一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法和系统，包括温度与压力数据测量模块，测量并获得回热加热器的入口给水温度、出口给水温度和抽汽饱和温度；实时信息监控数据库，存储温度与压力数据测量模块获得的温度与压力数据；数据采集和预处理模块，从实时信息监控数据库调取温度与压力数据并进行预处理；监控系统服务器，接收由数据采集和预处理模块传输的温度与压力数据，并基于温度与压力数据计算回热加热器升温效率和端差的实测值；比较实测值与运行参考值，判断回热加热器运行状态。本发明通过将各个回热加热器的实测值与运行参考值比较，判断回热加热器运行工况，从而方便快捷地对各个回热加热器的能效进行监测和运行诊断。
【专利说明】
一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法和系统
技术领域
[0001]本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法和系统。
【背景技术】
[0002]回热加热系统是电厂热力系统的核心组成部分，对于机组和电厂的热经济性具有重要影响，该回热加热系统主要运用在火力发电厂热力系统和核能发电厂热力系统中。回热加热系统一般包括回热加热器、回热抽气管道、主给水管道、疏水管道，而回热加热器是该系统的核心部件。回热加热器的运行状况对回热加热系统具有重要的影响，在核电站二回路系统中的回热加热器的热能效率对于机组整体效率影响较大。
[0003]国内现有的火电机组的热力系统在线监测与诊断系统中的回热加热器分析指导模块，可以对火电机组的回热加热器系统的能效(热能表面交换的效率)进行计算分析，对引起能效下降的情况在定量分析的基础上为运行、维护人员提供技术指导。虽然火电机组与核电机组的回热加热器在技术和功能上类似，但由于火电汽轮机与核电汽轮机在蒸汽参数范围和运行工况等方面的技术不同点，针对火电机组开发的回热加热器系统在线监测与分析模块，并不能直接应用于核电机组回热加热器系统的能效在线监测与分析，主要缺陷如下:
[0004]I)火电机组一般运行工况下蒸汽参数较高，除了低压缸末几级之外，新蒸汽和其它各级抽汽都是过热蒸汽，计算回热加热器能效所必需的蒸汽焓参数，通过监测仪表测量得到的蒸汽温度和压力值就可以直接计算得到；核电机组一般运行工况下蒸汽参数较低，新蒸汽是饱和蒸汽，大部分抽汽都是湿蒸汽，计算回热加热器能效所必需的蒸汽焓参数，除了通过监测仪表测量得到的蒸汽温度和压力值外，还需要蒸汽湿度值来计算蒸汽焓参数，而目前技术条件下市场上还没有使用的可在线直接测量蒸汽湿度值的仪表。为了计算湿蒸汽焓值参数，需要通过热交换的能量平衡等复杂的计算方法间接得到湿蒸汽的焓值，需要测量的参数较多，精度较低，因此这种方法一般只用于设计验证的理论计算，如果要用于在线监测系统，成本高而效果很差；
[0005]2)要计算回热加热器系统的热能表面交换效率，需要测量流经各个回热加热器的给水流量和抽汽流量，但这些流量测量仪表成本高、测量精度低，用于在线监测系统实用性较差。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术中存在的缺乏能够应用于核电站二回路系统，对系统中的回热加热器进行实时在线监测，并及时探测发现和诊断定位效率劣化的回热加热器系统设备的技术方案这一技术问题，提供了一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法和系统。
[0007]—方面，本发明提供了一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法，包括以下步骤:
[0008]S1、实时测量并获得回热加热器的出口给水温度、入口给水温度和抽汽饱和温度；
[0009]S2、利用所述出口给水温度、入口给水温度和抽汽饱和温度计算回热加热器升温效率和端差的实测值；
[0010]S3、实时比较回热加热器的升温效率和端差的实测值与运行参考值，判断回热加热器运行状态。
[0011]可选地，所述步骤SI包括子步骤:
[0012]S11、通过温度测量仪表或温度传感器直接测量回热加热器的入口给水温度、出口给水温度以及抽汽入口温度;且利用压力测量仪表或压力传感器测量回热加热器的抽汽入口压力值；
