CN110953178A - 一种并列运行风机的失速预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种并列运行风机的失速预警方法及系统，所述方法包括：获取并列运行的两个风机的工作电流；确定所述两个风机的工作电流的偏差量，根据所述偏差量确定并列运行风机中是否存在失速的风机；若存在，则启动辅机故障减负荷功能，本发明可提高风机失速检测的灵敏度，及时对机组进行保护，保障机组正常运行。

Description

一种并列运行风机的失速预警方法及系统

技术领域

本发明涉及风机机组技术领域，尤其涉及一种并列运行风机的失速预警方法及系统。

背景技术

电站锅炉风机运行状态直接影响机组安全。当风机运行在高压头，低流量状态时(失速区)，并列运行的两台风机将发生抢风，严重时风机失速，机组无法保持高负荷运行，需要紧急降低机组负荷运行。目前并列运行风机的失速预警判断条件过于苛刻，无法保证在风机发生失速时能够及时启动机组保护操作，通常需要人为判断并手动降低机组负荷以对机组进行保护，如果处理不及时会使风机机组的运行出现安全隐患。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种并列运行风机的失速预警方法，提高风机失速检测的灵敏度，及时对机组进行保护，保障机组正常运行。本发明的另一个目的在于提供一种并列运行风机的失速预警系统。本发明的还一个目的在于提供一种计算机设备。本发明的还一个目的在于提供一种可读介质。

为了达到以上目的，本发明一方面公开了一种并列运行风机的失速预警方法，包括：

获取并列运行的两个风机的工作电流；

确定所述两个风机的工作电流的偏差量，根据所述偏差量确定并列运行风机中是否存在失速的风机；

若存在，则启动辅机故障减负荷功能。

优选的，所述确定所述两个风机的工作电流的偏差量，根据所述偏差量确定并列运行风机中是否存在失速的风机具体包括：

确定所述两个风机的工作电流的差值为偏差量或者确定所述两个风机分别与标准工作电流的差值为偏差量；

若所述偏差量大于预设阈值，则确定并列运行的两个风机中存在失速的风机。

优选的，所述偏差量为所述两个风机分别与标准工作电流的差值时，所述预设阈值小于所述风机标准工作电流的30％。

优选的，所述启动辅机故障减负荷功能具体包括：

确定并列运行的两个风机中工作电流较小的风机为失速风机；

针对所述失速风机启动辅机故障减负荷功能，断开所述失速风机，使机组的负荷小于所述失速风机的风机出力。

本发明还公开了一种并列运行风机的失速预警系统，包括：

数据获取单元，用于获取并列运行的两个风机的工作电流；

工况确定单元，用于确定所述两个风机的工作电流的偏差量，根据所述偏差量确定并列运行风机中是否存在失速的风机；

失速保护单元，用于若存在，则启动辅机故障减负荷功能。

优选的，所述工况确定单元具体用于确定所述两个风机的工作电流的差值为偏差量或者确定所述两个风机分别与标准工作电流的差值为偏差量；若所述偏差量大于预设阈值，则确定并列运行的两个风机中存在失速的风机。

优选的，所述偏差量为所述两个风机分别与标准工作电流的差值时，所述预设阈值小于所述风机标准工作电流的30％。

优选的，所述失速保护单元具体用于确定并列运行的两个风机中工作电流较小的风机为失速风机；针对所述失速风机启动辅机故障减负荷功能，断开所述失速风机，使机组的负荷小于所述失速风机的风机出力。

本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，

所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。

本发明还公开了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，

该程序被处理器执行时实现如上所述方法。

本发明通过获取并列运行的两个风机的工作电流，根据两个并列运行的风机的工作电流的偏差量确定并列运行风机中是否存在失速的风机，若存在失速风机，则即时启动辅机故障减负荷功能，降低机组负荷，保障机组安全运行。本发明根据并列运行的两个风机正常工作时工作电流的特性，根据风机的工作电流的偏差量可确定风机是否仍处于正常工作状态，从而当风机一旦出现不正常的工作状态时即判断得到并列运行风机中存在失速的风机，提高了风机失速判别的灵敏度，从而能够及时采取保护措施以保障机组的安全稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明一种并列运行风机的失速预警方法一个具体实施例的流程图之一；

