基于DE-INSGA-Ⅱ的联合循环系统性能及参数优化研究

为了研究联合循环系统长期运行后循环效率最优的热力参数匹配,提出了一种改进优化算法,该算法融合了非线性优化思想,并利用DE(differential evolution algorithm)算法思想改善种群初始分布,同时改进快速非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm)交叉算子。以底循环效率最大为目标函数结合约束条件,对系统的热力参数匹配进行多目标优化。仿真结果表明：所提的DE-INSGA-Ⅱ算法具有良好分布性和收敛性,搜索能力更强。在底循环效率优化问题上,较传统NSGA-Ⅱ算法提高0.44%,余热锅炉效率提高了0.86%,汽轮机效率提升了0.15%。该研究为联合循环机组运行的热力参数匹配提供了新的参考。     

免疫算法在汽轮机转子低周疲劳裂纹扩展速率中的应用

首次将免疫算法应用于汽轮机高中压转子钢(30CrlMolV)的低周疲劳裂纹扩展速率计算.根据断裂力学中Pairs公式(da/dN=c△kn).在此之上引用F.Jeglie的裂纹扩展模型,以低周疲劳裂纹扩展速率最小化为目标函数,基于免疫算法和遗传算子原理,通过MATLAB软件编程,计算出满足转子钢疲劳裂纹扩展速率的应力强度因子幅值、温度和材料参数的最优解.研究表明,基于免疫算法具有良好的搜索性能,能够较好地对汽轮机转子在复杂条件下的低周疲劳裂纹扩展速率进行准确的预测.     

基于多策略改进的遗传算法在配电网规划中的应用

针对电力电子化配电网规划复杂的优化问题,提出一种基于多策略改进的多目标遗传算法（简称遗传算法）。将遗传算法与配电网规划进行有效结合,研究了遗传算法在规划方案中的染色体组编码方式;对遗传算法进行具有针对性的多策略改进,涉及种群选择、交叉与变异算子以及自适应遗传算子的改进;通过种群修复提高算法的搜索能力,使染色体的决策变量在满足约束的同时,确保种群多样性启发式地进化为规划问题的最优解。通过Schaffer函数与Griewank函数对基于多策略改进的遗传算法进行性能测试,并对其组成内容、搜索特点与搜索寻优的过程分别进行了分析和讨论。结果表明,基于多策略改进的遗传算法在搜索精度与计算效率方面具有较大优势,对于配电网规划优化具有重要价值。     

机组升级改造中的轴系设计方案分析

岱海电厂汽轮机改造项目是由上海汽轮机厂设计生产制造的首个将主、再热进汽由亚临界参数提升到超超临界参数的项目。介绍了改造方案中将轴系两个低压转子轴承间跨距由原来5 740mm改为6 000mm后的轴系找中分析情况,并将三种轴系找中方案与改造前轴系找中情况做对比。研究结果表明,轴系分析时可以采用亚临界机组特点的计算模型,在得到理想标高后对个别轴承标高做局部调整,以满足改造后轴系找中设计要求。研究成果可为其他改造项目的轴系分析提供参考。     

汽轮机组高背压供热改造轴系振动特性分析

以国产200MW汽轮机组高背压改造项目轴系为研究目标,细致分析了该类型轴系的结构特点,并基于双转子互换等问题,提出了基于应变能法的轴系离散化方法,建立了更为精确的动力学模型。考虑三支点支承轴系的特殊性,给出适合这类轴系的找中设计理念和方法及计算结果,并进行了对比分析。在此基础上,结合双转子互换情况下高背压改造对低压转子的影响,研究了两组轴系的振动固有特性和响应特性,对各阶临界转速、模态振型、振动幅值、涡动轨迹、轴系变形及轴系稳定性问题进行了全方位研究,深入挖掘200MW汽轮机组高背压改造前后的轴系动力学行为。     

1000 MW核电汽轮机转子扭转刚度模化分析

针对核电汽轮机转子扭振特性的模化分析,综合考虑焊接转子轮盘的复杂结构,通过应变能法计算了一系列无量纲参数下2种典型轮盘简化模型的扭转刚度,归纳得到了2种典型轮盘简化模型的扭转刚度计算方法。典型的计算例子表明文章提出的模化方法在分析轴系扭转振动特性问题上具有较高的精度和效率。     

基于禁忌粒子群的多能源热电联供优化方法研究

为了对混合能源热电联供系统的多目标优化进行求解,采用模糊几何加权将多目标问题转化为单目标问题,充分考虑到混合能源热电联供系统优化算法存在的计算冗余量大、时间长等问题,提出将禁忌粒子群算法应用于混合能源热电联供系统优化求解。通过构造优化过程的禁忌表,阻止搜索过程中出现循环和避免陷入局部最优,进而提高算法的收敛速度和收敛精度。最后以运行费用、环境惩罚费用为子目标函数进行仿真计算,仿真结果表明该算法不仅能够获得最优解,而且大大降低优化求解时间,提高搜索速度。     

改进的混沌优化方法在电站机组负荷分配中的应用

利用搜索过程中的先验知识，提出了一种改进的变尺度混沌优化算法，对电厂机组负荷分配这一类高维、非线性问题进行寻优。该算法利用混沌运动的遍历性和随机性进行全局搜索，结合下降法思想在当前最优解的局部空间搜索，提高算法的收敛速度。通过罚函数，将非线性约束问题转化为非约束问题求解，在寻优操作过程中检验解的有效性。并采用目标函数中负荷取值区间判别方法，降低优化问题的规模，减少了计算次数。与传统遗传算法相比，改进的混沌优化算法获得了更好的效果。     

125MW汽轮机现场改造轴系中心的调整

主要介绍了125MW汽轮机组结构特点,并结合实例对高中压转子和低压转子联接找中心计算进行了详细的阐述;同时对整个轴系调整的一些经验进行叙述,为实践中更好地处理类似问题提供一定的参考.     