[0013]S12、通过所述抽汽入口温度和抽汽入口压力值计算获得抽汽饱和温度;从而获得回热加热器的入口给水温度、出口给水温度和抽汽饱和温度。
[0014]可选地，所述步骤SI进一步包括子步骤:
[0015]S13、每一个所述温度测量仪表和所述压力测量仪表对应每一个回热加热器进行标记，并周期性地采集和存储温度与压力数据。
[0016]所述步骤S2中升温效率和端差的计算公式为:
[0017]升温效率=(出口给水温度-入口给水温度)/ (抽汽饱和温度-入口给水温度)*100% ；
[0018]端差=抽汽饱和温度-出口给水温度。
[0019]可选地，所述步骤S3包括子步骤:
[0020]S31、根据回热加热器的预定参数计算出相应的理想升温效率和理想端差，形成运行参考值；
[0021]S32、实时比较回热加热器的升温效率和端差的实测值与运行参考值。
[0022]可选地，所述步骤S3包括子步骤:
[0023]S31、根据回热加热器的预定参数计算出相应的理想升温效率和理想端差；
[0024]S32、对于上述理想升温效率和理想端差，结合回热加热器正常运行积累的实测值数据对理想升温效率和理想端差进行修正，形成运行参考值；
[0025]S33、实时比较回热加热器的升温效率和端差的实测值与运行参考值，判断回热加热器运行状态，当两者比较偏差超过阈值时，系统给出警告并提示异常运行的回热加热器位置。
[0026]可选地，所述回热加热器包括高压加热器和低压加热器，所述加热器的升温效率和端差的比较偏差阀值在初始设定值(例如，将升温效率和端差变化15%的值设为初始阈值)的基础上，根据正常运行经验和实测数据的积累，可对阈值进行适当的修正调整。
[0027]另一方面，本发明还提供了一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，包括:
[0028]温度与压力数据测量模块，用于测量并获得回热加热器的入口给水温度、出口给水温度和抽汽饱和温度；
[0029]实时信息监控数据库，用于存储所述温度与压力数据测量模块获得的温度与压力数据；
[0030]数据采集和预处理模块，用于从所述实时信息监控数据库调取温度与压力数据并进行预处理；
[0031]监控系统服务器，用于接收由所述数据采集和预处理模块传输的温度与压力数据，并基于温度与压力数据计算回热加热器升温效率和端差的实测值;并比较实测值与预存的运行参考值，判断回热加热器运行状态。
[0032]可选地，所述温度与压力数据测量模块包括:
[0033]温度测量仪表或温度传感器，用于测量回热加热器的入口给水温度、出口给水温度、抽汽入口温度;压力测量仪表或压力传感器，用于测量回热加热器的抽汽入口压力值；通过所述抽汽入口温度和所述抽汽入口压力值计算获得抽汽饱和温度；
[0034]可选地，所述核电站回热加热器能效监测与诊断系统还包括:
[0035]记录数据库A，用于存储经过数据采集和预处理模块处理后温度与压力数据；
[0036]可选地，所述核电站回热加热器能效监测与诊断系统还包括:
[0037]数据生成与维护模块，用于根据回热加热器的预定参数计算出相应的理想升温效率和理想端差，结合回热加热器正常运行积累的实测值数据对理想升温效率和理想端差进行适当修正，形成运行参考值，并将所述运行参考值存储至专家数据库；
[0038]可选地，所述监控系统服务器包括:
[0039]效率计算模块，用于从所述记录数据库A调取所述温度与压力数据，并计算回热加热器的升温效率和端差的实测值，将所述实测值存储至记录数据库B;
[0040]诊断模块，用于从所述记录数据库B中调取所述实测值数据，从所述专家数据库调取所述运行参考值，并比较所述实测值和所述运行参考值，判断回热加热器运行状态。
[0041 ]可选地，所述核电站回热加热器能效监测与诊断系统还包括:
[0042]操作终端，用于调取效率计算模块、诊断模块、以及数据生成与维护模块，完成监测与诊断系统的运行并获得回热加热器运行状态结果;给出警告并提示异常运行的回热加热器位置。
[0043]可选地，所述操作终端包括:
[0044]性能监测单元，用于向所述监控系统服务器中的所述效率计算模块发出功能指令；
[0045]运行诊断单元，用于向所述监控系统服务器中的所述诊断模块发出功能指令；
[0046]数据查询与维护单元，用于向数据生成与维护模块发出功能指令，并用于调取和查询记录数据库A、记录数据库B以及专家数据库的信息。
