【技术实现步骤摘要】
本申请涉及凝汽器清洗，更具体地，涉及一种汽轮机凝汽器定位清洗系统及方法。
技术介绍
1、凝汽器设备是汽轮机组的一个重要组成部分，它的工作性能直接影响整个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。而凝汽器的传热系数是汽轮机运行的重要指标，也是反映凝汽器综合性能的一项主要考核指标。凝汽器的传热系数对汽轮发电机组的经济性有着直接影响，严重时直接影响机组发电负荷。因此保持凝汽器良好的运行工况，保证凝汽器的最佳传热系数，是发电厂节能的重要内容。然而在蒸汽发生器或凝汽器内部，由于水中的杂质和化学物质的作用，会导致管道和设备表面上形成一层厚厚的垢层。这些垢层会影响设备的正常运行，降低传热系数，甚至会导致设备的故障和损坏。因此，凝汽器结垢的问题需要引起我们的重视。
2、火电厂凝汽器机器人在线清洗是近年来兴起的新兴技术，可以较为有效地实现电厂凝汽器的在线清洗，然而在使用机器人进行凝汽器清洗时，通常需要人为设定清洗周期，且均是对整个凝汽器进行大面积清洗，无法精准定位凝汽器的结垢区域，清洗效率不高，容易造成大量的资源浪费。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种汽轮机凝汽器定位清洗系统及方法，用以解决现有技术中汽轮机凝汽器清洗效率不高、易造成资源浪费的问题，包括：
2、清洗周期设定模块，用于获取汽轮机凝汽器的传热系数，根据汽轮机凝汽器的传热系数设定凝汽器的清洗周期；
3、清洗区域定位模块，用于获取凝汽器内部图像信息，对凝汽器内部图像信息进行处理，根据处理结果定位清洗区域
4、清洗时间设定模块，用于计算各清洗区域的结垢率，根据各清洗区域的结垢率设定凝汽器的清洗时间；
5、清洁系数计算模块，用于计算清洗后凝汽器的清洁系数，根据清洗后凝汽器的清洁系数判断是否需要进行化学清洗；
6、清洗液浓度设定模块，用于当检测到凝汽器需要进行化学清洗时，根据清洁系数设定化学清洗时清洗液的浓度。
7、进一步地，所述清洗周期设定模块用于：
8、采集上一次清洗后的实际凝汽器传热系数，计算凝汽器传热效率，所述凝汽器传热效率为实际凝汽器传热系数与理想凝汽器传热系数的比值；
9、整合历史凝汽器传热效率数据序列，对历史凝汽器传热效率数据序列进行预处理，将预处理后的历史凝汽器传热效率数据序列拟合成传热效率变化线性回归模型；
10、基于线性回归模型确定凝汽器传热效率预测值，计算线性回归模型的误差值，根据线性回归模型的误差值对凝汽器传热效率预测值进行修正；
11、基于线性回归模型计算修正后凝汽器传热效率预测值达到第一预设阈值所需的时间，根据凝汽器传热效率达到第一预设阈值的时间设定凝汽器清洗周期。
12、进一步地，所述清洗周期设定模块还用于：
13、获取凝汽器实时传热效率，计算线性回归模型的误差值，所述误差值为凝汽器实时传热效率与线性回归模型预测的传热效率的差值；
14、根据线性回归模型的误差值确定第一预设时段内线性回归模型误差平方和；
15、将误差平方和与容许误差平方和相减后除以容许误差平方和，得出模型误差概率；
16、将模型误差概率与线性回归模型预测凝汽器传热效率相乘，得出修正后的凝汽器传热效率预测值。
17、进一步地，所述清洗区域定位模块用于：
18、对凝汽器内部图像进行预处理，得出凝汽器内部灰度图像；
19、将凝汽器内部灰度图像平均分为n个分区，基于k均值聚类算法对各分区的灰度值进行聚类，根据聚类结果划分子分区，确定各子分区的类型并提取结垢子分区；
20、计算各分区中的结垢子分区所占面积与分区面积的比值，得出分区结垢率，将分区结垢率大于第二预设阈值的分区设定为目标清洗区域。
21、进一步地，所述清洗区域定位模块还用于：
22、获取凝汽器内部灰度图像中各像素点的灰度值，设定聚类中心数k的值为3，将凝汽器内部灰度图像划分为换热管中心区域、结垢区域及其他区域，根据历史图象数据中各类型区域的灰度值设定初始聚类中心；
23、计算各像素点的灰度值与聚类中心的欧氏距离，根据各像素点的灰度值与聚类中心的欧氏距离对各分区进行聚类划分；
24、获取经聚类划分后各分区像素点灰度值的平均值，根据像素点灰度值的平均值更新聚类中心；
25、重复迭代并设定新的聚类中心，直至聚类中心不再发生变化，得到最终聚类中心，根据最终聚类中心对各分区的灰度值进行聚类。
26、进一步地，所述清洗时间设定模块用于：
27、计算各清洗区域的结垢率与预设容许结垢率的差值，根据各清洗区域的结垢率与预设容许结垢率的差值设定凝汽器的清洗时间；