图2示出本发明一种并列运行风机的失速预警方法一个具体实施例的流程图之二；

图3示出本发明一种并列运行风机的失速预警方法一个具体实施例的流程图之三；

图4示出本发明一种并列运行风机的失速预警方法一个具体实施例的流程图之四；

图5示出本发明一种并列运行风机的失速预警系统一个具体实施例的结构图；

图6示出适于用来实现本发明实施例的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

电站锅炉风机运行时，若风机处于正常工况，冲角很小(气流方向与叶片叶弦的夹角即为冲角)，气流绕过机翼型叶片而保持流线状态，当气流与叶片进口形成正冲角，即α>0，且此正冲角超过某一临界值时，叶片背面流动工况开始恶化，边界层受到破坏，在叶片背面尾端出现涡流区，即所谓“失速”现象。冲角大于临界值越多，失速现象越严重，流体的流动阻力越大，进而使叶道阻塞，同时风机风压也随之迅速降低。

为了提高风机失速检测的灵敏度，根据本发明的一个方面，本实施例公开了一种并列运行风机的失速预警方法。如图1所示，本实施例中，所述方法包括：

S100：获取并列运行的两个风机的工作电流。

S200：确定所述两个风机的工作电流的偏差量，根据所述偏差量确定并列运行风机中是否存在失速的风机。

S300：若存在，则启动辅机故障减负荷功能。

本发明通过获取并列运行的两个风机的工作电流，根据两个并列运行的风机的工作电流的偏差量确定并列运行风机中是否存在失速的风机，若存在失速风机，则即时启动辅机故障减负荷功能，降低机组负荷，保障机组安全运行。本发明根据并列运行的两个风机正常工作时工作电流的特性，根据风机的工作电流的偏差量可确定风机是否仍处于正常工作状态，从而当风机一旦出现不正常的工作状态时即判断得到并列运行风机中存在失速的风机，提高了风机失速判别的灵敏度，从而能够及时采取保护措施保护以保障机组的安全稳定运行。

在一个优选的实施方式中，如图2所示，所述S200具体可包括：

S211：确定所述两个风机分别与标准工作电流的差值为偏差量。

S212：若所述偏差量大于预设阈值，则确定并列运行的两个风机中存在失速的风机。

可以理解的是，在该优选的实施方式中，可根据风机处于正常工况的历史数据等信息确定风机处于正常工况时的标准工件电流，则当风机的工况开始恶化时，风机风压随之迅速降低，工作电流急剧升高。在进行风机失速检测时，可根据风机偏离标准工作电流的偏差量确定风机是否失速抢风。例如，具体的，可根据风机应用的实际经验设置一定的安全余量，即设置预设阈值，优选的，所述预设阈值小于所述风机标准工作电流的30％。

当偏差量在预设阈值以下，则确定风机的工作电流的变化为正常的波动，风机仍处于正常工况下，而当偏差量大于预设阈值，则确定风机出现了失速或抢风状态。通过风机的工作电流在不同工况下的特性可推断得到风机的工作状态，进而确定风机是否失速，可提高风机失速判断的速度和灵敏度，便于及时对机组进行保护，以保障机组的安全稳定运行。

在另一个可选的实施方式中，如图3所示，所述S200具体可包括：

S221：确定所述两个风机的工作电流的差值为偏差量。

S222：若所述偏差量大于预设阈值，则确定并列运行的两个风机中存在失速的风机。

可以理解的是，在该可选的实施方式中，当两个并列风机出现失速抢风时，其中一个风机的工作电流会上升，另一个风机的工作电流会下降，均会偏离风机的标准工作电流，可根据两个风机的工作电流的差值确定两个风机中是否存在失速的风机。具体的，可根据实际经验中存在失速风机时两个风机的工作电流的差值设置预设阈值。