[0047]可选地，所述核电站回热加热器能效监测与诊断系统还包括对每一个所述温度测量仪表和所述压力测量仪表对应每一个回热加热器进行标记，并以一定的频率周期不间断地采集温度与压力数据，将所述温度与压力数据存储至实时信息监控数据库。
[0048]本发明方案提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0049]本发明的技术方案中，核电站回热加热器能效监测与诊断的方法:选择了适用于核电机组回热加热器能效监测的两个监测指标及其所需的测量仪表，利用实测值与运行参考值比较作为判断回热加热器运行状态的依据;将各个加热器监测指标实测值与系统数据库中的运行参考值比较，可以判断各个加热器运行工况是否处于正常范围，从而能够方便快捷地对核电机组各个回热加热器的能效进行监测和运行诊断；当机组热力性能参数出现异常的情况时，通过机组各个加热器监测指标是否有偏离正常值的情况，来诊断分析和确定引起机组热力系统效率劣化的相关加热器设备。设备的缺陷可以通过运行维修人员的调整和修理加以解决，从而提高机组效率；系统可实现对核电机组二回路回热加热器重要运行参数及其变化趋势的连续跟踪、诊断分析，为预防性维修工作提供依据，通过设备运行维护或运行方式调整，从而达到了预防异常状态扩大为故障的风险，有利于机组的安全高效运行。
【附图说明】
[0050]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，还可以根据提供的附图获得其它的附图。
[0051]图1为本发明实施例提供的第一种核电站回热加热器监测和诊断方法流程图；
[0052]图2为本发明实施例提供的第二种核电站回热加热器监测和诊断方法流程图；
[0053]图3为本发明实施例提供的第三种核电站回热加热器监测和诊断方法流程图；
[0054]图4为本发明实施例提供的第四种核电站回热加热器监测和诊断方法流程图；
[0055]图5为本发明中的回热加热器的结构原理图；
[0056]图6为本发明中的典型核电机组二回路流程图；
[0057]图7为本发明实施例提供的第一种核电站回热加热器监测和诊断系统结构框图；
[0058]图8为本发明实施例提供的第二种核电站回热加热器监测和诊断系统结构框图；
[0059]图9为本发明实施例提供的第三种核电站回热加热器监测和诊断系统结构框图；
[0060]图10为本发明的核电站回热加热器监测和诊断系统部署在试验仪表系统服务器的结构框图；
[0061]图11为本发明的核电站回热加热器监测和诊断系统部署在核电厂实时信息监控系统服务器的结构框图。
【具体实施方式】
[0062]本发明实施例中通过提供一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法，解决了现有技术中核电站二回路系统中的回热加热器进行实时在线监测并及时探测发现和诊断定位效率劣化的回热加热器系统设备的技术方案这一技术问题，该方法通过对核电机组中每一个回热加热器的升温效率和端差的测量计算，并且比较实测值和运行参考值，从而实现对核电机组二回路回热加热器重要运行参数及其变化趋势的连续跟踪、诊断分析。
[0063]本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下:
[0064]核电机组二回路的回热加热器系统(主要分为高压加热器和低压加热器)，其主要功能是抽取汽轮机高中压缸和低压缸不同级段的部分蒸汽到不同加热器内的汽侧，再通过金属传热管表面的热交换，用于提升流经加热器水侧的主给水温度。加热器的主要作用就是尽可能高效的提升主给水的温度，因此，从监测主给水和抽汽的温度入手，可以方便快捷地实现对于加热器运行状况的监测，通过对于各个加热器的监测指标的实测值与运行参考值的比较，可以分析判断加热器是否运行在正常工作范围，及时诊断定位能效劣化的加热器。
[0065]如图5所示，从汽轮机本体高中低压缸抽取的蒸汽，通过抽汽隔离阀门BI(阀门在某些条件下可能关闭)和相关管道进入加热器。在加热器内部，抽汽在加热器中的金属传热管外侧流过，给水在加热器中的金属传热管内流过。由于抽汽的温度比给水温度高，因而会通过金属传热管的管壁将热量传导到给水，将给水由入口的温度Tl加热到出口的温度T2，同时，抽汽在饱和温度T3下凝结变成水，凝结水还可以进一步传递热量加热金属传热管内的给水并降低温度，然后从凝结水出口流出加热器。回热加热器的功能就是利用从汽轮机的高中压缸和低压缸不同级段上抽取部分蒸汽来加热主给水，加热主给水的效率越高，加热器的运行性能越好。