28、若清洗区域的结垢率与预设容许结垢率的差值小于第三预设阈值，则设定第一清洗时间为凝汽器的清洗时间；
29、若清洗区域的结垢率与预设容许结垢率的差值大于或等于第三预设阈值，则设定第二清洗时间为凝汽器的清洗时间；
30、若清洗区域的结垢率与预设容许结垢率的差值大于第四预设阈值，则设定第三清洗时间为凝汽器的清洗时间。
31、进一步地，所述清洁系数计算模块用于：
32、统计清洗后凝汽器内部灰度图像的总结垢面积，根据清洗后凝汽器内部灰度图像的总结垢面积计算凝汽器的清洁系数；
33、若清洗后凝汽器的清洁系数大于第五预设阈值，则需要对凝汽器进行化学清洗；
34、若清洗后凝汽器的清洁系数小于或等于第五预设阈值，则无需对凝汽器进行化学清洗。
35、进一步地，所述清洁系数计算模块还用于：
36、统计清洗后的结垢子分区，计算总结垢面积，所述总结垢面积为凝汽器内部灰度图像中全部结垢子分区所占面积的和，计算总结垢面积结垢占凝汽器内部灰度图像面积的比值；
37、若总结垢面积占全部凝汽器内部灰度图像面积的比值大于第六预设阈值，则获取清洗前后凝汽器的传热效率，根据清洗前后凝汽器的传热效率绘制传热效率随时间变化的曲线图；
38、根据传热效率随时间变化的曲线图计算凝汽器传热效率在清洗前后时间段内的斜率均值，计算出斜率均值的倒数并进行归一化处理后与结垢子分区面积比值相乘，得出凝汽器的清洁系数；
39、若总结垢面积占全部凝汽器内部灰度图像面积的比值小于或等于第六预设阈值，则直接将结垢子分区面积比值设定为凝汽器的清洁系数。
40、进一步地，所述清洗液浓度设定模块用于：
41、设定默认清洗液浓度曲线，根据清洁系数设定清洗液浓度修正公式；
42、根据清洗液浓度修正公式对默认清洗液浓度进行修正，绘制修正后的清洗液浓度曲线，所述清洗液浓度修正公式为，
43、c＝cl[exp(sl-sq)]
44、其中，c为修正后清洗液浓度，cl为默认清洗液浓度，sl为预设最佳清洁系数，sq为当前清洁系数。
45、为了实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洗周期设定模块用于：
3.如权利要求2所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洗周期设定模块还用于：
4.如权利要求1所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洗区域定位模块用于：
5.如权利要求4所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洗区域定位模块还用于：
6.如权利要求5所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洗时间设定模块用于：
7.如权利要求4所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洁系数计算模块用于：
8.如权利要求7所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洁系数计算模块还用于：
9.如权利要求8所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洗液浓度设定模块用于：
10.一种汽轮机凝汽器定位清洗方法，其特征在于，所述方法包括：
【技术特征摘要】
1.一种汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洗周期设定模块用于：
3.如权利要求2所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洗周期设定模块还用于：
4.如权利要求1所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洗区域定位模块用于：
5.如权利要求4所述的汽轮机凝汽器定位清洗系统，其特征在于，所述清洗区域定位模块还用于：
【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓明，郭宇，荣宏扬，李曦，高鹏伟，黄迪，马立，
申请(专利权)人：华能新华发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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