火电机组三大风机效能动态监视与状态检修系统
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完成单位:华能安源发电有限责任公司、武汉华中思能科技有限公司
登记编号:ZSXC-2023-DL-1-100
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
成果主要完成人
刘汉金、张炎萍、陈 志、黄志勇、荣 斌、邹 仁、李俊陵、刘兴芳、阳 斌、邓宗泉、孔庆浩、文荣华
项目概况
1.成果简介(主要阐述成果核心内容,500字以内。)
火电机组三大风机效能动态监视与状态检修系统是在华能安源电厂现有硬件和信息系统的基础上,开发基于大数据融合的电厂风机设备智慧化运行管控系统。系统以SIS数据为基础,以相关试验和测试数据作为补充,以数据挖掘模型为工具,通过对风机实时运行工况呈现在性能曲线图上,直观地反馈风机运行能效,为运行人员提高风机能效提供可视化的辅助支撑;通过对三大风机进行可靠性分析,并将设备故障树、FMEA表格固化到系统中,风机检修时可查阅对应图册,进行故障排查;通过对三大风机的测点采用动态阈值监测方式,针对不同工况下,测点参数的阈值呈现不一样的动态阈值,在匹配到对应工况后,若超出参数阈值则给予动态预警,便于运行人员、设备检修人员提前做好检修准备;通过安装实时振动频谱分析测点,根据频谱特征值及趋势,初步分析设备可能存在的缺陷,有的放矢地进行检修;通过集成风机效能监测、设备可靠性分析、参数在线监测、故障在线诊断等功能,建立火电三大风机设备监测、分析、寻优的综合平台,确保设备状态全面受控,挖掘设备安全性和经济性的最佳平衡点,为实现电厂设备的全程监控和精细化运行调整提供有效和便利的技术途径。
2.主要创新点(主要介绍成果的创新之处,700字以内。)
一是挖掘风机最优运行曲线。在风机效能在线计算基础上,开发后台挖掘模块,自动寻优出三大风机最优性能曲线,并将最优性能曲线叠加展示在风机效能曲线图形上,使运行人员可以实时发现当前运行的工况点与历史最优工况点的差距。进一步,系统需同时给出历史最优工况点时的风机转速、静叶开度等参数,也即运行调整的历史最佳方式,供运行人员参考。当运行人员进行调节以后,系统应该能够自动识别和记录调节前后风机效率变化情况,并按班组进行统计分析。
二是进行风机效率在线计算。基于流量在线测量,建立风机运行效率的实时计算模型,并开发送、引、一次风机运行工况监视画面,使运行人员随时可监视到各风机实际运行在性能曲线上的位置,实时呈现风机运行的风量、风压和效率(设计效率和实际效率),对风机性能曲线进行离散,以地图形式直观地显示在性能曲线上,直观反应出风机的运行效能情况和安全区域,为运行节能和安全运行提供基础支持。
三是建立风机在线诊断知识库。根据三大风机的历史检修台账及设备运行机理,对三大风机开展可靠性分析研究,建立风机故障树和失效模式及原因分析表,建立风机在线诊断知识库。
四是开展风机健康状态在线评估。在风机故障诊断知识库基础上,在线监测风机的轴承温度、压力、振动烈度等数据,采用运行参数评估、寿命评估、振动评估和热成像评估进行综合评估,相关算法实现设备健康度的计算,实时分析风机的健康状态,实现设备状态监测。当设备健康度低于阈值时,进行相应的设备、机组运行风险评估,结合故障诊断模型,给出风机的维修决策意见,以实现设备最优检修。
五是开展三大风机运行参数优化。基于流量在线测量,建立风机运行效率的实时计算模型,自动寻优出三大风机最优性能曲线,给出历史最优工况点时的风机转速、静叶开度等参数,也即运行调整的历史最佳方式,供运行人员参考。