[0066]本技术方案为测量和计算每个加热器的三个温度值:A口给水温度Tl、出口给水温度T2、抽汽饱和温度T3，设置升温效率和端差两个监测指标，其定义为:
[0067]升温效率=(T2-T1)/(T3_T1)*100%(单位:％)
[0068]端差=Τ3_Τ2 (单位:°C)
[0069]升温效率是个相对指标，用于表征各个加热器提升主给水温度的效率，在正常范围内，升温效率数值较大表征加热器效率较高。
[0070]端差表征金属传热管表面汽侧与水侧的温差，在正常范围内，端差数值较小表征加热器效率较高。
[0071]如图1所示，本发明提供了一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法，包括以下步骤:
[0072]S1、实时测量并获得回热加热器的出口给水温度、入口给水温度和抽汽饱和温度；
[0073]S2、利用所述出口给水温度、入口给水温度和抽汽饱和温度计算回热加热器升温效率和端差的实测值；
[0074]S3、实时比较回热加热器的升温效率和端差的实测值与运行参考值，判断回热加热器运行状态。
[0075]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书其它附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0076]在具体实施过程中，请参考图2，所述一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法中所述步骤SI还包括子步骤:
[0077]S11、通过温度测量仪表或温度传感器直接测量回热加热器的入口给水温度、出口给水温度以及抽汽入口温度;且利用压力测量仪表或者压力传感器测量回热加热器的抽汽入口压力值；
[0078]SI 2、通过所述抽汽入口温度和抽汽入口压力值计算获得抽汽饱和温度;从而获得回热加热器的入口给水温度、出口给水温度和抽汽饱和温度。
[0079]优选地，所述步骤SI进一步包括子步骤:
[0080]S13、每一个所述温度测量仪表和所述压力测量仪表对应每一个回热加热器进行标记，并周期性地采集和存储温度与压力数据。
[0081]其中，利用抽汽入口温度和抽汽入口压力值计算抽汽饱和温度需要利用一些常规的工程经验公式，例如，可利用安托因(Antoine)方程或通过该方程获得的饱和蒸汽压力与温度对照表计算抽汽饱和温度。如果计算出来的抽汽饱和温度值近似于测量得到的抽汽入口温度，说明抽汽是饱和蒸汽，可用测量值作为抽汽的饱和温度值;否则，如果计算出来的抽汽饱和温度值不同于测量得到的抽汽入口温度，说明抽汽不是饱和蒸汽，用计算值作为抽汽的饱和温度值。
[0082]安托因方程是一个最简单的三参数，用来描述纯液体饱和蒸汽压的方程。它是由工程经验总结而得到的，其一般形式为:
[0083]log P=A-B/(t+C)
[0084]式中AB C为物性常数，不同物质对应于不同的A、B、C的值；
[0085]该方程适用于大多数化合物；
[0086]其中P-温度t对应下的纯液体饱和蒸汽压，毫米汞柱；
[0087]t—温度，。C;
[0088]对于另外一些只需常数B与C值的物质，则可采用下式进行计算
[0089]logP = -52.23B/T+C
[0090]在具体实施过程中，请参考图3，所述一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法中所述步骤S3还包括子步骤:
[0091]S31、根据回热加热器的预定参数计算出相应的理想升温效率和理想端差，形成运行参考值；
[0092]S32、实时比较回热加热器的升温效率和端差的实测值与运行参考值。
[0093]在具体实施过程中，请参考图4，所述一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法中所述步骤S3还包括子步骤:
[0094]S31、根据回热加热器的预定参数计算出相应的理想升温效率和理想端差；
[0095]S32、对于上述理想升温效率和理想端差，结合回热加热器正常运行积累的实测值数据对理想升温效率和理想端差进行修正，形成运行参考值；
