核电汽轮机多目标多维度在线联合监控方法及系统与流程

1.本技术涉及核电汽轮机技术领域，尤其涉及一种核电汽轮机多目标多维度在线联合监 控方法及系统。


背景技术：

2.为了提高核电汽轮机的使用寿命、安全性和可靠性，保证核电汽轮机长周期安全运行， 需要对核电汽轮机的关键部件进行在线监控。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本技术的一个目的在于提出一种核电汽轮机多目标多维度在线联合监控方法。
5.本技术的第二个目的在于提出一种核电汽轮机多目标多维度在线联合监控系统。
6.本技术的第三个目的在于提出一种电子设备。
7.本技术的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。
8.本技术的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。
9.为达上述目的，本技术第一方面实施例提出了一种核电汽轮机多目标多维度在线联合 监控方法，包括：
10.对核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受快速起动进行在线热力监控，获取所述核电汽 轮机的第一温度监控数据；
11.对所述核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性进行在线热力监控，获取所述法兰中分面 严密性的第二温度监控数据；
12.对核电汽轮机的转子与轴承系统的轴系振动进行在线安全监控，获取所述轴系振动的 运行监控数据；
13.根据所述第一温度监控数据、所述第二温度监控数据和所述运行监控数据中的至少一 类监控数据，对所述核电汽轮机的进行优化运维控制。
14.本技术实施例可以对核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸快速起动情况、汽缸的法兰中分 面严密性、转子与轴承系统的轴系振动的安全性多个方面进行联合监控，基于监控结果对 核电汽轮机进行优化运维控制，从而提高核电汽轮机的使用寿命、安全性和可靠性，保证 核电汽轮机长周期安全运行。
15.为达上述目的，本技术第二方面实施例提出了一种核电汽轮机多目标多维度在线联合 监控系统，包括：
16.第一监控模块，用于对核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受快速起动进行在线热力监 控，获取所述核电汽轮机的第一温度监控数据；
17.第二监控模块，用于对所述核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性进行在线热力监控， 获取所述法兰中分面严密性的第二温度监控数据；
18.第三监控模块，用于对核电汽轮机的转子与轴承系统的轴系振动进行在线安全监控， 获取所述轴系振动的运行监控数据；
19.优化模块，用于根据所述第一温度监控数据、所述第二温度监控数据和所述运行监控 数据中的至少一类监控数据，对所述核电汽轮机的进行优化运维控制。
20.为达上述目的，本技术第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：
21.至少一个处理器；以及
22.与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
23.存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至 少一个处理器能够执行本技术第一方面实施例中提供的转子与轴承系统的轴系振动的在线 安全监控方法。
24.为达上述目的，本技术第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有 计算机指令，其中，计算机指令用于使计算机执行根据本技术第一方面实施例中提供的转 子与轴承系统的轴系振动的在线安全监控方法。
25.为达上述目的，本技术第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序， 计算机程序在被处理器执行时实现本技术第一方面实施例中提供的转子与轴承系统的轴系 振动的在线安全监控方法。
附图说明
26.图1是本技术一个实施例的核电汽轮机的联合监控平台的示意图；
27.图2是本技术一个实施例的核电汽轮机多目标多维度在线联合监控方法的流程示意图；
28.图3是本技术另一个实施例的核电汽轮机多目标多维度在线联合监控方法的流程示意 图；
29.图4是本技术另一个实施例的核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受快速起动的在线监 控方法的流程图；
30.图5是本技术一个适用于具体型号的核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受快速起动的 在线监控方法的流程图；
31.图6是本技术另一个实施例的核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线热力监控方 法的流程图；
32.图7是本技术另一个实施例的适用于具体型号的核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性 的在线热力监控方法的流程图；
33.图8是本技术另一个实施例的转子与轴承系统的轴系振动的在线安全监控方法的流程 图；
34.图9是本技术另一个实施例的适用于具体型号的转子与轴承系统的轴系振动的在线安 全监控方法的流程图；
35.图10是本技术一个实施例的核电汽轮机多目标多维度在线联合监控系统的结构示意图；
36.图11是本技术一个实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
37.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
38.图1是根据本技术一个实施例的核电汽轮机的联合监控平台的示意图，如图1所示， 该联合监控平台，包括：
39.部件模型数据库1、载荷数据库2、材料数据库3、计算服务器4、网页服务器5和客 户端浏览器6。
40.部件模型数据库1存储核电汽轮机的部件设计参数和三维力学模型，载荷数据库2存 储核电汽轮机的压力载荷、离心力载荷、热载荷、螺栓预紧力载荷、轴承油膜的刚度系数 与阻尼系数、内缸壁厚85％-95％深度处测点金属温度、阀壳与汽缸的壁厚85％-95％深度处 测点金属温度、阀壳与汽缸的壁厚45％-50％深度处测点金属温度、汽缸的法兰中分面严密 性最薄弱部位蒸汽泄漏情况下法兰中分面外侧金属温度、核电汽轮机转子轴颈在线监测轴 振相对位移峰峰值d
p-pr
(μm)与轴承座在线监测振动速度vb(mm/s)，以及核电汽轮机 的起停曲线，材料数据库3存储核电汽轮机的材料物理性能、材料力学性能、高温长时力 学性能与疲劳断裂力学性能，计算服务器4包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在 处理器上运行的核电汽轮机的多目标多维度的在线安全监控计算机程序，处理器执行计算 机程序时，实现本发明提供的核电汽轮机的多目标多维度在线联合监控方法。
41.部件模型数据1、载荷数据库2、材料数据库3与计算机服务器4通信连接，用于向计 算机服务器4发送核电汽轮机的转子与在不同目标不同维度下进行监控运行时所需力学 模型与数据；
42.计算机服务器4与网页服务器5通信连接，网页服务器5与客户端浏览器6通信连接， 可以将监控数据或优化信息反馈至网页服务器5与客户端浏览器6上进行展示。
43.下面结合参考附图描述本技术的核电汽轮机多目标多维度在线联合监控方法、系统、 电子设备及存储介质。
44.图2是本技术一个实施例的核电汽轮机多目标多维度在线联合监控方法的流程图示意 图。需要说明的多目标可以包括长寿命、高安全性和高可靠性等，多个维度可以包括转子、 阀壳与汽缸、汽缸的法兰中分面严密性、转子与轴承系统的轴系振动的安全性等。
