一种核电汽轮机高压转子外表面温度模拟装置的制作方法

1.本发明属于核电汽轮机技术领域，具体涉及一种核电汽轮机高压转子外表面温度模拟装置。


背景技术：

2.核电汽轮机高压转子相对于火电汽轮机的高压转子尺寸较大，径向温度传递更缓慢。核电汽轮机在启动、停机和负荷变动时，高压转子外表面的蒸汽温度变化较为剧烈，而高压转子内部的温度变化相对较慢，高压转子的外表面和高压转子体积平均温度之间的温差较大。高压转子的外表面和高压转子体积平均温度之间的温差越大，外表面的热应力就越大，高压转子的寿命损耗也越大。通过监控高压转子的外表面和高压转子体积平均温度之间的温差，可以监控外表面的热应力。但机组运行期间，由于转子的旋转，无法通过安装测温元件进行直接测量温度。虽然可通过在相应部位的汽轮机内缸内壁安装的测温元件获得的温度值来近似代替，但有些情况下，在核电汽轮机内缸内壁相应部位布置温度测点比较困难，或测点容易损坏且维护困难。因此，急需一种基于间接测量值来模拟核电汽轮机高压转子外表面温度的方法。


技术实现要素：

3.1.目的：
4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种通过间接测量值经过算法处理后模拟高压转子外表面温度的方法及采用该方法的装置。
5.2.技术方案：
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种核电汽轮机高压转子外表面温度模拟装置：
7.一种核电汽轮机高压转子外表面温度模拟装置，数据采集系统，接口和计算机依次相连；数据通过接口，训练数据模块，向量回归机模型，高压转子外表面温度预测器之间依次传输，最后输入计算机。
8.所述的数据采集系统和模数转换相连，模数转换数据输出至数据采集系统；模数转换数据输入由温度传感器和功率传感器输入。
9.所述的温度传感器测量控制阀，进汽管内壁和内缸内壁温度；功率传感器测量发电机功率。
10.所述的控制阀一端和蒸汽接口相连，另一端连接汽轮机高压缸。
11.所述的汽轮机高压缸和汽轮机低压缸，发电机依次连接。
12.所述的汽轮机高压缸还通过汽水分离再热器和汽轮机低压缸相连。
13.所述计算机将数据输出至高压转子外表面温度显示。
14.本发明的另一个技术方案是提供了一种采用上述核电汽轮机高压转子外表面温度模拟方法的装置，包括功率变送器和高精度快速响应型温度变送器，功率变送器用于测
量核电汽轮发电机组电功率，高精度快速响应型温度变送器用于测量主蒸汽温度和内缸内壁或高压进汽管道内壁温度，计算机通过数据采集系统获取采集由功率变送器、高精度快速响应型温度变送器获取的汽轮发电机组电功率、主蒸汽温度、内缸内壁或高压进汽管道内壁温度，再利用上述的数据采用核电汽轮机高压转子外表面温度模拟方法得到温度模拟值，用温度模拟值来代替高压转子外表面温度实测值参与到核电汽轮机转子热应力监控系统。
15.3.效果：
16.本发明提供的一种核电汽轮机高压转子外表面温度的模拟方法用汽轮发电机组电功率、主蒸汽温度、内缸内壁或高压进汽管道内壁温度作为输入值，采用了支持向量回归机(svr)来计算出相应部位的核电汽轮机高压转子外表面温度。本发明提供的方法和装置针对了现有技术的不足，可通过本发明提供的方法和装置的模拟值来代替高压转子外表面温度。为核电汽轮机高压转子的热应力优化控制和核电汽轮机变负荷运行的安全性提供了技术保障。
附图说明
17.图1为本发明提供的一种核电汽轮机高压转子外表面温度的模拟方法的原理图；
18.图2为本发明提供的一种核电汽轮机高压转子外表面温度的模拟装置的原理图。
具体实施方式
19.为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。如图1，图2所示，一种核电汽轮机高压转子外表面温度模拟装置，包括：汽轮机高压缸，汽轮机中压缸、低压缸和发电机依次连接。汽轮机高压缸和汽水分离再热器相连，汽水分离再热器和汽轮机低压缸相连。蒸汽接口和控制阀相连，控制阀和汽轮机高压缸相连。温度传感器测量控制阀，汽轮机高压缸的进汽管内壁和内缸内壁，功率传感器测量发电机功率。温度传感器，功率传感器和模数转换依次相连。
20.所述的模数转化连接均和数据采集系统相连；数据采集系统和接口，计算机，高压转子外表面温度显示依次相连。数据采集系统数据输入至接口，接口输出到训练数据；数据依次在训练数据，支持向量回归机模型，高压转子外表面温度预测器，计算机之间传输。
21.如图1所示，本发明提供了一种核电汽轮机高压转子外表面温度的模拟装置的流程图，所述的一种核电汽轮机高压转子外表面温度模拟的方法是通过在线检测的核电汽轮发电机组电功率、主蒸汽温度、内缸内壁或高压进汽管道内壁温度3个参数，利用预先训练好的支持向量回归机(svr)模型，通过计算来模拟核电汽轮机高压转子外表面温度。具体实施分为离线支持向量回归机(svr)模型的训练和验证、在线支持向量回归机(svr)模型模拟温度两个部分。
22.以某300mw等级核电汽轮机为例，主蒸汽温度265℃。核电汽轮机高压转子外表面温度模拟的方法和装置由模型创建和温度模拟两部分。
23.结合图2，本发明提供了一种采用上述的核电汽轮机高压转子外表面温度模拟方法的装置，包括功率变送器、高精度快速响应型温度变送器，功率变送器用于测量汽轮发电机组电功率，高精度快速响应型温度变送器用于测量主蒸汽温度、内缸内壁或高压进汽管
道内壁温度，计算机通过数据采集系统获取采集由功率变送器、高精度快速响应型温度变送器获取的汽轮发电机组电功率、主蒸汽温度、内缸内壁或高压进汽管道内壁温度，再利用上述的采用核电汽轮机高压转子外表面温度模拟方法得到温度模拟值，用温度模拟值来代替高压转子外表面温度实测值参与到核电汽轮机高压转子热应力监控系统。
24.综上所述，利用本发明提供的一种核电汽轮机高压转子外表面温度的模拟方法和装置，可在核电汽轮机的控制系统中，使用采集到的汽轮发电机组电功率、主蒸汽温度、内缸内壁或高压进汽管道内壁温度等运行数据实时计算高压转子的外表面温度。可通过本发明提供的方法和装置的模拟值来代替高压转子外表面温度实测值。为核电汽轮机高压转子的热应力优化控制和汽轮机变负荷运行的安全性提供了技术保障。