母管制汽轮发电机组的经济运行

针对母管制各汽轮发电机组的功率燃料耗量特性不独立,互相影响,加上燃料的精确计量较困难等问题,提出了一种基于优化汽耗量特性的母管制汽轮发电机组经济运行的方法。该方法通过收集各台发电机功率和相应的汽轮机进汽量等有关数据,采用数理统计的方法,并运用最小二乘法原理拟定出各种负荷工况下的平均汽耗量与功率的关系曲线,在给定发电机总功率的前提下,求出汽轮机的总汽耗量最小所对应的各台发电机的功率和各台汽轮机的进汽量,从而降低机组的总燃料耗量。     

大型火电机组母管制空冷系统特性

为提高大型火电直接空冷机组对气象条件和发电负荷变化的适应能力,提出了一种联建式直接空冷机组母管制冷却系统。建立数学物理模型,对其空气侧流场进行数值模拟,并以此为外部边界条件,开发汽轮机排汽在冷却系统内流动阻力损失和蒸汽流量计算程序。综合考虑外部冷却空气流场和内部蒸汽流动凝结过程,获得夏季和冬季不同环境温度、不同冷却单元投运数量下,各空冷单元的凝结蒸汽流量及汽轮机背压。结果表明,采用母管制冷却系统,在夏季高温环境下冷却一台机组乏汽时,可以显著降低汽轮机背压,提高机组热经济性;冬季环境温度低至??25℃,冷却两台机组乏汽仍可保证汽轮机背压高于阻塞背压,翅片管不发生冻结。     

基于LSSVM的汽轮机阀门流量特性辨识及应用

阀门流量特性的准确辨识对于汽轮机控制至关重要。提出了一种基于最小二乘支持向量机（LSSVM）的汽轮机阀门流量特性辨识方法：通过对机组的历史运行数据进行筛选,获得其处于稳定工况下的运行数据;利用LSSVM辨识由综合阀位指令、主蒸汽压力、调节级压力等构成的主要参数向量与计算获得的汽轮机实际进汽流量之间的关系;最后利用已建立的LSSVM模型,并通过改变主要参数向量值来模拟汽轮机阀门流量特性试验的工况,进而实现对汽轮机阀门流量特性的辨识。该方法不需要进行汽轮机阀门流量特性试验,减轻了工作量,避免了试验方法对机组安全稳定运行带来的不利影响。     

基于LSSVM的汽轮机阀门流量特性辨识及应用

阀门流量特性的准确辨识对于汽轮机控制至关重要。提出了一种基于最小二乘支持向量机（LSSVM）的汽轮机阀门流量特性辨识方法：通过对机组的历史运行数据进行筛选,获得其处于稳定工况下的运行数据;利用LSSVM辨识由综合阀位指令、主蒸汽压力、调节级压力等构成的主要参数向量与计算获得的汽轮机实际进汽流量之间的关系;最后利用已建立的LSSVM模型,并通过改变主要参数向量值来模拟汽轮机阀门流量特性试验的工况,进而实现对汽轮机阀门流量特性的辨识。该方法不需要进行汽轮机阀门流量特性试验,减轻了工作量,避免了试验方法对机组安全稳定运行带来的不利影响。     

深度调峰工况下汽轮机配汽方式优化研究

选择某超超临界喷嘴配汽汽轮机作为研究对象,分析了传统配汽方式优化和汽轮机滑压曲线存在的局限性,通过建立相应的调节级仿真模型,计算了不同流量系数下不同阀门组合的热耗特性,给出了不同流量系数下的最佳阀门组合方式、压力和流量特性曲线。按照该汽轮机年度调峰运行数据分析,采用优化后的配汽方式运行,可以使2台机组平均降低汽轮机热耗约10 k J/kWh,预测当汽轮机参与深度调峰后,可以实现更大幅度的节能收益。     

基于双隐层径向基过程神经网络的汽轮机排汽焓在线预测

为实现机组经济性能在线诊断,将双隐层径向基神经网络方法引入汽轮机排汽焓在线预测计算,建立了汽轮机排汽焓特性与相关运行参数之间的复杂关系模型。并以某300MW机组汽轮机末级抽汽及排汽焓值为例进行了在线计算。结果表明:该方法在线预测汽轮机排汽焓值的平均相对误差小于1%,比BP神经网络的精度更高,同时具有训练速度快、结构简单、精度高等特点,是一种行之有效的预测方法。     

