基于PID自整定的调门流量曲线失配非线性补偿

汽轮机调门流量曲线会不可避免地出现与实际调门流量特性曲线失配的现象,流量曲线失配主要表现为控制回路出现非线性,影响机组的负荷控制甚至安全稳定运行。从汽轮机控制原理出发,研究汽轮机控制器自校正方案,在原有PID控制器结构的基础上,利用增益规划设计非线性控制器,采用基于对象模型的PID参数自整定方法达到对流量曲线失配非线性进行补偿的目的,仿真结果验证了该方法的可行性。     

基于数据挖掘的汽轮机阀门流量特性优化应用

汽轮机进汽调阀由于受蒸汽长期冲刷,在通流结构老化、变形和系统改造等因素的影响下,其实际流量特性容易偏离设计值,影响机组负荷精准控制和安全稳定运行。为避免进行复杂且要求严格的现场流量特性试验工作,通过对机组历史运行数据的挖掘和分析,准确辨识出汽轮机进汽调阀流量特性参数,并基于流量特性线性化考虑,优化DEH阀门管理函数。将该方法应用于某600 MW等级超临界机组,其汽轮机调阀流量特性的线性偏差度得到较大改善,机组变负荷能力和一次调频能力都得到了大幅提高。     

汽轮机阀门流量升程曲线的研究进展介绍

获得汽轮机准确的阀门流量曲线,是机组能够稳定、灵活运行的重要保障。梳理了目前针对阀门流量特性曲线优化研究的各种方法,对传统的试验方法及数值仿真方法进行了调研,阐述了国内外的发展现状,同时分析了一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的阀门升程-功率预测方法,利用调节阀门升程指令直接预测汽轮机机组的输出功率。研究成果可为汽轮机阀门流量升程曲线优化工作提供参考。     

基于阀位的主蒸汽流量计算可行性研究

对利用调门综合阀位计算主蒸汽流量需要解决的问题进行了分析,借助某汽轮机正规试验数据,建立了阀位与流量关系的数学模型,并对其相关性、重现性进行了检验。结果表明,当调门重叠度设置合理时,主蒸汽体积流量与综合阀位相关性较强;当调门系统未改变时,调门流量特性重现性较好;主蒸汽流量可由调门综合阀位和主蒸汽参数来求得,作为主蒸汽流量间接测量计算的又一方法,可用于日常离线分析计算。     

过载补汽节流配汽机组流量特性及重叠度试验研究

某超临界汽轮机组配汽机构采用带过载补汽节流配汽方式。在实际运行过程中,由于该机组的配汽函数偏离于汽轮机的实际流量特性,尤其是过载补汽阀与主调节阀之间未设置必要的重叠度,因而,使得该机组的AGC及一次调频特性均难以满足电网调频需求。经过现场汽轮机流量特性与重叠度的精细化调整,实现了该机组的进汽流量的精确控制,既提高了机网协调品质,又为机组安全高效运行起到了有效的指导作用;可为同类型机组流量特性整定工作以及调节阀重叠度设定提供参考。     

超临界600MW汽轮机滑压优化运行的试验研究

介绍了某电厂超临界600MW机组滑压优化运行的试验研究.通过分别在510MW、480MW、420MW、360MW、300MW工况下进行定滑压运行性能对比试验,得到了机组调门管理曲线优化后的滑压运行曲线.新的滑压运行方式有效地降低了汽轮机热耗率,提高了机组变负荷时的运行经济性.     

汽轮机阀门流量特性在线监测优化系统及应用

汽轮机阀门流量特性对火电机组的涉网性能有重要影响。阀门流量特性不理想会造成火电机组一次调频性能下降,或是诱发机组功率振荡乃至电网低频振荡。为了实现汽轮机阀门流量特性问题的全过程管控,开发了一套汽轮机阀门流量特性在线监测优化系统,该系统可实现对阀门流量特性的在线监测和阀门流量函数的滚动优化。结果表明:应用该系统后某300 MW机组的汽轮机阀门流量特性具有良好线性,从而消除由于非线性所带来的涉网风险;配合适当的使用方法,该系统能够实现阀门流量特性问题的主动防治,从根本上解决其引起的火电机组涉网性能问题。     