45.如图2所示，该方法包括以下步骤：
46.s201，对核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受快速起动进行在线热力监控，获取核电 汽轮机的第一温度监控数据。
47.快速起动的工况下，核电汽轮机的某些部件会造成一定的损伤，其中，核电汽轮机在 快速起动热应力作用下的损伤主要体现在核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸等部件。
48.快速起动往往会引起热力作用，本技术中可以对核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受 快速起动进行在线热力监控，以获取转子、阀壳与汽缸的在线热力监控数据，为了提高监 控的准确性，可以基于转子、阀壳与汽缸的三者的在线热力监控数据中，确定出用于对核 电汽轮机进行运行优化的温度监控数据。
49.s202，对核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性进行在线热力监控，获取法兰中分面严 密性的第二温度监控数据。
50.法兰中分面严密性可以判断汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏的情况，为了避免出现蒸汽泄 露导致的危害和污染，本技术中，需要对核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性行监控，获 取该法兰中分面严密性的第二温度监控数据。通过该第二温度监控数据可以判断核电汽轮 机汽缸的法兰中分面是否发生蒸汽泄漏现象，以便于及时或者提前对核电汽轮机进行优化 运维控制，提高安全性。
51.s203，对核电汽轮机的转子与轴承系统的轴系振动进行在线安全监控，获取轴系振动 的运行监控数据。
52.转子与轴承系统承受强迫振动与自激振动作用时，核电汽轮机的某些部件会造成一定 的损伤，从而影响核电汽轮机的安全性以及使用寿命，本技术实施例中，对核电汽轮机的 转子与轴承系统的轴系振动进行在线安全监控，以确定轴系振动的运行监控数据，通过运 行监控数据判断转子与轴承系统是否问题，避免影响核电汽轮机的正常运行。
53.s204，根据第一温度监控数据、第二温度监控数据和运行监控数据中的至少一类监控 数据，对核电汽轮机的进行优化运维控制。
54.根据第一温度监控数据、第二温度监控数据和运行监控数据，判断核电汽轮机是否 满足监控合格条件。若其中一类监控数据未满足监控合格条件，则基于未满足监控合 格条件的异常监控数据，对核电汽轮机进行优化。
55.其中，异常监控数据可以包括一个或者多个，可以根据各类异常监控数据分别对 核电汽轮机进行各自的优化，也可以将各类异常监控数据进行联合分析，形成一个分 析结果，基于分析结果对核电汽轮机进行全面的优化。
56.本技术实施例中对核电汽轮机进行多目标多维度的在线监控，获取到多维度的监 控数据，基于多维度的监控数据，可以对核电汽轮机的寿命、安全性、可靠性进行优 化，在多种损伤机理作用下保证核电汽轮机的长寿命、高安全性、高可靠性运行。
57.图3是本技术另一个实施例的核电汽轮机多目标多维度在线联合监控方法的流程图示 意图。如图3所示，该方法包括以下步骤：
58.s301，对核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受快速起动进行在线热力监控，获取核电 汽轮机的第一温度监控数据。
59.可选地，获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参 数，进一步地，根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和所述汽缸的温 差比，根据转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，确定核电汽轮机的温差比，作 为第一温度监控数据。
60.在一些实施例中，获取目标部件的体积平均温差和热力监控参数，其中，目标部件为 转子、阀壳或汽缸中的一个部件，获取目标部件对应材料在工作温度下的材料属性数据， 根据目标部件的体积平均温差、材料属性数据和热应力监控参数，确定目标部件的温差比。
61.可选地，选取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比中的最大温差比，将最大 温差比确定为核电汽轮机的温差比。其中，最大温差比确定即为核电汽轮机的第一温度监 控数据。
62.s302，对核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性进行在线热力监控，获取法兰中分面严 密性的第二温度监控数据。
63.可选地，对核电汽轮机的转子与轴承系统的轴系振动进行在线监控，包括获取核电汽 轮机汽缸的法兰中分面严密性的监控温度界限值，以及获取汽缸的法兰中分面严密性的外 侧金属温度，进一步地，在获取到监控温度界限值和外侧金属温度后，可以根据监控温度 界限值和外侧金属温度，确定法兰中分面的第二温度监控数据。
64.可选地，根据外侧金属温度与监控温度界限值，确定法兰中分面的外侧金属温度比值， 作为第二温度监控数据。
65.s303，对核电汽轮机的转子与轴承系统的轴系振动进行在线安全监控，获取轴系振动 的运行监控数据。
66.可选地，获取核电汽轮机的转子与轴承系统承受强迫振动与自激振动作用的转子轴颈 在线监测轴振相对位移峰峰值与轴承座在线监测振动速度，作为轴系振动在线监测数据， 并根据轴系振动在线监测数据，确定轴系振动的运行监控数据。
67.在一些实施例中，在获取到转子轴颈在线监测轴振相对位移峰峰值后，可以根据转子 轴颈在线监测轴振相对位移峰峰值，确定转子轴颈在线监测轴振相对位移的比值。在获取 到轴承座在线监测振动速度后，可以根据轴承座在线监测振动速度，确定在线监测振动速 度的比值。本技术中将轴振相对位移的比值和在线监测振动速度的比值，确定为轴系振动 的运行监控数据。
68.s304，获取第一温度监控数据、第二温度监控数据和运行监控数据各自的监控合格条 件。
69.需要说明的是，第一温度监控数据对应的转子、阀壳与汽缸可以在快速起动安全运行 的监控合格条件；第二温度监控数据可以对应法兰中分面严密性保证核电汽轮机的蒸汽不 泄露的监控合格条件；运行监控数据可以对应转子与轴承系统承受强迫振动与自激振动作 用时可以安全运行的监控合格条件。
70.本技术中，在确定了各个维度的监控数据后，可以基于监控数据所属的监控对象和监 控维度，从合格监控条件集合中确定出各自的监控合格条件。
71.s305，基于各自的监控合格条件，分别对第一温度监控数据、第二温度监控数据和运 行监控数据进行异常判断，以从中确定未满足监控合格条件的异常监控数据。
72.将每个监控数据分别与自己的监控合格条件进行对比，以判断是否满足各自的监控合 格条件，将第一温度监控数据、第二温度监控数据和运行监控数据中，未满足自身的监控 合格条件的监控数据，确定为异常监控数据。异常监控数据可以反应出核电汽轮机的相关 部件存在风险，进而可以基于异常监控数据进行优化运维控制。
73.s306，基于未满足监控合格条件的异常监控数据，生成核电汽轮机的优化策略集，其 中，优化策略集中包括至少一个优化改进策略。
74.异常监控数据可以包括一个或者多个，可以根据各类异常监控数据分别生成核电汽轮 机的优化改进策略，基于生成的优化改进策略可以形成一个优化策略集。需要说明的是， 优化策略集中可以包括一个优化改进策略。
75.s307，根据优化策略集，对核电汽轮机进行优化运维控制。
76.可选地，对优化策略集进行遍历，每当遍历到一个优化改进策略，就对遍历到的优 化改进策略进行分析，从中提取到核电汽轮机上的优化对象，以及优化对象的优化信息。
77.可选地，优化改进策略中包括待优化的优化对象的标识信息，例如可以为优化对