神经网络算法在汽轮机排汽焓估算中的应用

在线机组热力系统性能计算中,汽轮机的排汽通常处于湿蒸汽区,排汽干度目前无法实现直接测量。对此,将神经网络方法应用于汽轮机排汽焓的估算,通过分析汽轮机排汽焓的影响因素,并对数据进行无量纲化处理,对BP神经网络在不同训练函数下的计算精度与速度,以及BP神经网络与RBF神经网络计算排汽焓的准确度进行比较。结果表明:BP神经网络对训练函数的依赖程度较大,部分函数在计算中随机性较强、计算时间较长;traingdx、trainscg和trainoss 3个函数计算时间较短、计算精度较高,可作为训练函数;RBF神经网络的计算误差较BP神经网络大,但其自适应能力强,对训练函数的依赖程度较小,在训练样本足够多时,可以减小其计算误差。     

超超临界机组100%容量给水泵汽轮机运行异常分析

针对配置单台100%容量给水泵汽轮机的超超临界机组升负荷过程中,给水泵汽轮机突然出现高压进汽调节阀开启的异常情况,结合给水泵汽轮机运行容量和运行效率,对给水泵汽轮机凝汽器真空泵运行方式、循环水流量、凝汽器背压、给泵汽轮机效率等因素进行全面分析,最终查明给水泵再循环门泄漏是给水泵汽轮机运行异常的根本原因。更换再循环门后,给水泵汽轮机运行正常,机组带负荷能力恢复正常。     

超超临界二次再热机组给水泵小汽轮机优化选型

传统给水泵小汽轮机以机组最大出力为选型基准,在机组THA及以下工况运行时小汽轮机运行效率相对下降较多。为提高小汽轮机运行效率,有必要开展给水泵小汽轮机优化选型研究。利用汽轮机补汽增大出力的原理,以机组THA工况对应出力为小汽轮机设计选型基准,需要更大出力时通过开启补汽来实现,可相对提高THA及以下工况小汽轮机运行效率。结合某二次再热机组给水泵小汽轮机选型分析实例,对优化前后小汽轮机工作参数进行计算,对比分析不同工况下小汽轮机耗汽量及对机组能耗指标的影响。结果表明,优化选型后,THA、75%THA和50%THA工况下对应小汽轮机进汽流量分别降低1.9、1.2、0.8 t/h,汽轮机热耗分别降低3.08、3.42、3.62 k J/(k W·h)。该小汽轮机优化选型方法可在超超临界二次再热机组上推广应用。     

计及集群效应的直接空冷机组经济背压研究

直接空冷系统中数十台风机集群运行,电耗较大,并且集群效应对各台风机工作点及电耗的影响不尽相同,因此研究考虑集群效应的风机群优化对降低厂用电率具有重要意义。以某600MW直接空冷电站为研究对象,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟和最小二乘法建立考虑集群效应的冷端模型,从而获得典型工况下的风机流量和机组排汽压力,进而计算汽轮机净功率得到建模样本,基于BP神经网络建立机组背压模型,利用梯度下降法得到任意工况下的经济背压。结果表明:集群效应使得外围风机出力明显降低,且对冷端模型精度有较大影响,忽略集群效应的影响会造成经济背压计算值偏低;机组经济背压与排汽负荷、环境温度均呈正相关关系;环境温度越高,其对经济背压的影响越明显。     

基于BP神经网络的火电机组实时负荷裕度计算

基于BP神经网络给出了计算火电机组实时最大可调负荷的方法,该方法可通过对近期机组制粉系统出力、锅炉受热面温度、主蒸汽压力、给水流量、汽轮机振动及辅机性能等相关运行参数的分析,得到机组实时可调最大负荷。根据机组不同时段最大可调负荷与同时段机组运行参数的相关性,计算得到的机组负荷裕度不仅可以指导机组的优化运行,而且可使电网及时调整各机组负荷。     

基于主成分分析与神经网络复合模型的汽轮机排汽焓计算

以某300 MW汽轮机为例,建立了基于主成分分析与神经网络复合模型的汽轮机排汽焓计算模型。首先分析了主成分分析和人工神经网络计算原理,然后采集了影响汽轮机排汽焓的各个主要参数的历史数据,并对采集到的数据进行了数据预处理,对剔除坏点后的历史数据做主成分分析,得到了累计贡献值大于99.95%的4个主要成分,并以这4个主要成分作为BP神经网络的输入变量,汽轮机排汽焓作为输出变量,建立基于主成分分析与神经网络复合模型的汽轮机排汽焓计算模型,通过对模型的训练和验证,得到了汽轮机排汽焓计算模型,便于在线监测中进行实时调用。研究结果表明：主成分分析能够确定合理的BP神经网络输入变量个数,提高训练精度和训练速度;主成分分析与神经网络复合模型对排汽焓的计算精度符合工程要求;排汽焓在各个负荷工况下波动不大。     