亚临界330MW供热机组汽轮机高调门大幅高频摆动问题的分析及解决

本文针对电厂中亚临界330 MW供热机组存在的汽轮机高调门的大幅高频摆动问题进行了一些相关研究,通过对机组实际运行参数的对比分析发现,顺序阀进汽规律与高调门实际流量特性不匹配是高调门发生大幅摆动问题的根本原因。最终,通过对机组进行阀门实际流量特性辨识和顺序阀进汽规律优化,有效地解决了此问题。这对于提高目前在国内供热机组中占主流的300 MW级别机组运行的安全和经济性等具有一定的借鉴意义。     

DEH阀门流量特性曲线校正

就汽轮机长期运行或者大修之后DEH系统阀门流量特性偏离原来曲线的问题,对某600MW机组阀门流量特性试验进行说明,并对DEH系统阀门流量曲线进行校正,校正后机组AGC响应及一次调频能力增强。此工作对汽轮机组阀门流量特性曲线校正有一定的参考价值。     

由高调门特性问题引发的汽轮机负荷失控故障诊断

针对两类典型负荷失控故障,从在线测试诊断的角度进行了详细的现象描述和机理分析。目前对该问题的认识普遍存在片面性,实际机组重叠度设置合理与否不是该问题的核心:不仅重叠度设置不合理会导致机组流量特性曲线的线性度较差;而且重叠度设置合理条件下,调门开启过程过陡或者过于平缓也会导致机组流量特性曲线的线性度不合理,进而引起机组的负荷振荡现象或负荷突变故障。所以,调节阀流量特性曲线的线性度发生偏离才是问题的本质所在。最后,提出了一个针对调门特性问题导致的实际负荷失控故障的主动预防和有效诊断具有一定工程价值的测试方法。     

振荡作用下气液两相流的流动特性

为研究高强化活塞冷却油腔内气液两相流的振荡流动结构对其强化传热效果的影响,对矩形空腔内气液两相流的振荡流动过程进行了实验研究。结果表明:气液两相流在起振阶段和充分振荡阶段的振荡流动规律有着明显的区别,起振阶段两相流以"爬壁"运动为主,而充分振荡阶段两相流则以"绕壁"运动为主;振荡频率主要影响两相流中气泡的状态和湍流强度,而填充率则主要影响两相流的流动形态和运动规律,在起振阶段振荡频率和填充率对起振阶段时长和最大气泡尺度的变化都有显著影响,而在充分振荡阶段,振荡频率对于气泡尺度的影响要明显高于填充率。     

模型试验中的阵发性不稳定流态及折冲流——李家峡水电站左底孔试验中的两个问题

本文证实李家峡水电站左底孔不存在阵发性不稳定流态问题,模型上的这种不良流态是模拟条件引起的。文章分析了与折冲流有关的因素,如压差、压力和流速梯度以及渥奇面参数,进而提出了修改方案,基本解决了该孔存在的折冲流问题。     

缸盖冷却水的单相流沸腾模型

针对缸盖水腔内的冷却水流动沸腾传热计算,本文介绍了两种单相流沸腾模型。模型认为流动沸腾总传热量等于泡核沸腾和单相对流传热之和,其中泡核沸腾传热计算采用修正后的容积沸腾传热计算公式。BDL模型在Chen模型的基础上作了改进,考虑了冷却水局部流动参数及饱和状态的影响,适用于局部流动传热计算。     

河流生态径流评价的流量区间组成法

基于最小生态径流、适宜生态径流(阈值)和最大生态径流,提出了河流生态径流评价的流量区间组成法,依据各生态径流过程将实测径流划分为不同区间,分析评价了蒙江流域八茂站不同时期河流各月生态需水满足程度。实例应用结果表明,河流适宜生态径流计算时,蒙江流域丰、平、枯水期保证率取45%、50%、70%更为合适;水利工程的大量修建使蒙江流域河流径流处于适宜生态径流阈值范围内比例明显减小,且河流的生态需水保证率大幅降低。未来可根据来水情况和流量区组成法确定的流量区间调控河流径流过程,从而维持河流生态系统的健康与稳定。     