象的 名词、编号等。在一些实现中，标识信息可以为优化对象的名词，可以语义分析从优化改 进策略中提取到对象的名词，作为标识信息。在另一些实现中，若编号作为标识信息，往 往在编号前后设置有特征符号，例如#3#可以作为一个字段，该字段可以指示该数字“3”为 一个标识信息。
78.针对每个优化改进策略，优化改进策略中可以包括至少一个优化对象的优化信息，其 中优化信息用于指示如何对优化对象进行调整或者优化。
79.在从优化改进策略中识别到标识信息后，可以基于该标识信息重多个优化信息，确定 出于该标识信息匹配的优化信息，作为该标识信息所标识的优化对象优化信息。在获取到 各自的优化信息后，就可以有该优化信息进行相应的优化调整。
80.例如，在第一温度监控数据为异常监控数据时，可以对核电汽轮机的快速起动过 程进行优化，也就是说优化对象为快速起动过程，优化信息为快速起动过程的起动流 程或者起动逻辑、起动条件、起动监控参数等。
81.再例如，在第二温度监控数据为异常监控数据时，可以对核电汽轮机停运检修， 增加螺栓预紧力后继续运行，也就是说，优化对象为螺栓，优化信息为增加螺栓预紧 力，以及后续运行流程等。
82.又例如，在运行监控数据为异常监控数据时，在可以对核电汽轮机的转子与轴承 进行检修，查找转子与轴承振动过大原因并进行改进。也就是说，优化对象为转子与 轴承系统，优化信息为转子与轴承系统的检修方案、检修目的、检修结束条件等。
83.本公开实施例中对核电汽轮机进行多目标多维度的在线监控，获取到多维度的监 控数据，基于多维度的监控数据，可以对核电汽轮机的寿命、安全性、可靠性进行优 化，在多种损伤机理作用下保证核电汽轮机的长寿命、高安全性、高可靠性运行。
84.作为一种可能的实现方式，对优化对象进行优化之后，继续对未满足监控合格条 件的异常监控数据进行监控，若重新获取到的监控数据仍未满足监控合格条件，则更 新优化改进策略，并基于更新的优化改进策略，继续对优化对象进行优化，以使得各 类监控数据满足各自的监控合格条件。
85.可选地，优化改进策略也可以反馈给运维人员，由运维人员进行确认，若需要调 整可以接收调整指令，根据调整指令对优化改进策略进行微调，以更好地对核电汽轮 机进行优化控制，有利于保证核电汽轮机的长寿命、高安全性、高可靠性运行。
86.需要说明的是，本技术中可以对转子、阀壳与汽缸承受快速起动、汽缸的法兰中 分面严密性、转子与轴承系统的轴系振动三个方面同时进行在线监控，也可以两两组 合进行在线监控，例如同时对转子、阀壳与汽缸承受快速起动以及汽缸的法兰中分面 严密性进行在线热力监控；再例如，可以同时对转子、阀壳与汽缸承受快速起动以及 转子与轴承系统的轴系振动进行在线监控；再例如，可以同时对汽缸的法兰中分面严 密性以及转子与轴承系统的轴系振动进行在线监控。
87.为了便于说明下面对上述三个方面进行在线监控的流程分别进行说明，本领域技 术人员应该知道，本技术中允许对三个方面的在线监控流程进行组合，形成联合监控。
88.图4是本技术一个实施例的核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受快速起动的在线 监控方法的流程图，如图4所示，该方法包括以下步骤：
89.s401，获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受快速起动的热应力监控参数。
90.快速起动热应力作用下，核电汽轮机的某些部件会造成一定的损伤，其中，核电 汽轮机在快速起动热应力作用下的损伤主要体现在核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸等 部件。
91.本技术实施例中，分别获取内缸壁厚第一设定深度范围内测点金属温度、阀壳的壁 厚第二设定深度范围内测点金属温度和第三设定深度范围内测点金属温度，以及核电 汽轮机转子、阀壳与汽缸的设计参数与三维力学模型与材料力学性能数据，对转子、 阀壳与汽缸承受快速起动过大热应力的情况进行仿真模拟，从而获取核电汽轮机转子 对应n年寿命的热应力、核电汽轮机阀壳对应n年寿命的热应力、核电汽轮机汽缸对 应n年寿命的热应力，以及核电汽轮机在起动、停机或运行过程转子的体积平均温度。 需要说明的是，转子的体积平均温度为仿真过程中模拟的体积平均温度的仿真值。
92.可选地，n为核电汽轮机的寿命在役时间，本技术实施例中，n可以取值为60。
93.s402，根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比。
94.获取目标部件的体积平均温差、热力监控参数以及目标部件对应材料在工作温度下的 材料属性数据，根据目标部件的体积平均温差、材料属性数据和热应力监控参数，确定目 标部件的温差比。
95.在一些实现中，以目标部件为转子进行举例说明，根据转子的体积平均温度的仿真值 t
mi
和核电汽轮机的内缸壁厚第一设定深度范围内测点金属温度t
95
，获取转子的体积平均温 度差δt
mr
为：δt
mr
＝|t
mi-t
95
|。可选地，第一设定深度范围可以为内缸壁厚85％-95％深度范 围。根据转子的体积平均温度差δt
mr
、转子的热应力监控参数σ
thr
，以及获取的转子材料在 工作温度下的弹性模量e1、线膨胀系数β1和泊松比μ1，采用如下公式获取转子的温差比 r
δtr
：
[0096][0097]
在一些实现中，以目标部件为阀壳进行举例说明，根据阀壳的壁厚第二设定深度范围 内测点金属温度t
50v
和第三设定深度范围内测点金属温度t
95v
，获取阀壳的体积平均温度差 δt
mv
为：δt
mv
＝|t
50v-t
95v
|，可选地，第二设定深度范围可以为阀门壳体壁厚45％-50％深度 范围，第三设定深度范围可以为阀门壳体壁厚85％-95％深度范围；根据阀壳的体积平均温 度差δt
mv
、阀壳的热应力监控参数σ
thv
，以及获取的阀壳材料在工作温度下的弹性模量e2、 线膨胀系数β2和泊松比μ2，采用如下公式获取阀壳的温差比r
δtv
：
[0098][0099]
在一些实现中，以目标部件为汽缸进行举例说明，根据汽缸的壁厚第四设定深度范围 内测点金属温度t
50c
和第五设定深度范围内测点金属温度t
95c
，获取汽缸的体积平均温度差 δt
mc
为：δt
mc
＝|t
50c-t
95c
|，可选地，第四设定深度范围可以为汽缸壁厚45％-50％深度范围， 第五设定深度范围可以为汽缸壁厚85％-95％深度范围；根据汽缸的体积平均温度差δt
mc
、 汽缸的热应力监控参数σ
thc
，以及获取的汽缸材料在工作温度下的弹性模量e3、线膨胀系 数β3和泊松比μ3，采用如下公式获取汽缸的温差比r
δtc
：
[0100][0101]
s403，根据转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，确定核电汽轮机的温 度比。
[0102]
其中，核电汽轮机的温度比为对转子、阀壳和汽缸进行在线热力监控获取到的第 一温度监控数据。
[0103]
为了实现对核电汽轮机的准确监控，需考虑转子、阀壳和汽缸中温差比最大的部件， 根据温差比最大的部件对核电汽轮机进行调控，以满足对核电汽轮机的优化需要，也 就是说，选取转子的温差比r
δtr
、阀壳的温差比r
δtv
和汽缸的温差比r
δtc
中的最大温差比， 将最大温差比确定为核电汽轮机的温度比，即为第一温度监控数据。
[0104]
可选地，可以采取如下公式获取最大温差比r
δtmax
：
[0105]rδtmax
＝max{r
δtr
,r
δtv
,r
δtc
}
[0106]
其中，max{...}为取最大值运算。
[0107]
s404，根据核电汽轮机的温差比，对核电汽轮机进行优化运维控制。
[0108]
本技术实施例中，根据核电汽轮机的温度比即第一温度监控数据，判断核电汽轮 机的寿命监控情况，并生成相应地的优化改进策略，基于优化改进策略，对对核电汽 轮机进行优化运维控制。
[0109]