[0096]S33、实时比较回热加热器的升温效率和端差的实测值与运行参考值，判断回热加热器运行状态，当两者比较偏差超过阈值时，系统给出警告并提示异常运行的回热加热器位置。
[0097]可选地，所述回热加热器包括高压加热器和低压加热器，所述加热器的升温效率和端差的比较偏差阀值在初始设定值(例如，将升温效率和端差变化15%的值设为初始阈值)的基础上，根据正常运行经验和实测数据的积累，可对阈值进行适当的修正调整。
[0098]基于同一发明构思，请参考图7，本发明实施例还提供了一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，包括:
[0099]温度与压力数据测量模块10，用于测量并获得回热加热器的入口给水温度、出口给水温度和抽汽饱和温度；
[0100]实时信息监控数据库20，用于存储温度与压力数据测量模块10获得的温度与压力数据；
[0101 ]数据采集和预处理模块30，用于从实时信息监控数据库20调取温度与压力数据并进行预处理；
[0102]监控系统服务器40，用于接收由所述数据采集和预处理模块30传输的所述温度与压力数据，并基于温度与压力数据计算回热加热器升温效率和端差的实测值;并比较实测值与预存的运行参考值，判断回热加热器运行状态。
[0103]具体实施过程中，参考图8，所述温度与压力数据测量模块10包括:
[0104]温度测量仪表或温度传感器11，用于测量回热加热器的入口给水温度、出口给水温度、抽汽入口温度;压力测量仪表或压力传感器12，用于测量回热加热器的抽汽入口压力值;通过所述抽汽入口温度和所述抽汽入口压力值计算获得抽汽饱和温度；
[0105]具体实施过程中，参考图9，所述核电站回热加热器能效监测与诊断系统还包括:
[0106]记录数据库A21，用于存储经数据采集和预处理模块处理后温度与压力数据；
[0107]数据生成与维护模块60，用于根据回热加热器的预定参数计算出相应的理想升温效率和理想端差，结合回热加热器正常运行积累的实测值数据对理想升温效率和理想端差进行适当修正，形成运行参考值，并将所述运行参考值存储至专家数据库23;
[0108]所述监控系统服务器40包括:
[0109]效率计算模块41，用于从所述记录数据库A21调取所述温度与压力数据，并计算回热加热器的升温效率和端差的实测值，将所述实测值存储至记录数据库B 22；
[0110]诊断模块42，用于从所述记录数据库B22中调取所述实测值数据，从所述专家数据库23调取所述运行参考值，并比较所述实测值和所述运行参考值，判断回热加热器运行状态。
[0111]所述核电站回热加热器能效监测与诊断系统还包括:
[0112]操作终端50，用于调取效率计算模块41、诊断模块42、以及数据生成与维护模块60，完成监测与诊断系统的运行并获得回热加热器运行状态结果;给出警告并提示异常运行的回热加热器位置。
[0113]所述操作终端50包括:
[0114]性能监测单元51，用于向所述监控系统服务器40中的所述效率计算模块41发出功能指令；
[0115]运行诊断单元52，用于向所述监控系统服务器40中的所述诊断模块42发出功能指令；
[0116]数据查询与维护单元53，用于向数据生成与维护模块60发出功能指令，并用于调取和查询记录数据库A 21、记录数据库B 22以及专家数据库23的信息。
[0117]具体实施过程中，所述核电站回热加热器能效监测与诊断系统还包括对每一个所述温度测量仪表11和所述压力测量仪表12对应每一个回热加热器进行标记，并以一定的频率周期不间断地采集温度与压力数据，将所述温度与压力数据存储至实时信息监控数据库
20 ο
[0118]具体实施过程中，参考图6，本发明中的典型核电机组二回路，包括:
[0119]汽轮机的高压缸ΗΡ、中压缸IP和低压缸LP，加热器6和7组成高压加热器系统，加热器I，2，3和4组成低压加热器系统；图中从高中低压缸到各个加热器的箭头线及其字母(Α，B，0..Η)表示抽汽管线的对应连接。
[0120]具体实时过程中，加热器6有6Α和6Β两个加热器，加热器7也有7Α和7Β两个加热器，加热器3，4只有各一个，加热器I，2则有IA，IB，IC和2Α，2Β，2C各3个;本发明技术方案是基于实际的每个加热器来布置温度仪表测点的，每个加热器需要配置3个温度测量仪表，分别测量主给水管道入口温度Tl和出口温度Τ2、抽汽入口温度Τ3’，以及配置I个压力仪表用于测量抽汽的压力P。[0121 ] 上下游加热器如果主给水是直管连接，则上游加热器出口温度与下游入口温度可以共用一个仪表测量，优化仪表测点数量，这样每个核电机组需要这些专用仪表大约30至40个(套)。比如图5中6，7号加热器直接相连的情况，6号加热器的出口就是7号加热器的入口，则上游6号加热器出口温度与下游7号加热器入口温度可以共用一个温度仪表来测量，节省I个温度测量仪表。