低流阻系数轴流式止回阀的内部流场分析

为了设计公称直径为DN200的低流阻系数轴流式止回阀,并准确分析其压力损失和流阻特性,在其原有的结构基础上,用汇源法设计止回阀的阀芯结构,得到结构优化后的轴流式止回阀。基于FLUENT(商用计算流体力学)软件提供的标准k-ε两方程湍流模型,对结构优化后的轴流式止回阀进行三维流道数值模拟,求解出不同工况下的压力云图和速度流线图,计算出优化后的止回阀流阻系数在0.272以下,小于优化前的0.4。最后,总结出进口压力、进口速度与流阻系数之间的关系。计算结果表明:在止回阀流道结构保持不变的情况下,影响止回阀流阻系数的主要因素是进口平均速度,随着进口流速的增大,止回阀的流阻系数呈逐渐减小的趋势;在进口速度保持不变的情况下,进口压力的变化对止回阀的流阻系数影响较小。     

轴流泵内气液两相流动的数值模拟

为进一步揭示轴流泵的气液两相流动的一般规律,基于ANSYS软件对轴流泵的气液两相流动三维流场进行数值计算与分析,研究了叶轮及出口导叶的压力面和吸力面的静压分布及气泡体积分布情况。结果表明,叶轮流道内,同等气泡体积分数下,当气泡粒径增大时,压力面上的气泡会由叶片出口处向着靠近轮毂处减少;而吸力面上的气泡会由进、出口处向着叶片中部靠近轮毂处聚集。气泡粒径不变时,当气泡体积分数增大时,叶片压力面上的气泡会由进口及轮缘处向着出口靠近轮毂处聚集;而吸力面上的气泡会由进、出口处向着叶片中部靠近轮毂处聚集。导叶流道内,同等气泡体积分数下,当气泡粒径增大时,叶片压力面上的气泡会由出口及轮缘处向着进口靠近轮毂处聚集,出口靠近轮缘处气泡越来越少;而吸力面上的气泡会由叶片进、出口向着叶片中部慢慢扩散。气泡粒径不变时,当气泡体积分数增大时,压力面上的气泡会由进口靠近轮毂处向着出口靠近轮缘处扩散;而吸力面上的气泡会由叶片进、出口向着叶片中部扩散。     

河流生态径流计算的流量频率区间比例法

以最小生态径流和适宜生态径流为基础,提出了河流生态径流计算的流量频率区间比例方法,即考虑径流情势的年内及年际变化特征,以逐月流量资料分别计算各月的生态径流,将各月的流量系列按25%和75%保证率为分界点划分为丰、平、枯三个区间,各区间保障不同级别的生态径流,维护了径流情势的完整性,有利于河流生态系统的保护。在额尔齐斯河中游的应用表明,该方法可为水库生态调度提供调控目标,从而为河流生态系统的保护提供了参考。     

轴流泵内部流场的数值模拟

为更深入研究轴流泵并了解其流道内流场特性,结合南水北调东线工程某泵站模型能量试验数据,采用计算流体动力学软件Fluent, 在多重参考系坐标下,运用基于壁面律的RNG κ〖KG-*6〗 ε的湍流模型对模型泵进行数值模拟。 计算采用交错网格的有限体积法求解三维不可压Navier Stokes方程, 进口压力值选为0。通过计算预测了泵的水力性能,并与模型试验结果进行了比较,结果显示设计工况下数值预测与试验数据值吻合较好,非设计工况下偏差较大。     

缸盖冷却水的单相流沸腾模型

针对缸盖水腔内的冷却水流动沸腾传热计算,本文介绍了两种单相流沸腾模型.模型认为流动沸腾总传热量等于泡核沸腾和单相对流传热之和,其中泡核沸腾传热计算采用修正后的容积沸腾传热计算公式.BDL模型在Chen模型的基础上作了改进,考虑了冷却水局部流动参数及饱和状态的影响,适用于局部流动传热计算.     

浅谈调节阀的流量调节、调节范围及流量特性

通过对调节阀的流量调节、调节范围及流量特性的分析，介绍了调节阀设计及选型中需考虑的几个因素。