本技术实施例中，核电汽轮机的温差比越小，则寿命监控的安全性越大，因此， 可以根据核电汽轮机的温差比与根据先验知识预设的温差比阈值作比较，从而获取核 电汽轮机的寿命监控情况，进而对核电汽轮机进行运行优化控制，进一步降低核电汽 轮机的温差比，提高核电汽轮机的使用寿命以及安全性。
[0110]
s405，响应于核电汽轮机的温差比小于预设的温度比阈值，确定转子、阀壳与汽缸承 受快速起动热应力作用的寿命监控合格。
[0111]
可选地，本技术实施例中，根据先验知识预设的温度比阈值可以取1，也就是说，若r
δtmax
＜1，则确定核电汽轮机承受快速起动热应力作用的寿命监控合格，由于核电汽轮机的温差 比是由转子的温差比r
δtr
、阀壳的温差比r
δtv
和汽缸的温差比r
δtc
中的最大温差比，也就是 说，转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控合格，表明转子、阀壳与汽缸 承受快速起动热应力作用的寿命处于受控状态。
[0112]
s406，响应于核电汽轮机的温差比大于或者等于预设的温度比阈值，确定转子、阀壳 与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控未合格，生成优化改进策略。
[0113]
s407，基于优化改进策略，对核电汽轮机进行优化运维控制，直到核电汽轮机的温差 比小于预设的温度比阈值结束优化。
[0114]
可选地，优化改进策略可以包括降低核电汽轮机进汽温度的变化率。基于该优化改进 策略对核电汽轮机进汽温度的变化率进行优化或调整，并重新进行监控，直到核电汽轮机 的温差比小于预设的温度比阈值结束优化。
[0115]
若r
δtmax
≥1，则确定核电汽轮机承受快速起动热应力作用的寿命监控未合格，也就是 说，转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控未合格，表明在运行阶段需要 核电汽轮机的起动过程优化改进。可选地，本技术实施例中，可以降低核电汽轮机进汽温 度的变化率至当前的0.5-0.8倍，并对核电汽轮机重新进行监控，直到核电汽轮机的
温差比 小于预设的温度比阈值，结束优化。
[0116]
本技术实施例中，可以获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受快速起动的热应 力监控参数，根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差 比，进而确定核电汽轮机的温差比，将核电汽轮机的温差比与预设的温差比阈值作比较， 确定转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控是否合格，以实现对核电汽轮 机进行运行优化控制。本技术实施例可以准确监控核电汽轮机的寿命以及工作期间的安 全性，从而提高核电汽轮机的使用寿命，保证核电汽轮机长周期安全运行。
[0117]
本技术实施例中，本技术实施例可以准确监控核电汽轮机的寿命以及工作期间的安 全性，从而提高核电汽轮机的使用寿命，保证核电汽轮机长周期安全运行。
[0118]
图5是本技术一个实施例的适用于具体型号的核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承 受快速起动的在线监控方法的流程图，如图5所示，该方法包括以下步骤：
[0119]
s501，计算转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力的热应力监控参数。
[0120]
举例来说，基于核电汽轮机的部件模型数据库1、载荷数据库2与材料数据库3， 输入内缸壁厚85％-95％深度处测点金属温度、阀壳与汽缸的壁厚85％-95％深度处测点 金属温度、阀壳与汽缸的壁厚45％-50％深度处测点金属温度，以及核电汽轮机转子、 阀壳与汽缸的设计参数与三维力学模型与材料力学性能数据，使用转子、阀壳与汽缸 承受快速起动过大热应力监控的方法，计算得出型号1200mw核电汽轮机转子对应60 年寿命的热应力σ
thr
＝692mpa、核电汽轮机阀壳对应60年寿命的热应力σ
thv
＝458mpa、核电 汽轮机汽缸对应60年寿命的热应力σ
thc
＝463mpa，以及核电汽轮机在起动、停机或运行 过程转子体积平均温度的仿真值t
mi
＝100℃。
[0121]
s502，在线计算核电汽轮机转子体积平均温差。
[0122]
举例来说，该型号1200mw核电汽轮机内缸金属温度在线监测值t
95
＝270℃，在线 计算该型号1200mw核电汽轮机转子体积平均温差δt
mr
按照如下公式计算：
[0123]
δt
mr
＝|t
mi-t
95
|＝|100-270|＝170℃
[0124]
在上式中，t
mi
为在起动过程的转子体积平均温度的仿真值100℃，t
95
为核电汽轮机 内缸壁厚85％-95％深度处测点金属温度，本实施例取内缸壁厚95％深度处测点金属温 度270℃。
[0125]
s503，在线计算核电汽轮机阀壳体积平均温差。
[0126]
举例来说，该型号1200mw核电汽轮机进汽阀壳金属温度在线监测值t
95
＝271℃与 t
50
＝138℃，在线计算该型号1200mw核电汽轮机阀壳体积平均温差δt
mv
按照如下公式计算：
[0127]
δt
mv
＝|t
50v-t
95v
|＝|138-271|＝133℃
[0128]
在上式中，t
50v
为阀门壳体壁厚45％-50％深度处测点金属温度，本实施例取阀门壳体壁 厚50％深度处测点金属温度138℃，t
95v
为阀门壳体壁厚85％-95％深度处测点金属温度，本 实施例取阀门壳体壁厚95％深度处测点金属温度271℃；
[0129]
s504，在线计算核电汽轮机汽缸体积平均温差。
[0130]
举例来说，该型号1200mw核电汽轮机汽缸金属温度在线监测值t
95
＝240℃与t
50
＝130℃， 在线计算该型号1200mw核电汽轮机汽缸体积平均温差δt
mc
按照如下公式计算：
[0131]
δt
mc
＝|t
50c-t
95c
|＝|130-240|＝110℃
[0132]
在上式中，t
50c
为汽缸壁厚45％-50％深度处测点金属温度，本实施例取汽缸壁厚50％ 深度处测点金属温度130℃，t
95c
为汽缸壁厚85％-95％深度处测点金属温度，本实施例取汽 缸壁厚95％深度处测点金属温度240℃；
[0133]
s505，在线计算核电汽轮机转子温差比。
[0134]
举例来说，该型号1200mw核电汽轮机转子温差比值r
δtr
按照如下公式计算：
[0135][0136]
在上式中，δt
mr
为转子体积平均温差170℃，e1为转子材料在工作温度下的弹性模 量1.912
×
105mpa，β1为转子材料在工作温度下的线膨胀系数12.62
×
10-6(1/k)，μ1为转 子材料在工作温度下的泊松比0.303，σ
thr
为核电汽轮机转子对应60年寿命的热应力 692mpa；
[0137]
s506，在线计算核电汽轮机阀壳温差比。
[0138]
举例来说，该型号1200mw核电汽轮机阀壳温差比值r
δtv
按照如下公式计算：
[0139][0140]
在上式中，δt
mv
为阀壳体积平均温差133℃，e2为阀壳材料在工作温度下的弹性模量 1.994
×
105mpa，β2为阀壳材料在工作温度下的线膨胀系数12.71
×
10-6
(1/k)，μ2为阀壳材料 在工作温度下的泊松比0.28，σ
thv
为核电汽轮机阀壳对应60年寿命的热应力458mpa；
[0141]
s507，在线计算核电汽轮机汽缸温差比。
[0142]
举例来说，该型号1200mw核电汽轮机汽缸温差比值r
δtc
按照如下公式计算：
[0143][0144]
在上式中，δt
mc
为汽缸体积平均温差110℃，e3为汽缸材料在工作温度下的弹性模 量1.974
×
105mpa，β3为汽缸材料在工作温度下的线膨胀系数13.00
×
10-6(1/k)，μ3为汽 缸材料在工作温度下的泊松比0.28，σ
thc
为核电汽轮机汽缸对应60年寿命的热应力 463mpa；
[0145]