超超临界汽轮机转子系统的稳定性计算

考虑汽流激振的超超临界汽轮机转子系统的稳定性分析是个较新的课题。采用有限元法,对超超临界汽轮机轴系建模,将转子和不转动的轴承一基础系统作为一个耦合整体处理,开发了耦合计算程序,能够计入汽流激振,使计算更符合机组运行工况。开发的程序可以计算转子各阶模态振型与临界转速,进行稳定性的分析。算例计算的结果表明,方法和开发的程序正确合理,可以为超超临界汽轮机轴系稳定性的判断、结构与参数的设计起到一定作用。     

火电厂多机组负荷经济分配方法

针对SIS系统火电厂多机组负荷经济分配的要求，从单元机组锅炉和汽轮机设计计算书或性能考核试验数据出发，结合单元机组实时性能计算和耗差分析的原理，提出了一种可以同时解决机组负荷特性线的获取和机组负荷特性线的实时修正问题的火电厂多机组负荷经济分配的方法。该方法计算简捷、实时性强，在获得负荷优化分配结果的同时，给出了负荷优化分配的准确效果。     

艉管后轴承多支点模拟探讨

基于目前大多数主机厂在进行轴系校中计算时,仍根据自身经验对艉管后轴承进行单支点模拟的现状,分别对艉管后轴承进行单支点和多支点模拟计算后发现:对于采用偏心加工的艉管后轴承,多支点计算准确度更高。同时鉴于目前广泛使用的顶举法校中是以轴系校中计算书中的轴系负荷为校中验收依据,指出:如校中计算不准确会给船舶的运营带来巨大风险。据此建议:大型船舶的轴系校中计算,艉管后轴承进行多支点模拟,以消除轴系校中安装过程中的隐患。     

用于汽轮机甩负荷动态计算的数学模型

汽轮机甩负荷动态计算对机组的安全运行起着很重要的作用。建立汽轮机模型进行仿真分析是汽轮机甩负荷动态计算的主要方法。但是现有的汽轮机模型用于甩负荷工况还存在一些问题。考虑甩负荷工况下由强扰动引起的非线性特性,以及OPC信号和回热器对汽轮机的影响,给出了建立用于汽轮机甩负荷动态计算的数学模型的方法,并以某汽轮机为例进行了仿真分析。     

Optimization for a steam turbine stage efficiency using a genetic algorithm

Based on the genetic optimization theory, a design method for the flow path of an axial flow steam turbine stage is presented. In this method the maximum efficiency of the stage is taken as the objective, a series of functions are taken as constraints, and the optimal geometric and aerodynamic parameters are solved using the genetic algorithm process. The efficiency and constraints evaluation are performed using a program for the thermodynamic calculation of steam turbine stages in the design condition. The fitness of each individual is determined by the turbine efficiency and a penalty function containing the constraints. The proposed method is applied to the design of a real steam turbine stage. The results show that the new method successfully reveals the optimal geometric and aerodynamic parameters of the stage for maximum efficiency.     

大型汽轮机轴承支撑刚度研究

汽轮机组轴承支撑刚度对轴系临界转速有较大影响,长期以来一直依靠实测才能获得精确的轴承支撑刚度值。采用三维有限元非线性数值仿真技术对各典型汽轮机组的轴承支撑刚度进行分析和研究,探索出可行的轴承支撑刚度计算方法。并根据研究成果提出在汽轮机设计选型时须提前考虑轴承以及轴承支撑结构的特性,以保证汽轮机组轴系的安全稳定。此法避免了轴承支撑刚度现场实测所带来的费用、时间及与设计脱节的问题,为研发新型轴承提供了有力的技术支持,是轴承支撑刚度设计计算手段的提升。     

基于参数化建模的转子有限元剖分

分析汽轮机转子的结构特点,将汽轮机转子结构参数化,提出了汽轮机转子参数化建模的方法,提高了转子原始几何模型的输入效率和准确性。利用有限元网格生成的Delaunay三角化方法,得到了汽轮机转了二维有限元计算模型,生成的有限元网格大小均匀,疏密过渡平滑,没有奇异单元,从而保证了转子温度场和热应力有限元分析计算的精度。     

Neuber法则在汽轮机转子寿命估算中的应用

高温大容量汽轮机在启动、停机以及负荷波动时对机组的使用寿命有很大影响。正确分析机组在多种工况下转子的应力水平和寿命损耗是当前大型机组保证安全运行及加强寿命管理中亟待解决的关键问题之一。为此,应用Neuber法则对600MW超临界机组转子进行了寿命损耗计算。计算结果表明冷态启动对转子的寿命损耗最大。     

基于遗传算法的汽轮机DEH控制系统的参数优化研究

在遗传算法基本原理的基础上将其应用于汽轮机数字电液控制系统PID调节器参数的优化整定,对整定后系统的响应特性进行了对比分析,结果表明;改进遗传算法具有寻优速度快、能够获得全局最优的特点,经过优化后控制系统具有良好的动态响应特性。遗传算法可以应用于汽轮机数字电液控制系统调节器参数的优化整定。     

1000MW汽轮机转子的动平衡研究

1000 MW汽轮机组是我公司近年来的重要标志性产品之一。由于该汽轮机属公司首台产品,而且低压转子质量大、跨距长、平衡要求精度高,所以高速动平衡试验成为一个重点也是难点。文中就1 000 MW汽轮机低压转子平衡数据进行分析,并研究结果及计算方法供同行借鉴、参考。