汽轮机汽门快控功能仿真与参数辨识

针对汽轮发电机组汽门快控误动引起汽轮机超速失稳的问题,建立了汽轮发电机-无穷大电网耦合模型,验证了汽门快控功能的作用效果,并对逻辑参数进行了辨识。设置延时逻辑过滤功率变送器畸变信号,引入故障临界切除时间作为参数辨识依据。结果表明:汽门快控功能具有良好的防超速、稳运行作用,当汽门延时时间设置为60～70 ms,关闭持续时间为0.3 s时,既可有效避免汽门误动,又能防止机组超速事件发生。     

大气参数对燃气轮机进气冷却效果的影响

针对燃气轮机进气冷却的效果在不同大气参数下变化很大的问题,对燃气轮机进气冷却装置的热力过程、影响因素、经济效果等方面进行了研究。基于某电厂燃气轮机和燃气-蒸汽联合循环机组的运行数据,利用热平衡仿真软件Gate Cycle对两种发电机组系统进行模块化建模,并增加进气冷却装置,定量分析了两种发电机组进气被冷却后输出功率的增加量(即进气冷却效果)在不同大气参数(温度、相对湿度和压力)下的变化情况。研究结果表明,大气参数的变化,会对燃气轮机进气冷却的效果产生很大影响,两者之间呈现出一定的数值关系。     

基于数据驱动的发电机组软测量建模方法优化研究

针对发电机组中部分难测准参数的软测量及已测量参数的准确性校验等应用问题,提出了融合广义神经网络(GRNN)和B样条偏最小二乘回归(PLSR)各自优势的数据驱动软测量建模新方法NN-PLS。该方法先采用了GRNN对由机理分析初步选定的建模变量预建模,考察了各参变量对因变量的平均贡献率,并筛选得出了主要建模参数,然后采用B样条PLS对筛选后的变量建模,从而得出了简化、可靠的模型,最后以联合循环电厂的实测数据为样本进行了建模。研究结果表明,NN-PLS方法对不同工况下测量参数拟合准确、精度高、模型泛化能力强,同时由于该模型需要保存的参数相对较少,更适合作为解决上述在线问题的模型。     

透平叶片试验模态分析中的离散建模方法研究

在试验模态分析过程中,离散建模方法的不同对模态分析结果的准确性产生重要的影响.对某一透平弯扭叶片,根据模态理论构建模态分析试验台,通过对比实验,从振型的真实性、振型的可分辨性、测试误差大小以及测试时间方面综合研究离散建模方法对试验模态分析结果的影响.结果表明,所建立的模型越接近真实叶片的形状,其模态振型越逼真,但是对各振型频率的数值影响不大;选择合理的离散网格数目能在保证振型的可分辨性的基础上减少测试误差.研究的结论为透平叶片试验模态分析过程中的测试模型和离散网格数目的确定提供了指导.     

重力热管蒸汽发生器热力学分析

为挖掘热管蒸汽发生器回收余热的潜能,基于耗散理论,对不考虑黏性耗散影响和考虑黏性耗散影响的两种情况,分别推导出无量纲参数（耗散数和耗散数）的表达式,并结合工程案例,分析了热管蒸汽发生器烟气侧入口处迎风面流速、热管外径及热管蒸发段长度等参数对耗散数和耗散数的影响,并给出一些有关热管蒸汽发生器设计的建议.研究表明：当不考虑黏性耗散影响时,耗散数和耗散数的变化趋势与温度耗散的变化趋势相同;当考虑黏性耗散影响时,耗散数和耗散数的变化趋势与温度耗散和压力耗散乘积的变化趋势相同,且耗散数比耗散数对迎风面流速、热管外径和热管蒸发段长度等参数变化的响应更敏感.上述方法为热管余热回收装置的热力学性能研究提供了参考.     

汽轮机调节级临界压比特性

为了实现汽轮机负荷的精确控制,提升自动发电控制(AGC)与一次调频能力,消除功率波动源,提高安全可靠性,通过理论计算准确得到汽轮机调节级的临界压比,研究级临界压比与流量、反动度和速比之间的关系,分析新蒸气参数、机组配气方式、结构尺寸对调节级临界压比的影响.得出调节级中全开阀后的喷嘴组最先达到临界,级临界压比是只与调节级结构尺寸有关的常数,与新蒸气参数、机组配气方式无关.对部分配气方式进行优化,消除不同配气方式之间的流量偏差,将流量误差控制在1%以内.以某600 MW超临界汽轮机为例,通过与流量特性试验、实际运行数据的对比,验证了理论计算和分析的准确性.     

炼铁伴生能源联合循环系统热力学性能分析

针对富余煤气和烧结余热分散回收利用效果不显著的问题,提出一种炼铁伴生能源联合循环发电方法.通过系统整合,即将烧结余热引入余热锅炉,与传统的富余煤气燃气-蒸汽联合循环系统耦合,构成炼铁工序伴生能源联合循环系统,使炼铁工序中伴生的富余煤气和烧结余热资源梯级利用.基于能量平衡、平衡和能级平衡理论,对系统整合前后热力学性能进行分析比对.绘制出整合前后系统的能流图和流图,并计算出系统中各个组件的能损失和损失.结果表明：在富余煤气初参数和蒸汽侧热力参数均相同条件下,整合后系统能效率及效率分别较整合前提高了1.51%和0.64%,而能级差降低了11.8%.     

火电厂在线能损分析优化系统

阐述了在火电厂引起在线能损分析优化系统的必要性和重要性，介绍了在线能损分析的具体方法以及该系统在能损分析以及优化指导方面的各种功能，它为火力发电企业节约能源，降低成本，提高经济效益提供了有力依据。     

燃气-蒸汽联合循环机组的汽轮机启动过程优化

为加快汽轮机的启动速率,缩短暖机时间,提高燃气-蒸汽联合循环机组调峰能力,建立了汽轮机转子二维轴对称模型,通过数值模拟找出启动过程中转子热应力的变化规律.在有限元计算的基础上,采用DCS组态的方法,实现机组的在线应力计算、监视,优化启动过程.优化后的快速启动过程与原温态启动相比,启动时间可缩短约40 min,每年可增加306万元的经济效益.     

汽轮机转子中心孔对转子温度和应力分布的影响

为使汽轮机转子在线热应力监测和寿命管理系统中的危险截面确定有准确的依据，对135MW汽轮机转子进行冷态启动条件下的热一应力耦合有限元计算。计算了存在中心孔和无中心孔两种转子模型，及在相同几何尺寸、相同边界条件和初始条件下的温度分布和应力分布。计算结果表明，两个转子模型的外表面应力差异不大，但中心部位的应力相差较大。