s508，确定核电汽轮机最大温差比。
[0146]
举例来说，该型号1200mw核电汽轮机最大温差比值r
δtmax
按照如下公式计算：
[0147]rδtmax
＝max{r
δtr
,r
δtv
,r
δtc
}＝max{0.855，1.022，0.847}＝1.022
[0148]
s509，进行转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的优化运维控制。
[0149]
根据最大温度比即第一温度监控数据，对转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力 作用的寿命进行判断，并生成相应地的优化改进策略，进一步地，基于优化改进策略， 对对核电汽轮机进行优化运维控制。
[0150]
其中，优化运维控制可以包括对核电汽轮机最大温差比的监控，响应于温差比未 满足合格条件，生成核电汽轮机的运行优化改进策略，并基于优化改进策略对起动过 程进行优化运维控制，重新执行s501至s508，直到最大温差比小于1为止。
[0151]
举例来说，根据核电汽轮机的第一温度监控数据即最大温度差，对于该型号 1200mw核电汽轮机转子、阀壳与汽缸承受快速起动过大热应力作用的优化运维控制。
[0152]
由于r
δtmax
≥1，该型号1200mw核电汽轮机转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力 作用的寿命监控不合格，表明在运行阶段需要该型号1200mw核电汽轮机的起动过程 优化
改进，采用降低该型号1200mw核电汽轮机进汽温度的变化率至当前的0.6倍， 重新执行步骤s501至步骤s508，监控结果列于1；这时r
δtmax
＜1，该型号1200mw核 电汽轮机转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控合格，表明转子、阀 壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命处于受控状态，进入后续监控流程。
[0153]
表1核电汽轮机承受快速起动热应力作用的运行监控
[0154][0155][0156]
本技术实施例中，本技术实施例可以准确监控核电汽轮机的寿命以及工作期间的安 全性，从而提高核电汽轮机的使用寿命，保证核电汽轮机长周期安全运行。
[0157]
图6是本技术提出的一种核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线热力监控方 法的流程图，如图6所示，该核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线热力监控方 法，包括以下步骤：
[0158]
s601，获取核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的监控温度界限值。
[0159]
基于核电汽轮机的部件模型数据库1、载荷数据库2与材料数据库3，输入核电汽 轮机汽缸的设计参数与三维力学模型、汽缸的压力与热载荷和螺栓预紧力载荷，以及 材料性能数据，使用汽缸法兰中分面严密性运行监控的方法和子程序，计算得出核电 汽轮机汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位发生蒸汽泄漏情况下法兰中分面外侧金属 温度界限值[tc]。
[0160]
s602，获取汽缸的法兰中分面严密性的外侧金属温度。
[0161]
基于核电汽轮机载荷数据库，对汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位进行温度监 测，将严密性最薄弱部位在线监测温度，确定为外侧金属温度tc。
[0162]
s603，根据监控温度界限值和外侧金属温度，确定法兰中分面的第二温度监控数 据。
[0163]
需要说明的是，根据外侧金属温度与监控温度界限值，确定法兰中分面的外侧金 属温度比值，作为法兰中分面的第二温度监控数据。
[0164]
核电汽轮机汽缸的法兰中分面外侧金属温度比值r
tc
按照如下公式计算：
[0165][0166]
上式中，tc为核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位在线监测温度值；[tc] 为核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位发生蒸汽泄漏情况下法兰中分面外 侧金属温度界限值。
[0167]
s604，根据法兰中分面严密性的第二温度监控数据，对核电汽轮机进行优化运维 控制。
[0168]
根据上述获得的法兰中分面严密性的第二温度监控数据，即法兰中分面的外侧金 属温度比值，判断汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控是否合格，核电汽轮机汽缸的 法兰中分面是否发生蒸汽泄漏现象，若汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控不合格， 核电汽轮机汽缸的法兰中分面发生蒸汽泄漏现象，则对核电汽轮机进行优化运维控制。
[0169]
s605，响应于外侧金属温度比值小于预设的温度比值阈值，确定汽缸的法兰中分 面蒸汽泄漏运行监控合格。
[0170]
设定一个温度比值阈值，若外侧金属温度比值小于预设的温度比值阈值，则确定 汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控合格。示例性的，将温度比值阈值设置为1，若 r
tc
＜1，则确定核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控合格，表明核电汽轮机 汽缸的法兰中分面没有发生蒸汽泄漏。
[0171]
s606，响应于外侧金属温度比值大于或者等于预设的温度比值阈值，确定汽缸的 法兰中分面蒸汽泄漏运行监控未合格，生成核电汽轮机的蒸汽泄露优化改进策略。
[0172]
若外侧金属温度比值大于或者等于预设的温度比值阈值，则确定汽缸的法兰中分 面蒸汽泄漏运行监控未合格，生成核电汽轮机的蒸汽泄露优化改进策略。示例性的， 将温度比值阈值设置为1，若r
tc
≥1，则确定核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏监 控不合格，表明在运行阶段核电汽轮机汽缸的法兰中分面发生蒸汽泄漏，需要生成核 电汽轮机的蒸汽泄露优化改进策略。
[0173]
s607，根据蒸汽泄露优化改进策略对核电汽轮机进行优化运维控制，直到外侧金 属温度比值小于预设的温度比值阈值结束优化。
[0174]
根据蒸汽泄露优化改进策略，获取核电汽轮机的调整部件，并根据蒸汽泄露优化 改进策略中调整部件的调整参数，对调整部件进行优化运维控制。可选地，可对核电 汽轮机停运检修，增加螺栓预紧力。
[0175]
本技术中，通过获取核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的监控温度界限值；获 取汽缸的法兰中分面严密性的外侧金属温度；根据监控温度界限值和外侧金属温度， 确定法兰中分面的安全运行监控数据；根据法兰中分面严密性的安全运行监控数据， 对核电汽轮机进行优化运维控制。本技术通过对核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性 的在线安全监控，在不合格的情况下优化控制核电汽轮机，使得核电汽轮机实现长寿 命与高可靠性。
[0176]
图7是本技术提出的一种适用于具体型号的核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性 的在线热力监控方法的流程图，如图7所示，该方法包括以下步骤：
[0177]
s701，汽缸法兰中分面严密性监控温度界限值。
[0178]