[0122]实施例1:
[0123]具体实施过程中，参考图10，本发明的核电站回热加热器监测和诊断系统部署在试验仪表系统服务器中，包括:
[0124]所述压力测量仪表或压力传感器12，用于测量回热加热器的抽汽入口压力值P;所述温度测量仪表或温度传感器11，用于测量回热加热器的入口给水温度Tl、出口给水温度T2、抽汽入口温度T3，；通过所述抽汽入口温度T3，和所述抽汽入口压力值P计算获得抽汽饱和温度T3;
[0125]所述实时信息监控数据库20，用于存储所述温度测量仪表或温度传感器11和压力测量仪表或压力传感器12获得的温度与压力数据；
[0126]所述数据采集与预处理模块30调取实时信息监控数据库20、DCS系统数据库24、试验仪表系统测量数据库25的数据，并将预处理之后的数据传输到试验仪表系统服务器40A;
[0127]所述试验仪表系统服务器40A中集成设置有效率计算模块41和诊断模块42，所述效率计算模块41，用于计算每个回热加热器的升温效率和端差的实测值;所述诊断模块42，用于比较所述实测值和运行参考值，判断回热加热器运行状态。
[0128]所述核电站回热加热器监测和诊断系统与试验仪表系统共享一个试验仪表系统操作终端50A。
[0129]实施例2:
[0130]具体实施过程中，参考图11，本发明的核电站回热加热器监测和诊断系统部署在核电厂实时信息监控系统服务器中，包括:
[0131]所述温度测量仪表或温度传感器11和压力测量仪表或压力传感器12配置在试验仪表系统的试验仪表数据采集模块80中，作为试验仪表系统的一组专用仪表。
[0132]实时信息监控系统采集网络70同时采集并传输DCS系统13、试验仪表系统14以及温度测量仪表或温度传感器11和压力测量仪表或压力传感器12的数据信息。
[0133]所述实时信息监控数据库20，用于接收并存储来自实时信息监控系统采集网络70的数据信息。
[0134]实时信息监控系统应用服务器40B集成设置有效率计算模块41和诊断模块42，所述效率计算模块41，用于计算每个回热加热器的升温效率和端差的实测值;所述诊断模块42，用于比较所述实测值和运行参考值，判断回热加热器运行状态。
[0135]办公网络终端50B是所述核电站回热加热器监测和诊断系统与核电厂实时信息监控系统的公共操作终端，用于向所述监控系统服务器40B中的所述效率计算模块41和所述诊断模块42发出功能指令;并用于调取和查询数据信息。
[0136]本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
[0137]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或其它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，从而在计算机或其它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。
[0138]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0139]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、实时测量并获得回热加热器的出口给水温度、入口给水温度和抽汽饱和温度； 52、利用所述出口给水温度、入口给水温度和抽汽饱和温度计算回热加热器升温效率和端差的实测值； 53、实时比较回热加热器的升温效率和端差的实测值与运行参考值，判断回热加热器运行状态。2.根据权利要求1所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法，其特征在于，所述步骤SI包括子步骤: 511、通过温度测量仪表或温度传感器直接测量回热加热器的入口给水温度、出口给水温度以及抽汽入口温度;且利用压力测量仪表或压力传感器测量回热加热器的抽汽入口压力值； 512、通过所述抽汽入口温度和抽汽入口压力值计算获得抽汽饱和温度;从而获得回热加热器的入口给水温度、出口给水温度和抽汽饱和温度。