CN210371295U - 一种新型电站轴流风机在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型电站轴流风机在线监测系统，包括安装于轴流风机附属烟风道上的静压测点、温度测点、大气压力测点和流量计(1)，安装在轴流风机就地的IO柜(2)，配置在集控室的工控机(4)，轴流风机附属烟风道上的各个测点通过热控电缆与IO柜(2)的输入端连接，IO柜(2)的输出端通过无线信号传输系统(3)与工控机(4)的输入端连接，工控机(4)的输出端与状态监测系统(5)的输入端连接，用于实时显示风机工况点在性能曲线上的位置。本实用新型能够对引风机运行方式进行深度优化，通过制粉系统、烟风系统、脱硫系统联合运行，使风机始终在高效区及安全区运行。

Description

一种新型电站轴流风机在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种新型电站轴流风机在线监测系统，适用于对电站轴流风机的运行经济型进行优化调节以及对风机的运行安全性进行诊断调节。

背景技术

燃煤发电机组普遍存广泛存在于我国广大地区，是我国目前发电领域的主要发电形式，作为燃煤发电机组不可或缺的重要一环，轴流式一次风机、送风机及引风机等一直在烟风系统中扮演着重要的角色。然而一直以来，由于轴流式风机性能曲线的特点，其在高压力小流量的区域内非常容易发生失速现象，该失速问题严重威胁着火电机组的安全生产及设备的安全运行，同时由机组运行的不合理而导致轴流风机运行在低效率区域的现象也导致了厂用电率偏高等一系列问题。

图1中给出了一张电站轴流引风机的性能曲线及工况点示意图，在图中分别标识出了性能曲线的失速线、性能曲线高效区(网格区域)以及风机运行工况点(实心方框)的位置。对于轴流风机而言，其工况点位于失速线右下方并且与失速线保持一定安全距离(失速裕度)时，风机才能安全稳定运行；同时当工况点运行于高效区时，轴流风机效率及经济性最高；而当运行工况点接近失速线甚至越过失速线位于其左上方时，轴流风机发生失速乃至喘振，风机及烟风系统压力会发生剧烈的周期性波动，风机剧烈振动，严重影响风机设备及发电机组的运行安全性。因此，非常有必要对电站轴流风机运行状态开出一套在线监测及诊断系统，对以上问题进行分析处理。

对于目前电厂的运行监测系统而言，现在DCS及SIS系统都无法实时显示风机运行工况点在其性能曲线上的位置，也无法确切知道当前运行工况下风机的失速裕度及运行安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型电站轴流风机在线监测系统，针对不同类型的电站轴流风机进行在线监测及诊断，在集控室工控机上实时显示风机运行工况点在性能曲线上的位置，进而判断风机运行的安全性及经济性，并进行优化调节使风机始终在高效区及安全区运行。

本实用新型采用以下技术方案予以实现的：

一种新型电站轴流风机在线监测系统，包括安装于轴流风机附属烟风道上的静压测点、温度测点、大气压力测点和流量计，安装在轴流风机就地的IO柜，配置在集控室的工控机，轴流风机附属烟风道上的各个测点通过热控电缆与IO柜的输入端连接，IO柜的输出端通过无线信号传输系统与工控机的输入端连接，工控机的输出端与状态监测系统的输入端连接，用于实时显示风机工况点在性能曲线上的位置。

本实用新型进一步的改进在于，流量计采用压力传感器对流量进行监测，通过对轴流风机进口收敛段的大头侧及小头侧分别安装压力传感器，采用两点压力差与流量的关系进行流量监测。

本实用新型进一步的改进在于，无线信号传输系统用于风机就地信号与集控室的工控机之间进行无线通讯。

本实用新型进一步的改进在于，状态监测系统实时显示风机工况点在性能曲线上的位置，进而工作人员能够对风机运行的失速裕度及安全性进行判断。

本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的一种新型电站轴流风机在线监测系统，通过安装于轴流风机附属烟风道上的进出口静压测点、温度测点、流量计、大气压力计等测点对风机实际运行参数进行测量，采用热控电缆将测量信号传输至风机就地的IO柜，IO柜对信号进行处理后，再通过无线信号传输系统将风机实时运行参数通讯至集控室工控机，通过状态监测系统将风机实时工况点显示在性能曲线上，判断风机实时运行的安全性及经济性。本实用新型适用于不同类型电站轴流风机的运行状态监测，通过在集控室工控机上实时显示风机运行工况点在性能曲线上的位置，进而工作人员可以判断风机运行的安全性及经济性，并进行优化调节使风机始终位于高效区及安全区。

进一步，采用无线信号传输系统避免了从风机就地到集控室的电缆敷设工作，通过在风机就地IO柜内设置卫星电话卡，发出风机实测参数信号；同时在集控室内工控机上设置信号接收器，对风机实时测量信号进行接收，降低了材料及施工成本。