示例性的，基于核电汽轮机的部件模型数据库1、载荷数据库2与材料数据库3， 输入某型号1200mw核电汽轮机汽缸的设计参数与三维力学模型、汽缸的压力与热载 荷和螺栓预紧力载荷，以及材料性能数据，使用核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性 的在线安全监控方法和子程序，计算得出该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分 面严密性最薄弱部位处于双流高压缸进汽部位，发生蒸汽泄漏情况下法兰中分面外侧 金属温度界限值[tc]＝279℃。
[0179]
s702，在线监测面严密性最薄弱部位法兰中分面外侧金属温度。
[0180]
基于核电汽轮机载荷数据库，在线监测该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中 分面严密性最薄弱部位在线监测温度，作为外侧金属温度，外侧金属温度为tc＝264℃。
[0181]
s703，计算核电汽轮机汽缸的法兰中分面外侧金属温度比值。
[0182]
型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面外侧金属温度比值r
tc
按照如下公式 计算：
[0183][0184]
在上式中，tc为该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位外 侧金属温度在线监测值264℃，[tc]为该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面严 密性最薄弱部位发生蒸汽泄漏情况下法兰中分面外侧金属温度界限值279℃。
[0185]
需要说明的是，根据外侧金属温度与监控温度界限值，确定的法兰中分面的外侧 金属温度比值，为法兰中分面的第二温度监控数据。
[0186]
s704，核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏的优化运维控制。
[0187]
基于法兰中分面的第二温度监控数据，即基于法兰中分面的外侧金属温度比值， 对法兰中分面蒸汽泄漏的优化控制进行判断，以获取到法兰中分面蒸汽泄漏的优化改 进策略，进一步基于该优化改进策略对法兰中分面蒸汽泄漏的进行优化运维控制。
[0188]
对于该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏进行优化设计控制。
[0189]
若r
tc
＜1，该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控合格， 表明该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面没有发生蒸汽泄漏。
[0190]
若r
tc
≥1，该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控不合格， 表明该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面发生蒸汽泄漏。生成核电汽轮机的 蒸汽泄露优化改进策略，根据蒸汽泄露优化改进策略，获取核电汽轮机的调整部件， 并根据蒸汽泄露优化改进策略中优化对象的优化信息，对优化对象进行优化运维控制。
[0191]
本技术通过对核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控，在不合格的 情况下优化控制核电汽轮机，使得核电汽轮机实现长寿命与高可靠性。
[0192]
图8是本技术一个实施例的转子与轴承系统的轴系振动的在线安全监控方法的流程图， 如图8所示，该方法包括以下步骤：
[0193]
s801，获取核电汽轮机的转子与轴承系统承受强迫振动与自激振动作用的转子轴 颈在线监测轴振相对位移峰峰值与轴承座在线监测振动速度，作为转子与轴承系统的轴 系振动在线监测数据。
[0194]
转子与轴承系统承受强迫振动与自激振动作用时，核电汽轮机的某些部件会造成 一定的损伤，从而影响核电汽轮机的安全性以及使用寿命，本技术实施例中，获取核电汽 轮机的转子与轴承系统承受强迫振动与自激振动作用的转子轴颈在线监测轴振相对位 移峰峰值与轴承座在线监测振动速度，作为转子与轴承系统的轴系振动在线监测数据， 以便于后续确定轴系振动的运行监控数据。
[0195]
基于核电汽轮机的部件模型数据库1、载荷数据库2与材料数据库3，输入核电汽 轮机转子与轴承系统的设计参数与三维力学模型、轴承油膜的刚度系数与阻尼系数， 以及材料力学性能数据，使用转子与轴承系统承受强迫振动与自激振动作用的轴系振 动设计监控的方法和子程序，核电汽轮机转子轴颈在线监测轴振相对位移峰峰值与轴承座 在线
监测振动速度，进行轴系振动的在线安全监控。
[0196]
s802，根据轴系振动在线监测数据，确定轴系振动的运行监控数据。
[0197]
本技术实施例中，轴系振动的运行监控数据可以包括轴振相对位移的比值和在线监测 振动速度的比值。
[0198]
在一些实现中，根据转子轴颈在线监测轴振相对位移峰峰值，采用如下公式确定转子 轴颈在线监测轴振相对位移的比值：
[0199][0200]
其中，r
p-pr
为核电汽轮机转子轴颈在线监测轴振相对位移的比值，d
p-pr
为核电汽轮机 转子轴颈在线监测轴振相对位移峰峰值(μm)，n
p-pr
为预设值，可选地，本技术实施例中， n
p-pr
可以取120。
[0201]
在一些实现中，获取轴承座在线监测振动速度的报警值，根据报警值和轴承座在线监 测振动速度，采用如下公式确定在线监测振动速度的比值：
[0202][0203]
其中，rb为核电汽轮机在线监测振动速度的比值，vb为轴承座在线监测振动速度(mm/s)， [vb]为轴承座在线监测振动速度的报警值(mm/s)。
[0204]
在获取到轴系振动的运行监控数据后，可以根据轴系振动的运行监控数据，对核 电汽轮机进行优化运维控制。在一些实现中，可以根据轴振相对位移的比值，对转子轴 颈在线监测轴振相对位移进行优化运维控制。在一些实现中，可以根据在线监测振动速 度的比值，对轴承座在线监测振动速度进行优化运维控制。
[0205]
可选地，可以根据轴振相对位移的比值与在线监测振动速度的比值判断核电汽轮机 的判断核电汽轮机的转子与轴承系统的安全情况，若转子与轴承系统的安全性未符合预 设条件，则对核电汽轮机进行优化运维控制，提高核电汽轮机的使用寿命以及安全性。
[0206]
s803，根据轴振相对位移的比值，对转子轴颈在线监测轴振相对位移进行优化运维控 制。
[0207]
基于转子轴颈在线监测轴振相对位移的比值，对转子轴颈在线监测轴振相对位移的优 化控制进行判断，以获取到轴振相对位移的优化改进策略，进一步基于该优化改进策略对 转子轴颈在线监测轴振相对位移进行优化运维控制。
[0208]
s8031，响应于轴振相对位移的比值小于预设的轴振相对位移比值阈值，确定转子轴颈 在线监测轴振相对位移的运行监控合格。
[0209]
s8032，响应于轴振相对位移的比值大于或者等于预设的轴振相对位移比值阈值，确定 转子轴颈在线监测轴振相对位移的运行监控未合格，生成轴振相对位移的优化改进策略。
[0210]
可选地，本技术实施例中，预设的轴振相对位移比值阈值可以取值为1，也就是说，若 r
p-pr
＜1，核电汽轮机转子轴颈在线监测轴振相对位移的运行监控合格，表明核电汽轮机转 子轴颈在线监测轴振相对位移处于受控状态，若r
p-pr
≥1，核电汽轮机转子轴颈在线监测轴 振相对位移的运行监控不合格，表明在使用阶段需要汽轮机转子与轴承进行检修，查找转 子与轴承振动过大原因并进行改进，从而对核电汽轮机进行优化运维控制，直到轴
振相对 位移的比值小于预设的轴振相对位移比值阈值结束优化。
[0211]
s8033，基于轴振相对位移的优化改进策略，对电汽轮机轴振相对位移的进行优化运维 控制。
[0212]
s804，根据在线监测振动速度的比值，对轴承座在线监测振动速度进行优化运维控制。
[0213]
