为所述流量对应的最优效率；

所述效率优化模块的第一输入端连接所述效率计算与储存模块的第二输出端，第二输入端连接所述数据挖掘模块的输出端，用于对比当前的流量所对应的最优效率和实时效率，当最优效率大于实时效率时，则将最优效率对应的其它工况数据发送给外部。

优选地，所述性能监控系统还包括失速提醒模块，所述失速提醒模块用于判断失速余量是否小于工况阈值，并根据判断结果将失速提醒信号发送给外部，所述失速余量为所述流量与压升的函数。

优选地，所述性能监控系统还包括效率监控模块，所述效率监控模块的输入端连接所述效率计算与储存模块的第三输出端，用于根据外部的请求，计算当前一段时间Δt内的平均实时效率，以及历史一段时间Δt内的平均实时效率；并将所述当前的平均实时效率与历史的平均实时效率进行对比，如果所述平均实时效率的下降量超过效率下降阈值，则将效率下降信号发送给外部。

作为进一步优选地，所述一段时间Δt为3天～10天。