进一步，状态监测系统能够实时显示工况点在性能曲线上的位置，进而工作人员可以实时判定风机是否位于高效区及安全区，并对风机的运行状态进行优化，以提高风机运行效率及安全性。

附图说明

图1为风机运行工况点在其性能曲线上位置示意图。

图2为一种新型电站轴流风机在线监测系统的结构框图。

图3为风机进口收敛段流量计测点位置图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型做出进一步说明。

如图2所示，本实用新型提供的一种新型电站轴流风机在线监测系统，包括安装于风机进出口风道上的状态量测点如：静压测点、温度测点、大气压力测点和流量计1；安装于轴流风机就地的IO柜2；设置于IO柜2及集控室之间的无线信号传输系统3；配置在集控室的工控机4；以及可以实时显示风机工况点在性能曲线上位置的状态监测系统5。

首先，通过各类状态量测点对风机进出口静压、进口流量、进口温度、及大气压力进行实时测量，计算得到风机进口密度，并将测试得到的风机运行状态量利用热控电缆传输至就地IO柜。

其次，就地IO柜获取到实时风机运行状态量(进出口静压、进口流量)后，采用新型的无线信号传输系统将测试得到的状态量无线传输至集控室工控机，该步骤的难点在于如何将测试得到的状态量无线传输至集控室且不发生失真与损耗。

再次，通过实时测量得到的进口流量及进出口静压测点数据，将风机实时运行工况点显示在性能曲线上，通过其在性能曲线上的位置并对风机运行的经济型进行判断及优化。

最后，通过实时测量得到的各类风机实时状态量，对风机的失速裕度进行计算判断，风机工况点过于接近失速线时，系统发出警报，进而通过调节避免失速情况的发生，保障机组运行安全性。

本实用新型的主要目的是通过对电站轴流风机的运行状态进而工作人员对失速裕度进行诊断监测，判断风机运行的经济性及安全性，并针对诊断监测结果对风机运行状态进行调节，提高风机设备运行的经济性及安全性。

本实用新型采用无线信号传输系统极大的降低了材料耗量及工程造价，状态监测及失速诊断算法能够对风机运行的经济型及安全性进行准确判断，从而作为电站风机运行优化调节的量化依据。

实施案例：

国内某600MW机组引风机为双级动叶可调轴流式风机，双列布置，工频运行，当机组发电负荷接近或达到580MW时，该引风机极易发生失速及喘振现象，严重影响了机组运行的安全性。

针对以上轴流式引风机失速现象，如图1至图3所示，本实用新型提供了一种新型电站轴流风机在线监测系统，该系统主要有设置于引风机就地的风机状态量测点、就地IO柜、无线信号通信系统、集控室工控机以及可以实时显示风机工况点在性能曲线上位置的状态监测系统组成，该系统实施主要由以下几个步骤组成：

首先，将安装于引风机进出口烟道上的进出口静压测点、温度测点、差压流量计、以及大气压力测点等的测试信号用热控电缆接引至就地IO柜，并进行连接调试。

其次，将就地测量信号接引至IO柜以后，需要采用无线信号通信系统将引风机实时测量信号传输至集控室工控机，该无线传输系统需要在安装于就地IO柜的卫星电话卡与集控室的信号接收卡之间建立通讯协议，进而进行数据传输，从而将测量数据实时保质的传输至工控机。

再次，工控机获取风机测量信号后，通过状态监测系统对数据进行处理，将风机运行工况点显示在性能曲线上，进而判断引风机运行的经济型及安全性。

最后，根据监测到的引风机运行的经济型及安全性，有针对性的对引风机进行优化调节，可以使引风机始终处于高效区，并且降低失速喘振的概率。

Claims (4)

1.一种新型电站轴流风机在线监测系统，其特征在于，包括安装于轴流风机附属烟风道上的静压测点、温度测点、大气压力测点和流量计(1)，安装在轴流风机就地的IO柜(2)，配置在集控室的工控机(4)，轴流风机附属烟风道上的各个测点通过热控电缆与IO柜(2)的输入端连接，IO柜(2)的输出端通过无线信号传输系统(3)与工控机(4)的输入端连接，工控机(4)的输出端与状态监测系统(5)的输入端连接，用于实时显示风机工况点在性能曲线上的位置。

2.根据权利要求1所述的一种新型电站轴流风机在线监测系统，其特征在于，流量计(1)采用压力传感器对流量进行监测，通过对轴流风机进口收敛段的大头侧及小头侧分别安装压力传感器，采用两点压力差与流量的关系进行流量监测。

3.根据权利要求1所述的一种新型电站轴流风机在线监测系统，其特征在于，无线信号传输系统(3)用于风机就地信号与集控室的工控机(4)之间进行无线通讯。

4.根据权利要求1所述的一种新型电站轴流风机在线监测系统，其特征在于，状态监测系统(5)实时显示风机工况点在性能曲线上的位置，进而工作人员能够对风机运行的失速裕度及安全性进行判断。

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