基于在线监测振动速度的比值，对轴承座在线监测振动速度的优化控制进行判断，以 获取到在线监测振动速度的优化改进策略，进一步基于优化改进策略对轴承座在线监测振 动速度进行优化运维控制。
[0214]
s8041，响应于在线监测振动速度的比值小于预设的振动速度比值阈值，确定轴承座在 线监测振动速度运行监控合格。
[0215]
s8042，响应于在线监测振动速度的比值大于或者等于预设的振动速度比值阈值，确定 轴承座在线监测振动速度运行监控未合格，生成轴承座在线监测振动速度的优化改进策略。
[0216]
可选地，本技术实施例中，预设的振动速度比值阈值以取1，也就是说，若rb＜1，核 电汽轮机轴承座在线监测振动速度运行监控合格，表明核电汽轮机轴承座在线监测振动速 度处于受控状态，若rb≥1，核电汽轮机轴承座在线监测振动速度运行监控不合格，表明在 使用阶段需要汽轮机转子与轴承进行检修，查找转子与轴承振动过大原因并进行改进，从 而对核电汽轮机进行优化运维控制，直到在线监测振动速度的比值小于预设的振动速度比 值阈值结束优化。
[0217]
s8043，基于轴承座在线监测振动速度的优化改进策略，对电汽轮机轴承座在线监测振 动速度进行优化运维控制。
[0218]
本技术实施例中，获取核电汽轮机的转子与轴承系统承受强迫振动与自激振动作 用的转子轴颈在线监测轴振相对位移峰峰值与轴承座在线监测振动速度，作为转子与轴 承系统的轴系振动在线监测数据，进而确定轴系振动的在线安全监控数据，对核电汽轮 机进行优化运维控制。本技术实施例可以准确监控核电汽轮机的转子与轴承系统的轴系 振动的安全性，对核电汽轮机进行优化运维控制，从而提高核电汽轮机的使用寿命、安全 性和可靠性，保证核电汽轮机长周期安全运行。
[0219]
图9是本技术一个实施例的适用于具体型号的转子与轴承系统的轴系振动的在线安全 监控方法的流程图，如图9所示，该方法包括以下步骤：
[0220]
s901，输入转子与轴承系统承受强迫振动与自激振动作用的轴系振动在线监测值。
[0221]
基于核电汽轮机的部件模型数据库1、载荷数据库2与材料数据库3，转子与轴承系统 的轴系振动的在线安全监控方法和子程序，输入某型号1200mw核电汽轮机转子轴颈在线 监测轴振相对位移峰峰值d
p-pr
＝100μm与轴承座在线监测振动速度vb＝4mm/s，进行轴系振 动的在线安全监控。
[0222]
s902，计算转子轴颈在线监测轴振相对位移的比值。
[0223]
该型号1200mw核电汽轮机转子轴颈在线监测轴振相对位移比值r
p-pr
按照如下公式计 算：
[0224][0225]
在上式中，d
p-pr
为该型号1200mw核电汽轮机转子轴颈在线监测轴振相对位移峰峰值 100μm。
[0226]
s903，计算轴承座在线监测振动速度的比值。
[0227]
该型号1200mw核电汽轮机轴承座在线监测振动速度比值rb按照如下公式计算：
[0228][0229]
在上式中，vb为轴承座在线监测振动速度，vb＝4mm/s，[vb]为轴承座在线监测振动速 度的报警值(mm/s)，对于n0＝1500r/min和1800r/min的半转速核电汽轮机[vb]＝5.3mm/s， 对于n0＝3000r/min和3600r/min的全转速核电汽轮机[vb]＝7.5mm/s。
[0230]
需要说明的是，在线监控到的轴系振动的运行监控数据包括轴振相对位移的比值和在 线监测振动速度的比值。
[0231]
s904，转子轴颈在线监测轴振相对位移的优化控制。
[0232]
基于转子轴颈在线监测轴振相对位移的比值，对转子轴颈在线监测轴振相对位移的优 化控制进行判断，以获取到轴振相对位移的优化改进策略。
[0233]
进一步地，通过轴振相对位移的优化改进策略，对于该型号1200mw核电汽轮机转子 轴颈在线监测轴振相对位移进行优化控制：
[0234]
由于r
p-pr
＝0.833＜1，该型号1200mw核电汽轮机转子轴颈在线监测轴振相对位移的运 行监控合格，表明核电汽轮机转子轴颈在线监测轴振相对位移处于受控状态，进入步骤s905。
[0235]
s905，轴承座在线监测振动速度的优化控制。
[0236]
基于轴承座在线监测振动速度的比值，可以对轴承座在线监测振动速度的优化控制进 行判断，以获取到轴振相对位移的优化改进策略。
[0237]
进一步地，通过轴承座在线监测振动速度的优化改进策略，对于该型号1200mw核电 汽轮机轴承座在线监测振动速度进行优化设计控制：
[0238]
鉴于rb＝0.755＜1，该型号1200mw核电汽轮机轴承座在线监测振动速度运行监控合 格，表明核电汽轮机轴承座在线监测振动速度处于受控状态，轴系振动的在线安全监控结 束。
[0239]
在其他情况下，若rb≥1，核电汽轮机轴承座在线监测振动速度的运行监控不合格，表 明在使用阶段需要汽轮机转子与轴承进行检修，查找转子与轴承振动过大原因并进行改进， 重新执行步骤s901至步骤s905，直到rb＜1为止；
[0240]
本技术实施例可以准确监控核电汽轮机的转子与轴承系统的轴系振动的安全性， 对核电汽轮机进行优化运维控制，从而提高核电汽轮机的使用寿命和运行可靠性，保证 核电汽轮机长周期安全运行。
[0241]
在上述实施例的基础之上，还可以打印或者输出核电汽轮机的监控报告，其中， 监控报告中可以包括核电汽轮机每个目标下多个维度的监控数据以及对应的优化改进 策略。可选地，还可以包括核电汽轮机的优化结果等信息。
[0242]
基于同一申请构思，本技术实施例还提供了一种核电汽轮机多目标多维度在线联合 监控系统。图10为本技术实施例提供的核电汽轮机多目标多维度在线联合监控系统的结 构示意图。如图10所示，该核电汽轮机多目标多维度在线联合监控系统100，包括：第 一监控模块11、第二监控模块12、第三监控模块13和优化模块14。
[0243]
第一监控模块11，用于对核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受快速起动进行在线热力 监控，获取核电汽轮机的第一温度监控数据。
[0244]
第二监控模块12，用于对核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性进行在线热力监控，获 取法兰中分面严密性的第二温度监控数据。
[0245]
第三监控模块13，用于对核电汽轮机的转子与轴承系统的轴系振动进行在线监控，获 取轴系振动的运行监控数据。
[0246]
优化模块14，用于根据第一温度监控数据、第二温度监控数据和运行监控数据中的至 少一类监控数据，对核电汽轮机的进行优化运维控制。
[0247]
在一些实施例中，第一监控模块11，还用于：
[0248]
获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数；
[0249]
根据热应力监控参数，获取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比；
[0250]
根据转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比，确定核电汽轮机的温差比，作为 第一温度监控数据。
[0251]
在一些实施例中，第一监控模块11，还用于：
[0252]
获取目标部件的体积平均温差和热力监控参数，其中，目标部件为转子、阀壳或汽缸 中的一个部件；
[0253]
获取目标部件对应材料在工作温度下的材料属性数据；
[0254]
根据目标部件的体积平均温差、材料属性数据和热应力监控参数，确定目标部件的温 差比。
[0255]
在一些实施例中，第一监控模块11，还用于：
[0256]
选取转子的温差比、阀壳的温差比和汽缸的温差比中的最大温差比，将最大温差比确 定为核电汽轮机的温差比。
[0257]
在一些实施例中，第二监控模块12，还用于：
[0258]
获取核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的监控温度界限值；
[0259]
获取汽缸的法兰中分面严密性的外侧金属温度；
