基于B／S模式的汽轮机转子在线监测系统

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第23卷第4期电力科学与工程V01．23，No．42007年9月ElectricPowerScienceandEngineeringSep．，200719基于B／S模式的汽轮机转子在线监测系统郝润田，高建强，刘彦丰，牟效民，王海泉。，白涛(1．华北电力大学能源与动力工程学院河北保定071003；2．克拉玛依石化公司热电厂，新疆克拉玛依832003；3．中国t,19石油分公司水电厂，甘肃玉门735200)摘要：借鉴过程仿真和热力系统分析方法，采用模块化的建模思路，开发了一套汽轮机转子在线

2、性能监测系统。该系统利用火电厂已有的管理信息系统(MIS)采集机组运行数据，通过模型在线计算汽轮机转子的热应力、寿命损耗等安全性指标，并采用B／S模式实时显示监测结果。该系统已成功应用于某电厂600MW超临界汽轮机转子的在线监测，为机组安全运行提供了有效手段。关键词：汽轮机转子；在线监测；模块化；B／S模式中图分类号：TK263．1文献标识码：A监测系统的开发。本文则借鉴了过程仿真和热力0引言系统建模技术，基于目前流行的B／S模式，开发了一种新的汽轮机转子热应力、寿命在线监测系目前我国大容量火电机组逐步参与调峰运统，克服了上述监测软

3、件存在的不足，具有功能行，使得机组启停频繁或大幅度负荷变动，导致精简、集成度好、CPU资源消耗少等优点，较转子金属内部产生较大的温度梯度和热应力，严好地实现了对电厂汽轮机转子性能的在线监测。重削弱机组寿命，因此加强对汽轮机转子的在线监测十分重要。1系统总体结构汽轮机转子属于高速旋转的部件，目前尚无直接测量其金属温度及热应力的有效手段，因此本系统运行环境以Windows2003Server为服通过建立数学模型，开发监测软件(即软测量方务器操作系统，客户端浏览器为IE4．0以上版法)成为提高机组安全运行的主要手段’2J。但本。系统主要由

4、网络通信、数据库、一体化过程现有的监测软件一般是通过大量的编程从底层实模型开发平台IMMS(IntegratedModularMode1．现的，由于不同机组安装的测点不同，并且转子ingSystem)、网页显示软件等4部分组成，其总结构数据及转子材料也不尽相同，再受整个汽轮体结构如图1所示。机系统复杂性的影响，所开发的软件通用性和扩展性较差，并且开发周期长，调试维护不2系统功能便[3-5J。而对于软件环节中的模型开发，仿真建模技术较为成熟，如MMS，ROSE，STAR一90系统利用电厂已有的信息管理系统采集机组等，但大都以培训应用为

5、主，旨在提高机组运行运行数据，以平台算法库为基础建立数学模型，人员操作技术水平。仿真系统采用封闭式结构，通过模型在线计算确定转子危险截面的温差、热没有与工业现场连接，很少实际应用于电厂性能应力、寿命损耗等安全性指标，并采用扩展性收稿日期：2007—06—07．作者简介：郝润田(1982一)，男，华北电力大学能源与动力工程学院硕士研究生，主要从事电厂汽轮机建模与仿真、设备监测等方面的研究；高建强，男，河北定州人，(1966一)，华北电力大学教授，主要从事电厂热力系统建模与仿真、设备监测及故障诊断等方面的研究。维普资讯http://ww

6、w.cqvip.com电力科学与工程2oo7年数据数据的需要，将系统抽象为一个基本的通用过程算法，组成通用算法库，构成过程模型的基本单元。表1列出了系统的主要算法。表1汽轮机转子性能计算模型主要算法图1系统总体结构好、信息共享度高的B／S模式显示实时监测信息。2．1网络通信模块采用C++语言编制了通信软件，建立了数以温度场计算为例，为实现转子温度场的在据库与MIS的数据连接。按一定的采样周期从线计算，将汽轮机转子视作有中心孔的无限长圆MIS采集运行数据，并将模型计算所需数据送人柱体，且初温均匀，则该问题就简化为无内热源IMMS计算，

7、再把结果返回数据库。设置了自动空心圆柱～维非稳态导热问题[，，引，其数学模连接MIS功能，增强了通信的稳定性。型及边界条件如下：2．2数据管理模块f(垦12一／鱼!(垦12+旦(垦：121采用MocmsoftSQLServer2000对数据库进j!(Or一Ⅱ＼aR2。Ra／行管理，它能处理大量数据和管理众多并发用R，0)=。户，并且保证数据的完整性。．《f(a垦R12【f一n(1)2．3一体化过程模型开发平台IMMSR=R。借鉴过程仿真和热力系统分析的经验和技JIa}IR：～孚(‘‘)术，开发了一套基于微机Windows系统的：RI

8、MMS。IMMS是本监测系统的特色，该平台拥式中t为转子温度，12；R为转子任一点的半径，有视窗化的人机界面，操作灵活方便，功能强m；r为时间，s；a为热扩散率，m2／s；a为蒸大。主要特点有：(1)具有层次化的模型结构，汽与转子表面