600MW汽轮机喷嘴配汽方式下阀门重叠度影响的研究

针对汽轮机组流量特性存在的问题,对汽轮机喷嘴配汽方式下阀门重叠度的影响进行了研究。通过理论计算与仿真实验相结合的方法,确定某600MW汽轮机组给定重叠度下阀门联合流量特性,分析了重叠度对调节级效率及级后压力的影响,探讨了调节阀重叠度的合理选取,并针对定压运行方式提出一种调节级效率快速建模方法,为喷嘴配汽方式汽轮机组运行优化提供指导。     

母管制电厂负荷优化分配的特殊性

母管制电厂中,由于各种汽水母管的存在,各并列运行机组间汽水相互贯通,机组的运行特性、汽水流量分配随运行工况的不同而不同,与单元制机组有很大差别。如果按汽轮机正规热力试验得到的耗量特性曲线为依据来进行机组负荷优化调度,是不符合电厂实际运行情况的,必须考虑给水流量、凝水流量、高加疏水量的分配以及除氧器组合运行方式等因素的影响,才能求出机组负荷优化分配的最优解。     

基于CAESARⅡ研究限位装置对汽机进汽口推力影响

依托福州某投资区供热工程的分段母管制主蒸汽系统,使用CAESARⅡ软件对20MW抽汽背压式汽轮机进汽管道进行应力分析,研究限位装置对汽轮机进汽口推力的影响。分析可知在管道合适位置引入限位装置,可以有效减小管道热态位移和进汽口推力。     

国产亚临界350 MW汽轮机经济性分析

以机组性能试验结果为依据,通过试验测得的有关数据,对汽轮机缸效率、轴封漏汽量、驱动给水泵汽轮机用汽流量、再热器减温水流量及运行参数等影响汽轮机热耗率的因素进行了定量分析,并确定了主要影响因素,为机组经济运行及改造提供依据。     

西门子660HW机组调门伺服阀运行中的更换

邯峰发电厂一期工程为2台660 MW机组,汽轮机为亚临界、中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽反动式汽轮机,由德国西门子公司生产.2台机组分别于2000年12月和2001年6月投入运行.汽轮机高、中压缸进汽阀门为左右对称布置,阀门为联合截止控制阀,进汽为节流调节,汽轮机采用DTC(DEH)方式控制两侧调门开度以实现对机组负荷的控制.     

200MW干式冷却汽轮机末级流动特性试验研究

在现场运行机组上，对首台国产二排汽２００ＭＷ空冷汽轮机进行了１１个工况末级流场测量，取得了大量试验数据，试验观察到了小容积流量时末级出现的倒流，脱流现象，得出了脱流区高度与末级相对容积流量的关系。试验结果为空冷汽轮机安全经济运行提供了实测数据，对供热机组，调峰机组亦有实际参考价值。     

基于历史数据的汽轮机调节阀流量特性优化

汽轮机在经过长期运行、汽轮机数字电液控制系统(DEH)或通流部分改造后,汽轮机调节阀的实际流量特性曲线将偏离设计值,从而影响机组一次调频和负荷控制能力,而现场流量特性试验存在试验条件苛刻、耗时长、精度低等缺点。本文通过对机组历史运行数据进行分析和挖掘,针对不同的情况提出2种方法以辨识汽轮机调节阀实际流量特性,有阀后压力数据时采用迭代计算求出各阀门流量特性曲线,无阀后压力数据时采用弗留格尔公式求出阀组流量特性曲线,分别通过仿真和分段线性化对DEH阀门管理曲线进行优化修正,确定阀门合理的重叠度。将该方法应用于某660 MW机组,结果表明在顺序阀模式下,汽轮机调节阀流量特性曲线的线性度有了很大改善,机组自动发电控制(AGC)变负荷和一次调频的能力得到了提高。     

基于历史数据挖掘的调阀流量特性柔性优化

现代汽轮机控制系统中,汽轮机阀门流量特征管理是通过一组配汽 F(x)来实现的,即汽轮机阀门流量特性 曲线理论上是其流量特征的数值表征,当 DEH 设定的阀门流量特性曲线与实际流量特性一致时,汽轮机才会表现出 良好的性能.但现实生产过程中由于设备安装偏差、通流改造、DEH 改造、运行老化以及检修解体等原因,阀门实 际流量特性与配汽函数中参数设置不一样,造成负荷波动、一次调频品质不合格或机组协调能力不足等问题.而 DCS 系统中每天存储着数以亿计的运行数据,该数据能够真实、客观、全面反映机组运行特性,如果能利用历史数据挖掘 的办法,正确利用这些数据,发挥其作用和潜能,实现利用历史数据分析汽轮机阀门在各种工况下的流量特性,那么优化后的阀门流量特性曲线和实际流量特性更接近一致性,从而使汽轮机表现出良好的控制性能,大大提高负荷的控制精度和一次调频的调节性能.