[0260]
根据监控温度界限值和外侧金属温度，确定法兰中分面的第二温度监控数据。
[0261]
在一些实施例中，第二监控模块12，还用于：
[0262]
根据外侧金属温度与监控温度界限值，确定法兰中分面的外侧金属温度比值，作为第 二温度监控数据。
[0263]
在一些实施例中，第三监控模块13，还用于：
[0264]
获取核电汽轮机的转子与轴承系统承受强迫振动与自激振动作用的转子轴颈在线监测 轴振相对位移峰峰值与轴承座在线监测振动速度，作为轴系振动在线监测数据；
[0265]
根据轴系振动在线监测数据，确定轴系振动的运行监控数据。
[0266]
在一些实施例中，第三监控模块13，还用于：
[0267]
根据转子轴颈在线监测轴振相对位移峰峰值，确定转子轴颈在线监测轴振相对位
移的 比值；
[0268]
根据轴承座在线监测振动速度，确定在线监测振动速度的比值；
[0269]
将轴振相对位移的比值和在线监测振动速度的比值，确定为轴系振动的运行监控数据。
[0270]
在一些实施例中，优化模块14，还用于：
[0271]
获取第一温度监控数据、第二温度监控数据和运行监控数据各自的监控合格条件；
[0272]
基于各自的监控合格条件，分别对第一温度监控数据、第二温度监控数据和运行监控 数据进行异常判断，以从中确定未满足监控合格条件的异常监控数据；
[0273]
基于未满足监控合格条件的异常监控数据，生成核电汽轮机的优化策略集，其中，优 化策略集中包括至少一个优化改进策略；
[0274]
根据优化策略集，对核电汽轮机进行优化运维控制。
[0275]
在一些实施例中，优化模块14，还用于：
[0276]
根据优化策略集，获取核电汽轮机的优化对象；
[0277]
根据优化策略集中优化对象的优化信息，对优化对象进行优化。
[0278]
在一些实施例中，优化模块14，还用于：
[0279]
继续对未满足监控合格条件的异常监控数据进行监控，若重新获取到的监控数据仍未 满足监控合格条件，则更新优化改进策略，并基于更新的优化改进策略，继续对优化对象 进行优化。
[0280]
本技术实施例中对核电汽轮机进行多目标多维度的在线监控，以实现对核电汽轮 机的寿命、安全性、可靠性的优化，保证核电汽轮机的长寿命、高安全性、高可靠性 运行。
[0281]
基于同一申请构思，本技术实施例还提供了一种电子设备。
[0282]
图11为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。如图11所示，该电子设备 200，包括存储器21、处理器22及存储在存储器23上并可在处理器22上运行的计算 机程序产品，处理器执行计算机程序时，实现上述实施例提供的核电汽轮机多目标多维 度在线联合监控方法。
[0283]
基于同一申请构思，本技术实施例还提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机 可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述实施例提供的核电汽轮 机多目标多维度在线联合监控方法。
[0284]
基于同一申请构思，本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序， 所述计算机程序在被处理器执行时实现上述实施例提供的核电汽轮机多目标多维度在线联 合监控方法。
[0285]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产 品。因此，本技术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，本技术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。
[0286]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图 和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一
流 程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机 程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器 以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用 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装 置。
[0287]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式 工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置 的制造品，该指令装置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。
[0288]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机 或其他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，从而在计算机或其他 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。
[0289]
基于同一申请构思，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计 算机指令，其中，该计算机指令用于使计算机执行上述实施例中的转子与轴承系统的轴系 振动的在线安全监控方法。
[0290]
基于同一申请构思，本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序， 该计算机程序在被处理器执行时上述实施例中的转子与轴承系统的轴系振动的在线安全监 控方法。
[0291]
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要 求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词
ꢀ“
一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本技术可以借助于包括有若干不同部件的硬件 以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中 的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表 示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0292]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者 隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐 含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。
[0293]
尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概 念，则可对这些实施例作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 实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
[0294]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和 范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内， 则本技术也意图包含这些改动和变型在内。