当两个风机的工作电流的差值在预设阈值以下，则确定风机的工作电流的变化为正常的波动，风机仍处于正常工况下，而当两个风机的工作电流的差值大于预设阈值，则确定风机出现了失速或抢风状态。通过风机的工作电流在不同工况下的特性可推断得到风机的工作状态，进而确定风机是否失速，可提高风机失速判断的速度和灵敏度，便于及时对机组进行保护，以保障机组的安全稳定运行。

在优选的实施方式中，如图4所示，所述S300中启动辅机故障减负荷功能具体包括：

S310：确定并列运行的两个风机中工作电流较小的风机为失速风机。

S320：针对所述失速风机启动辅机故障减负荷功能，断开所述失速风机，使机组的负荷小于所述失速风机的风机出力。

可以理解的是，当确定并列运行的两个风机中存在失速风机，首先确定失速的风机，然后启动辅机故障减负荷功能，可当发生部分主要辅助风机故障跳闸，使机组最大出力低于给定负荷时，CCS(锅炉控制系统)将机组负荷快速降低到实际所能达到的相应出力，并能控制机组在允许参数范围内继续运行。具体的，可以将失速的风机的控制断开，从而使机组的负荷减小，使机组的负荷小于失速风机的风机出力，从而使机组系统保持安全稳定运行。

基于相同原理，本实施例还公开了一种并列运行风机的失速预警系统。如图5所示，本实施例中，所述系统包括数据获取单元11、工况确定单元12和失速保护单元13。

其中，数据获取单元11用于获取并列运行的两个风机的工作电流。

工况确定单元12用于确定所述两个风机的工作电流的偏差量，根据所述偏差量确定并列运行风机中是否存在失速的风机。

失速保护单元13用于若存在，则启动辅机故障减负荷功能。

在一个优选的实施方式中，所述工况确定单元12用于确定所述两个风机分别与标准工作电流的差值为偏差量；若所述偏差量大于预设阈值，则确定并列运行的两个风机中存在失速的风机。

可以理解的是，在该优选的实施方式中，可根据风机处于正常工况的历史数据等信息确定风机处于正常工况时的标准工件电流，则当风机的工况开始恶化时，风机风压随之迅速降低，工作电流急剧升高。在进行风机失速检测时，可根据风机偏离标准工作电流的偏差量确定风机是否失速抢风。例如，具体的，可根据风机应用的实际经验设置一定的安全余量，即设置预设阈值，优选的，所述预设阈值小于所述风机标准工作电流的30％。

当偏差量在预设阈值以下，则确定风机的工作电流的变化为正常的波动，风机仍处于正常工况下，而当偏差量大于预设阈值，则确定风机出现了失速或抢风状态。通过风机的工作电流在不同工况下的特性可推断得到风机的工作状态，进而确定风机是否失速，可提高风机失速判断的速度和灵敏度，便于及时对机组进行保护，以保障机组的安全稳定运行。

在另一个可选的实施方式中，所述工况确定单元12用于确定所述两个风机的工作电流的差值为偏差量；若所述偏差量大于预设阈值，则确定并列运行的两个风机中存在失速的风机。

可以理解的是，在该可选的实施方式中，当两个并列风机出现失速抢风时，其中一个风机的工作电流会上升，另一个风机的工作电流会下降，均会偏离风机的标准工作电流，可根据两个风机的工作电流的差值确定两个风机中是否存在失速的风机。具体的，可根据实际经验中存在失速风机时两个风机的工作电流的差值设置预设阈值。

