摘要：在电力改革不断推进的今天，电厂中各设备都在迅速的朝着精密化、系统化和自动化的方向发展，对各设备的工作可靠性、安全性都提出了极高的要求。给水泵是火力发电厂重要的辅助设备之一，它的可靠性程度直接影响机组运行的经济性、安全性。京能电力大数据分析平台中的给水泵分析模块，包括给水泵运行效率在线监测及劣化趋势分析两个主要功能，为给水泵的安全可靠运行提供保障。
关键字：电厂；给水泵；性能检测；
一、运行效率在线监测
给水泵运行效率在实际生产中对生产结果产出具有很高经济意义，给水泵运行方式的优化、运行效率和耗功监测等问题越来越受到重视。现今电厂对给水泵的效率监测主要是依靠具有多年经验的技术人员，通过对多个相关数据参数的对比分析，给出运行效率大致范围区间。我们通过对多种效率计算数学模型分析，结合电厂实际运行情况，根据ISO5198中热力学测量的原理，对给水泵实际使用效率进行测算，以泵进、出口的温度和压力为主要的基础分析数据，该方法在测量精度上较常规方法有大幅度提高，可以准确的测算出给水泵真实的性能状态，使操作人员准确的对设备进行评估，最大限度的提高设备的运行水平。结合分析软件系统平台可以准确的测定给水泵运行效率数值，不需要监测人员具备多年专业经验，节省人员成本、提升工作效率。
依据电厂现有数据基础条件进行分析，在实际操作中采用拟合公式，结合运行工况等情况进行建模，准确的测算出实际最优的运行效率模型。该效率分析模型对#4机组三台电动给水泵进行效率在线监测，分析其当前运行性能，对当前运行经济性进行评测，并可预测其后期性能变化趋势。结合现场给水泵设定相关参数，确定给水泵效率计算公式如下：
应用京能电力大数据分析平台中集成的分析软件进行给水泵在线性能监测编程，结合神经网络、时间序列等算法分析，实现给水泵效率性能在线监测，建模流程及效率分析曲线如下：
通过效率计算模型，分析系统界面对三台给水泵效率进行实时监测展示，结合给水泵效率预先设定的正常运行效率区间，对比分析给水泵实时运行状态，对异常数据进行监测报警，反应给水泵当前运行状态及后期性能变化趋势。
这种效率监测方法简便，易于实施，且所需测量参数不多，又可保证精度。与其它计算方法相比，解决所需的测点比较多、耗资大、精确度不够高的难题。结合分析平台系统可为给水泵的经济性运行提供指导，根据监测效率对相关参数进行调整，使机组运行在最优工况下，提升经济效益。
二、劣化趋势分析
给水泵劣化趋势分析对对电厂生产运行的安全性及经济性具有重要的研究分析意义。了解设备劣化的机理，摸索及搞清设备劣化的规律，进而设法延缓设备劣化的速度，延长设备的寿命，提早进行运营规划，是能源行业急需解决的问题。我们结合对历史数据分析及相关振动分析经验，采取同工况运行统计方法对给水泵振动、轴瓦温度劣化趋势进行分析。
设备的状态量或者性能指标
是由设备的相关状态
和设备的健康状况
共同决定的，D可以表示成 R、S和时间t的函数，即：
设备的状态或者性能指标D以及相关状态R都可以通过测量或计算得到，而设备的健康状况可以通过性能来反映，即可以通过D来评估健康状态S。由于 D是S，R的多元函数，只通过分析D的变化直接来评估S显然会影响结果的准确性这是因为如果设备的运行状态不同（R不同），即使在相同的健康状况下（S相同），其状态或性能指标D也会有明显的差异。
通过分析相同R下的D来评估S可解决这个问题，因为R相同时，此时上述等式可简化为
，则D的变化完全反映了S的变化，可通过分析D直接评估S。可以发现，通过设备的状态或性能指标来评估设备的健康状况，必须关联相关状态，且必须在相同（或相近）工况或运行状态下进行。
对历史数据进行关联参数分析，生成茎叶图，确定振动及轴瓦温度相关状态关联参数，选取已有相关测点数据作为分析参数。进行运行工况划分，筛选稳态工况运行时间，应用相应计算方法，对性能指标进行状态统计，完成劣化趋势曲线生成。
依据状态统计结果，采用工况关联阈值分析、 关联分析以及趋势分析等运行分析方法，确定设备运行报警区间，对设备的性能进行故障预测。系统对故障数据进行记录分析，对给水泵进行早期劣化报警，合理安排维修维护时间，延长设备使用寿命，避免非计划停机，使设备使用期成本达到最低的限度，提升经济效益。
结论
给水泵分析模块可对给水泵相关测点的实时运行数据进行显示，也可对历史数据区间进行选择及图表展示，对设备故障进行告警处理，并提供相关处理意见，可在线对故障事件进行记录整理，形成故障知识库，可进行记录查找及导出等相关辅助工作。详细界面截图如下：
本文从电厂实际情况出发，对给水泵运行效率监测及劣化趋势的实现方式及解决的问题进行说明，依据电厂现今实际运行情况，证明了给水泵分析模块的可行性，对电厂的安全性、经济性运行提供了辅助决策功能。
参考文献：
[1]马庆龄，胡洪华.用热力学方法测量大型锅炉给水泵效率[ J]。中国电力，2000，33(8)：18 -22.
[2]张艾萍，刘桂华，张宏学．汽动给水泵组运行特性对机组热经济性的影响．化工机械，2009，36(6)，558-561.
[3]张辰光.给水泵的振动诊断.河北电力技术，1994,12(2): P34-38
[4]卢永，甘德强，Jiang John N.美国智能电网和分布式发电重点方向的调研分析[J].电力系统自动化，2010（9）:12-16.
[5]胡洪华，马庆铃．大型锅炉给水泵性能现场试验方法．北京：国电热工究院，2003．15-18.
[6]杨淑红.基于小波神经网络火电厂锅炉故障诊断研究[J].煤炭技术，2011（10）:46-48.
[7]闫顺林，王俊有.汽轮机排汽比焓在线计算方法的选择．热力发电，2008，37(4)：28-32.
[8]佟德纯，李华彪.振动测试与诊断.上海：上海科学技术文献出版社，1997.
[9]电力公司热工研究院，蒲城发电厂 002 34 机组汽动给水泵和电动给水泵性能试验报告[ R]，1999-04.
[10]胡炎，谢小荣，韩英铎，等.电力信息系统安全体系设计方法综述[J].电网技术，2001（1）：35-39
作者简介
刘维伟，男（1969-），从事电站信息系统管理、智慧能源发展研究。
论文作者:刘维伟,张宏元
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：给水泵论文; 效率论文; 设备论文; 在线论文; 电厂论文; 工况论文; 状态论文; 《电力设备》2018年第16期论文;