燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法及系统与流程

本发明涉及余热锅炉故障监测，具体地涉及一种燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法、一种燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测系统、一种电子设备以及一种计算机可读储存介质。

背景技术：

1、燃气-蒸汽联合循环技术是目前应用广泛具有前景的洁净能源发电技术。余热锅炉是联合循环机组的重要设备,燃气轮机的高温排气会先送入余热锅炉，充分释放余热后再排出。因此，余热锅炉的安全性对整个机组都至关重要。如果能够实现对余热锅炉健康状态进行实时监测，那么则可以在性能衰退之前发现故障点，从而有针对性的进行维修。

2、目前，国内外针对余热锅炉的研究种类繁多，建模的思路也各不相同。主流的研究方法多为通过热力系统建模对联合循环机组的设计与运行进行优化，亦或是根据余热锅炉设计工况参数与燃机排烟参数计算余热锅炉变工况性能。但此些方法并不能做到对余热锅炉部件级的实时健康监测与诊断。

3、本发明提供一种燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法以及一种燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测系统，该方法将余热锅炉的烟气端以及工质端分开监测，根据监测测点数选择监测策略，并根据监测策略计算受热面实时传热退化系数，从而判断余热锅炉的故障状态。

技术实现思路

1、本发明实施方式的目的是提供一种燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法以及一种燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测系统，该方法将余热锅炉的烟气端以及工质端分开监测，根据监测测点数选择监测策略，并根据监测策略计算受热面实时传热退化系数，从而判断余热锅炉的故障状态。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法，所述方法包括：

3、根据余热锅炉的多个待监测受热面，获取余热锅炉的烟气端总测点以及工质端总测点；

4、根据烟气端总测点和工质端总测点选取对应的烟气端监测策略，基于选取的监测策略对余热锅炉的烟气端和工质端进行监测；

5、获取烟气端监测结果和工质端监测结果，根据烟气端监测结果判断余热锅炉烟气端的故障状态，根据工质端监测结果判断余热锅炉工质端的故障状态。

6、优选的，所述监测策略包括：第一监测策略以及第二监测策略，

7、所述第一监测策略包括：

8、当对烟气端进行监测时，分别计算各待监测受热面烟气端的实时传热退化系数，作为烟气端监测结果；

9、当对工质端进行监测时，分别计算各待监测受热面工质端的实时传热退化系数，作为工质端监测结果；

10、所述第二监测策略包括：

11、当对烟气端进行监测时，分别计算余热锅炉的高压系统烟气端以及低压系统烟气端的实时传热退化系数，作为烟气端监测结果；

12、当对工质端进行监测时，分别计算余热锅炉的高压系统工质端以及低压系统工质端的实时传热退化系数，作为工质端监测结果。

13、优选的，所述根据烟气端总测点和工质端总测点选取对应的监测策略，基于选取的监测策略对余热锅炉的烟气端和工质端进行监测，包括：

14、判断烟气端总测点数是否大于预设烟气端总测点数；

15、若是，选取第一监测策略对烟气端进行监测；否则选取第二监测策略对烟气端进行监测；

16、判断工质端总测点数是否大于预设工质端总测点数；

17、若是，选取第一监测策略对工质端进行监测；否则选取第二监测策略对工质端进行监测。

18、优选的，所述根据余热锅炉的多个待监测受热面，获取余热锅炉的烟气端总测点以及工质端总测点，包括：

19、分别获取每个待监测受热面的烟气端测点以及每个待监测受热面的工质端测点；

20、将每个待监测受热面的烟气端测点数相加，获得余热锅炉的烟气端总测点；

21、将每个待监测受热面的工质端测点数相加，获得余热锅炉的工质端总测点。

22、优选的，所述根据烟气端监测结果判断余热锅炉烟气端的故障状态，包括：

23、当烟气端的实时传热退化系数超出预设波动范围时，判断余热锅炉的烟气端存在故障；

24、所述根据工质端监测结果判断余热锅炉工质端的故障状态，包括：

25、当工质端的实时传热退化系数超出预设波动范围时，确定余热锅炉的工质端存在故障。

26、优选的，所述实时传热退化系数的计算公式为：

27、

28、其中，c为实时传热退化系数，ksj为实际工况的传热系数，kd为理想工况的传热系数。

29、优选的，所述实际工况的传热系数由实际工况参数值依据受热面对流换热方程以及热平衡方程计算获得；

30、所述理想工况的传热系数由设计工况参数值依据受热面换热方程以及热平衡方程计算获得。

31、第二方面，本发明提供一种燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测系统，所述系统包括：

32、监测点确认单元，用于根据余热锅炉的多个待监测受热面，获取余热锅炉的烟气端总测点以及工质端总测点；

33、监测单元：用于根据烟气端总测点和工质端总测点选取对应的烟气端监测策略，基于选取的监测策略对余热锅炉的烟气端和工质端进行监测；

34、故障判断单元，用于获取烟气端监测结果和工质端监测结果，根据烟气端监测结果判断余热锅炉烟气端的故障状态，根据工质端监测结果判断余热锅炉工质端的故障状态。

35、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法。

36、第四方面，本发明提供一种计算机可读储存介质，存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法。

37、本发明将余热锅炉的烟气端以及工质端划分，分别监测烟气端以及工质端的故障，一方面能够实现监测点以及监测面齐全，不易发生漏测。另一方面，对余热锅炉的烟气端以及工质端分开测量，即对不同种类的监测数据进行区分，对于不同种类的监测数据分开测量以消除不同种类的监测数据之间的相互干扰，使得余热锅炉的监测结果精度高。

38、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法，其特征在于，所述监测策略包括：第一监测策略以及第二监测策略；

3.根据权利要求2所述的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法，其特征在于，所述根据余热锅炉的多个待监测受热面，获取余热锅炉的烟气端总测点以及工质端总测点，包括：

5.根据权利要求2所述的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法，其特征在于，所述实时传热退化系数的计算公式为：

7.根据权利要求6所述的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法，其特征在于，所述实际工况的传热系数由实际工况参数值依据受热面对流换热方程以及热平衡方程计算获得；

8.一种燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测系统，其特征在于，所述系统包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7中任一项所述的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法。

10.一种计算机可读储存介质，存储有计算机指令，其特征在于，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1-7中任一项所述的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法。

技术总结
本发明提供一种燃气‑蒸汽联合循环余热锅炉故障监测方法及系统，属于余热锅炉故障监测领域。所述方法包括：确定余热锅炉的多个待监测受热面，获取余热锅炉的烟气端总测点以及工质端总测点；根据烟气端总测点选取烟气端监测策略，基于选择的监测策略对余热锅炉的烟气端进行监测；以及根据工质端总测点选取工质端监测策略，基于选择的监测策略对余热锅炉的工质端进行监测；以及获取烟气端监测结果，根据烟气端监测结果判断余热锅炉烟气端的故障状态；获取工质端监测结果，根据工质端监测结果判断余热锅炉工质端的故障状态。本发明将余热锅炉的烟气端以及工质端划分，分别监测烟气端以及工质端的故障，能够实现全方面监测，不易发生漏测。

技术研发人员：闾城,张涛,严志远,殷戈,王鹏程,李玉刚,曹炼博,周浩,伍仁杰,张斌,于强,纪祥音
受保护的技术使用者：国能南京电力试验研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14