当两个风机的工作电流的差值在预设阈值以下，则确定风机的工作电流的变化为正常的波动，风机仍处于正常工况下，而当两个风机的工作电流的差值大于预设阈值，则确定风机出现了失速或抢风状态。通过风机的工作电流在不同工况下的特性可推断得到风机的工作状态，进而确定风机是否失速，可提高风机失速判断的速度和灵敏度，便于及时对机组进行保护，以保障机组的安全稳定运行。

在优选的实施方式中，所述失速保护单元13用于确定并列运行的两个风机中工作电流较小的风机为失速风机；针对所述失速风机启动辅机故障减负荷功能，断开所述失速风机，使机组的负荷小于所述失速风机的风机出力。

可以理解的是，当确定并列运行的两个风机中存在失速风机，首先确定失速的风机，然后启动辅机故障减负荷功能，可当发生部分主要辅助风机故障跳闸，使机组最大出力低于给定负荷时，CCS(锅炉控制系统)将机组负荷快速降低到实际所能达到的相应出力，并能控制机组在允许参数范围内继续运行。具体的，可以将失速的风机的控制断开，从而使机组的负荷减小，使机组的负荷小于失速风机的风机出力，从而使机组系统保持安全稳定运行。

由于该系统解决问题的原理与以上方法类似，因此本系统的实施可以参见方法的实施，在此不再赘述。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机设备，具体的，计算机设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

在一个典型的实例中计算机设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。

下面参考图6，其示出了适于用来实现本申请实施例的计算机设备600的结构示意图。

如图6所示，计算机设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM))603中的程序而执行各种适当的工作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM602、以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶反馈器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种并列运行风机的失速预警方法，其特征在于，包括：

获取并列运行的两个风机的工作电流；

确定所述两个风机的工作电流的偏差量，根据所述偏差量确定并列运行风机中是否存在失速的风机；

若存在，则启动辅机故障减负荷功能。

2.根据权利要求1所述的失速预警方法，其特征在于，所述确定所述两个风机的工作电流的偏差量，根据所述偏差量确定并列运行风机中是否存在失速的风机具体包括：

确定所述两个风机的工作电流的差值为偏差量或者确定所述两个风机分别与标准工作电流的差值为偏差量；

若所述偏差量大于预设阈值，则确定并列运行的两个风机中存在失速的风机。

3.根据权利要求2所述的失速预警方法，其特征在于，所述偏差量为所述两个风机分别与标准工作电流的差值时，所述预设阈值小于所述风机标准工作电流的30％。

4.根据权利要求1所述的失速预警方法，其特征在于，所述启动辅机故障减负荷功能具体包括：

确定并列运行的两个风机中工作电流较小的风机为失速风机；

针对所述失速风机启动辅机故障减负荷功能，断开所述失速风机，使机组的负荷小于所述失速风机的风机出力。

5.一种并列运行风机的失速预警系统，其特征在于，包括：

数据获取单元，用于获取并列运行的两个风机的工作电流；

工况确定单元，用于确定所述两个风机的工作电流的偏差量，根据所述偏差量确定并列运行风机中是否存在失速的风机；

失速保护单元，用于若存在，则启动辅机故障减负荷功能。

6.根据权利要求5所述的失速预警系统，其特征在于，所述工况确定单元具体用于确定所述两个风机的工作电流的差值为偏差量或者确定所述两个风机分别与标准工作电流的差值为偏差量；若所述偏差量大于预设阈值，则确定并列运行的两个风机中存在失速的风机。

7.根据权利要求6所述的失速预警系统，其特征在于，所述偏差量为所述两个风机分别与标准工作电流的差值时，所述预设阈值小于所述风机标准工作电流的30％。

8.根据权利要求5所述的失速预警系统，其特征在于，所述失速保护单元具体用于确定并列运行的两个风机中工作电流较小的风机为失速风机；针对所述失速风机启动辅机故障减负荷功能，断开所述失速风机，使机组的负荷小于所述失速风机的风机出力。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在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程序时实现如权利要求1-4任一项所述方法。

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，

该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述方法。

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