【技术实现步骤摘要】
一种汽轮机转子危险点实时搜索方法、电子设备及存储介质
[0001]本申请涉及一种危险点实时搜索方法，尤其涉及一种汽轮机转子危险点实时搜索方法、电子设备及存储介质，属于汽轮机转子危险点实时搜索
技术介绍
[0002]当机组参与调峰，面临频繁启停或变动负荷的工作环境时，会造成汽轮机转子经常承受剧烈的温度变化和交变热应力，从而加剧寿命损耗。在此背景下，汽轮机转子的剩余寿命变化，更加引起人们的关注。当前的汽轮机寿命评估技术，在现有的汽轮机寿命评估技术中，主要运用有限元方法求解转子全域的温度场、应力场，进而计算出转子全域的剩余寿命分布，该过程需要大量的运算量。因而对于转子寿命分析，一般在线下进行，难以实现在线监测。对于转子寿命的实时评估，只能针对若干个提前选定的危险点进行剩余寿命变化的监测和分析，难以实现转子全域剩余寿命的监测。
技术实现思路
[0003]在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0004]鉴于此，为解决现有技术中存在的汽轮机汽轮机转子运行过程中无法对转子危险点进行实时搜索的技术问题，本专利技术提供一种汽轮机转子危险点实时搜索方法、电子设备及存储介质
[0005]方案一：一种汽轮机转子危险点实时搜索方法，包括以下步骤：>[0006]S1.计算转子在一个模拟启停周期内的瞬态温度场和应力场变化；
[0007]S2.将转子在一个模拟启停周期内的瞬态温度场和应力场变化结果拆分为若干个时间层的数据文件；
[0008]S3.选择每个时间层的数据文件中符合特定特征的参数作为标签，并将标签用参数进行标定；
[0009]S4.获取不同标签的参数值；
[0010]S5.计算转子当前运行状态与每个时间层数据文件的瞬态特征之间的相似性测度值；
[0011]S6.选择相似性最高的时间层数据文件，针对转子全域中的每一个点，以相似性测度值为权重，进行加权求和，得到温度场和应力场中每个节点上的参数值；
[0012]S7.获取转子总寿命损耗；
[0013]S8.搜索温度场最大值的节点、应力场最大值的节点和转子总寿命损耗最大值的节点，并在云图上标明为当前运行时刻转子全场的温度、应力和寿命的危险点。
[0014]优选的，S1具体为；
[0015]S11.将转子在R
‑
Z坐标系下进行网格划分；
[0016]S12.将启动曲线中的参数作为瞬态计算的边界条件，启动曲线中包含了主蒸汽、再热蒸汽温度、压力和流量的瞬态变化；
[0017]S13.进行额定工况下的稳态计算，并以额定工况下的稳态温度场、应力场计算结果为初始条件，计算转子冷却H小时后的温度场和应力场，作为启机过程瞬态计算的初始条件；
[0018]S14.运用有限元方法开展启机过程中转子内部温度场和应力场的瞬态过程计算；
[0019]S15.将温度场和应力场瞬态过程结果进行输出。
[0020]优选的，符合特定特征的参数包括：由DCS引入的热工参数、瞬态过程的初始状态和由初始状态到当前时刻经历的时间TD。
[0021]优选的，S4具体是：
[0022]由DCS引入的热工参数标签的参数值包括：
[0023]进汽区域R6温度T1和压力P1；
[0024]连通区域R4和R4
’
温度T2和压力T2；
[0025]排汽区域R2温度T3和压力T3；
[0026]瞬态过程的初始状态标签的参数值包括：
[0027]初始时刻的转速N0在100r/min以下时，机组处于冷态FI＝1；
[0028]初始时刻的转速N0在3000r/min时，机组处于热态FI＝2；
[0029]初始时刻的转速N0在100r/min
‑
3000r/min之间时，采集DertT时间段范围内的转速变化，若在DertT时间段内转速上升，判断机组处于冷态FI＝1，否则判断机组处于热态FI＝2；
[0030]由初始状态到当前时刻经历的时间TD标签的参数值包括：将当前时间层的模拟总时间与启/停时刻的时间作差值。
[0031]优选的，S5具体是：
[0032]S51.将引入的测点信号和经过初步分析得到的标签信号进行合并，得到当前时刻的所有标签参数的组合；
[0033]S52.对每一个标签参数，根据影响温度场参数的比重设置权重；
[0034]S53.计算相似性测度值
[0035][0036]式中s
(n)
为当前转子的状态相对于时间层(n)所标定的状态之间的相似性测度；V
i
为第i 个实测标签参数的数值；为时间层(n)中的第i个标签参数的数值；w
i
为第i个标签参数的权重。
[0037]优选的，S6具体是：
[0038][0039]式中θ
j
为转子全域中第j个节点的温度值；N为参与温度场反演的时间层数目；为时间层(n)上第j个节点的温度值；σ