3.根据权利要求2所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法，其特征在于，所述步骤SI包括子步骤: 513、每一个所述温度测量仪表和所述压力测量仪表对应每一个回热加热器进行标记，并周期性地采集和存储温度与压力数据。4.根据权利要求2或3所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法，其特征在于，所述步骤S2中升温效率和端差的计算公式为: 升温效率=(出口给水温度-入口给水温度)/(抽汽饱和温度-入口给水温度)* 100 % ; 端差=抽汽饱和温度-出口给水温度。5.根据权利要求2或3所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法，其特征在于，所述步骤S3包括子步骤: 531、根据回热加热器的预定参数计算出相应的理想升温效率和理想端差，形成运行参考值； 532、实时比较回热加热器的升温效率和端差的实测值与运行参考值，判断回热加热器运行状态。6.根据权利要求2或3所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法，其特征在于，所述步骤S3包括子步骤: 531、根据回热加热器的预定参数计算出相应的理想升温效率和理想端差； 532、对于上述理想升温效率和理想端差，结合回热加热器正常运行积累的实测值数据对理想升温效率和理想端差进行修正，形成运行参考值； 533、实时比较回热加热器的升温效率和端差的实测值与运行参考值，判断回热加热器运行状态，当两者比较偏差超过阈值时，系统给出警告并提示异常运行的回热加热器位置。7.根据权利要求6所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断的方法，其特征在于，所述回热加热器包括高压加热器和低压加热器，所述加热器的升温效率和端差的比较偏差阀值在初始设定值的基础上，根据正常运行经验和实测数据的积累，对阈值进行修正与调整。8.一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于，包括: 温度与压力数据测量模块，用于测量并获得回热加热器的入口给水温度、出口给水温度和抽汽饱和温度； 实时信息监控数据库，用于存储所述温度与压力数据测量模块获得的温度与压力数据； 数据采集和预处理模块，用于从所述实时信息监控数据库调取温度与压力数据并进行预处理； 监控系统服务器，用于接收由所述数据采集和预处理模块传输的温度与压力数据，并基于温度与压力数据计算回热加热器升温效率和端差的实测值;并比较实测值与预存的运行参考值，判断回热加热器运行状态。9.根据权利要求8所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于，所述温度与压力数据测量模块包括: 温度测量仪表或温度传感器，用于测量回热加热器的入口给水温度、出口给水温度、抽汽入口温度;压力测量仪表或压力传感器，用于测量回热加热器的抽汽入口压力值;通过所述抽汽入口温度和所述抽汽入口压力值计算获得抽汽饱和温度。10.根据权利要求9所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于，还包括: 每一个所述温度测量仪表和所述压力测量仪表对应每一个回热加热器进行标记，并以一定的频率周期不间断地采集温度与压力数据，将所述温度与压力数据存储至实时信息监控数据库。11.根据权利要求10所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于，还包括: 记录数据库A，用于存储经过数据采集和预处理模块处理后温度与压力数据。12.根据权利要求11所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于，还包括: 数据生成与维护模块，用于根据回热加热器的预定参数计算出相应的理想升温效率和理想端差，结合回热加热器正常运行积累的实测值数据对理想升温效率和理想端差进行修正，形成运行参考值，并将所述运行参考值存储至专家数据库。13.