j
为转子全域中第j个节点的应力值；为时间层(n) 上第j个节点的应力值。
[0040]优选的，转子总寿命损耗包括转子蠕变寿命损耗和转子低周疲劳寿命损耗。
[0041]优选的，获取转子蠕变寿命损耗的方法是：通过材料的“持久强度L
‑
M参数曲线”结合当前温度和应力数据得到；
[0042]获取低周疲劳寿命损耗的方法是：通过雨流法，统计一段时间内的应力幅数量和幅值，计算各应力幅下的循环次数，循环次数的倒数为该应力幅下的寿命损耗，统计所有应力幅下的寿命损耗后累加求和，得到低周疲劳造成的寿命损耗，依次对转子上的所有节点进行寿命计算，即能够得到转子全域的低周疲劳寿命损耗分布计算各应力幅下的循环次数如下公式：
[0043][0044]其中σ'
f
为疲劳强度系数、b为疲劳强度指数。
[0045]方案二：一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现方案一所述一种汽轮机转子危险点实时搜索方法的步骤。
[0046]方案三：一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现方案一所述的一种汽轮机转子危险点实时搜索方法。
[0047]本专利技术的有益效果如下：本专利技术在实现二维转子全域的温度场和应力场实时反演的基础上，能够对转子全域进行实时寿命监测，并进一步搜索寿命损耗最大值的节点。能够实现危险点的实时搜索，帮助电厂运行人员及时发现转子运行时温度、应力、寿命损耗的最危险点，及时发现异常状态。解决现有技术中存在的汽轮机汽轮机转子运行过程中无法对转子危险点进行实时搜索的技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种汽轮机转子危险点实时搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.计算转子在一个模拟启停周期内的瞬态温度场和应力场变化；S2.将转子在一个模拟启停周期内的瞬态温度场和应力场变化结果拆分为若干个时间层的数据文件；S3.选择每个时间层的数据文件中符合特定特征的参数作为标签，并将标签用参数进行标定；S4.获取不同标签的参数值；S5.计算转子当前运行状态与每个时间层数据文件的瞬态特征之间的相似性测度值；S6.选择相似性最高的时间层数据文件，针对转子全域中的每一个点，以相似性测度值为权重，进行加权求和，得到温度场和应力场中每个节点上的参数值；S7.获取转子总寿命损耗；S8.搜索温度场最大值的节点、应力场最大值的节点和转子总寿命损耗最大值的节点，并在云图上标明为当前运行时刻转子全场的温度、应力和寿命的危险点。2.根据权利要求1所述的一种汽轮机转子危险点实时搜索方法，其特征在于，S1具体为；S11.将转子在R
‑
Z坐标系下进行网格划分；S12.将启动曲线中的参数作为瞬态计算的边界条件，启动曲线中包含了主蒸汽、再热蒸汽温度、压力和流量的瞬态变化；S13.进行额定工况下的稳态计算，并以额定工况下的稳态温度场、应力场计算结果为初始条件，计算转子冷却H小时后的温度场和应力场，作为启机过程瞬态计算的初始条件；S14.运用有限元方法开展启机过程中转子内部温度场和应力场的瞬态过程计算；S15.将温度场和应力场瞬态过程结果进行输出。3.根据权利要求2所述的一种汽轮机转子危险点实时搜索方法，其特征在于，符合特定特征的参数包括：由DCS引入的热工参数、瞬态过程的初始状态和由初始状态到当前时刻经历的时间TD。4.根据权利要求3所述的一种汽轮机转子危险点实时搜索方法，其特征在于，S4具体是：由DCS引入的热工参数标签的参数值包括：进汽区域R6温度T1和压力P1；连通区域R4和R4
’
温度T2和压力T2；排汽区域R2温度T3和压力T3；瞬态过程的初始状态标签的参数值包括：初始时刻的转速N0在100r/min以下时，机组处于冷态FI＝1；初始时刻的转速N0在3000r/min时，机组处于热态FI＝2；初始时刻的转速N0在100r/min
‑
3000r/min之间时，采集DertT时间段范围内的转速变化，若在DertT时间段内转速上升，判断机组处于冷态FI＝1，否则判断机组处于热态FI＝2；由初始状...
【专利技术属性】
技术研发人员：张亦宁，初世明，程学亮，王庆生，张春秀，潘劭平，王鑫雨，李洪亮，郑宏伟，李光磊，
申请(专利权)人：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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