根据权利要求12所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于，所述监控系统服务器包括: 效率计算模块，用于从所述记录数据库A调取所述温度与压力数据，并计算回热加热器的升温效率和端差的实测值，将所述实测值存储至记录数据库B; 诊断模块，用于从所述记录数据库B中调取所述实测值数据，从所述专家数据库调取所述运行参考值，并比较所述实测值和所述运行参考值，判断回热加热器运行状态。14.根据权利要求13所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于，还包括: 操作终端，用于调取效率计算模块、诊断模块、以及数据生成与维护模块，完成监测与诊断系统的运行并获得回热加热器运行状态结果;给出警告并提示异常运行的回热加热器位置。15.根据权利要求14所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于，所述操作终端包括: 性能监测单元，用于向所述监控系统服务器中的所述效率计算模块发出功能指令； 运行诊断单元，用于向所述监控系统服务器中的所述诊断模块发出功能指令； 数据查询与维护单元，用于向数据生成与维护模块发出功能指令，并用于调取和查询记录数据库A、记录数据库B以及专家数据库的信息。16.根据权利要求15所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于，所述相邻两个回热加热器的主给水是直管连接时，采用同一个温度测量仪表或温度传感器测量其中一个回热加热器出口给水温度与另一个回热加热器的入口给水温度。17.根据权利要求15所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于，所述核电站回热加热器能效监测与诊断系统嵌入在核电厂试验仪表系统中实现。18.根据权利要求17所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于， 所述压力测量仪表或压力传感器，用于测量回热加热器的抽汽入口压力值;所述温度测量仪表或温度传感器，用于测量回热加热器的入口给水温度、出口给水温度、抽汽入口温度;通过所述抽汽入口温度和所述抽汽入口压力值计算获得抽汽饱和温度； 所述实时信息监控数据库，用于存储所述温度测量仪表或温度传感器和压力测量仪表或压力传感器获得的温度与压力数据； 所述数据采集与预处理模块调取实时信息监控数据库、DCS系统数据库、试验仪表系统测量数据库的数据信息，并将预处理之后的数据信息传输到试验仪表系统服务器； 所述试验仪表系统服务器中集成设置有效率计算模块和诊断模块，所述效率计算模块，用于计算回热加热器的升温效率和端差的实测值;所述诊断模块，用于比较所述实测值和运行参考值，判断回热加热器运行状态； 所述核电站回热加热器监测和诊断系统与试验仪表系统共享试验仪表系统操作终端。19.根据权利要求15所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于，所述核电站回热加热器能效监测与诊断系统嵌入在核电厂实时信息监控系统中实现。20.根据权利要求19所述的一种核电站回热加热器能效监测与诊断系统，其特征在于， 所述温度测量仪表或温度传感器和压力测量仪表或压力传感器配置在试验仪表系统的试验仪表数据采集模块中，作为试验仪表系统的一组专用仪表； 实时信息监控系统采集网络同时采集并传输DCS系统、试验仪表系统以及温度测量仪表或温度传感器和压力测量仪表或压力传感器的数据信息； 所述实时信息监控数据库，用于接收并存储来自实时信息监控系统采集网络的数据信息； 实时信息监控系统应用服务器集成设置有效率计算模块和诊断模块，所述效率计算模块，用于计算回热加热器的升温效率和端差的实测值;所述诊断模块，用于比较所述实测值和运行参考值，判断回热加热器运行状态； 办公网络终端是所述核电站回热加热器监测和诊断系统与核电厂实时信息监控系统的公共操作终端，用于向所述监控系统服务器中的所述效率计算模块和所述诊断模块发出功能指令;并用于调取和查询数据信息。
【文档编号】G01M99/00GK106053105SQ201610305625
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】李卓佳, 刘跃辛, 徐良军, 何大宇, 王婷, 孙世民, 江添明, 柯严
【申请人】中广核工程有限公司, 中国广核集团有限公司