电站锅炉炉膛局部结渣监测与吹灰优化

随着环保和节能要求的不断提高,高参数大容量燃煤机组的发展成为了必然趋势,机组参数的提高对机组安全高效运行提出了更高的要求,特别是炉膛内吹灰器的合理动作缺乏理论指导。基于炉膛出口烟温的炉膛结渣整体判断方法难以指导布置在炉膛内部的大量吹灰器的合理动作,不仅会浪费吹灰蒸汽,同时给水冷壁的运行带来安全隐患。通过在炉膛的膜式水冷壁的向火侧鳍片处布置热电偶测点,实时监测热电偶测点的温度变化,建立了炉膛局部结渣监测模型,同时结合机组的运行数据给出了吹灰优化方案。监测结果表明:根据测点温度值建立的局部结渣监测模型能够反映炉膛不同高度层的结渣状况及其变化规律,高负荷下炉膛结渣严重,但结渣能够达到动态平衡,低负荷下结渣较轻但增长趋势明显。炉膛结渣能够优化各受热面的吸热量分配,特别是低负荷下可以减轻过热器、再热器的欠温问题,结合受热面的热量分配比例合理吹灰可优化电厂定时定量吹灰方式,减轻运行人员的督查力度,实时指导吹灰。     

基于温度信号的风电机组发电机实时可靠性监测新方法

实时可靠性监测对降低风电机组的维护成本,提高其运行水平具有重要的意义。文章提出了一种基于温度信号监测的风电机组发电机实时可靠性监测方法。该方法采用正常运行状态下的发电机温度数据,利用线性回归技术,得出了消除环境温度和输出功率影响后的修正温度;然后基于性能可靠性理论,对修正温度进行标准正态变换,建立了发电机运行温度的实时可靠性监测模型。以某机组实际运行数据为例,验证所提方法,结果表明,该方法能利用温度信号监测机组运行的实时可靠度来发现其运行异常状态,达到实时可靠性监测目的。     

某2号机组高中压缸温差大临时处理方案

某2号机组运行中上下缸温差超过100℃,超出了厂家给出的允许范围,已经影响到机组的正常运行。采取了临时措施,以保证机组安全运行。通过温度偏高测点,加装临时管道,引入高排蒸汽,使上下缸温减小,使机组安全运行。     

M701F4改进型燃气_蒸汽联合循环中低压合缸机组 冷态快速启动优化

为解决M701F4改进型燃气-蒸汽联合循环中低压合缸机组冷态启动时间长约12 h的问题,通过分 析该类型机组在启动前的冷态倒暖、启机过程、机组振动、高压缸膨胀及高压缸胀差等情况,并利用机组检修 机会,清理轴封及高压缸内脱落变形残留物,同时采用一些创新方案,从邻机高参数疏水管路接引蒸汽作为 冷态倒暖汽源,提高倒暖参数,结合近中压缸启动方式,汽轮机冲转升速至全速后尽快并网,有利于高压缸多 进蒸汽带负荷暖缸,开机过程用预测高压缸胀差控制带负荷暖缸速度等办法,将机组冷态开机时间缩短至3 h 左右,极大缩短同类型燃气轮机联合循环发电机组冷态启动时间,对中低压合缸机组的优化设计或技术改造 有借鉴意义。     

燃气轮机排气热电偶故障识别算法与容错设计

涡轮后排气温度作为反映燃气轮机运行状态最重要的参数之一,其测量传感器的故障识别及容错处 理对机组的安全运行有着至关重要的作用。某型燃气轮机涡轮后排气温度测点有16个,为了准确判断温度 测量值的异常变化是否因传感器故障引起,同时避免因为单点传感器的故障而造成整个燃气轮机机组不必 要的停机,设计了一种结合相邻测点温度变化和负荷变化情况的实时在线热电偶故障识别判断的逻辑算法。 经应用验证,所设计的逻辑算法能够准确识别判断排气热电偶的故障情况,并向操作人员提供及时的预警信 息,有效地避免了单点传感器故障造成机组停机。     

基于BP神经网络的供热机组低压缸质量流量在线监测方法

汽轮机低压缸质量流量的实时监测对极寒地区大型供热机组具有重要意义,但却存在难以在现场直接测量的问题。提出了一种基于BP神经网络的供热机组低压缸质量流量在线监测方法。以机组负荷、主蒸汽流量、主蒸汽压力和中压缸排汽压力作为输入,以低压缸质量流量为输出,建立BP神经网络计算模型,利用插值方法获取样本数据。最后,基于PI数据平台开发了汽轮机低压缸质量流量的实时监测系统,并在2台600MW供热机组上进行了实际应用测试。结果表明,该系统给出的常运行工况监测值与经验值是相吻合的,对极寒温度下机组低负荷、大流量供热运行时的空冷岛防冻预警具有一定的指导意义。     

汽轮机高温热部件寿命监测系统介绍

借助设备制造商的技术优势,发展了一套汽轮机高温热部件寿命在线监测系统。该系统可通过机理模型分析计算方法或人工神经网络智能算法,对汽轮机高温关键热部件的寿命损耗情况进行实时在线监测。该系统可为电厂设备状态检修模式的实现提供有力支撑,同时还可为机组启动运行中的操作提供优化指导,如优选的升速率以及负荷和蒸汽温度变化率,有助于实现机组的灵活和优化运行。     

发动机流固耦合传热自动优化分析

应用流体软件对汽油机进行稳态流固耦合传热分析,仿真得到的缸体缸间温度与试验测量值吻合较好。在优化软件的平台下集成Java自动化流程、网格变形进行试验设计,基于试验设计的结果进行优化分析,优化目标是控制缸体缸盖结构温度小于限值前提下使水套容积最小化以便提高暖机温升。将优化分析结果反馈给设计修改和计算流体力学(computational fluid dynamic)验算,结果一致性较好。快速成型件验证暖机温升时间加快15%。     

核电汽轮机低压缸不均匀热变形诊断

研究核电汽轮机低压缸不均匀热变形故障的典型特征与处理方法。某核电汽轮机空载进行电气试验期间,因2号低压转子前轴承处振幅持续爬升且轴瓦温差达停机值而被迫打闸。通过分析各振动测点的频谱、晃度、波德图判断低压转子存在动静摩擦,分析各支撑轴承轴瓦金属温度变化趋势、顶轴油压力值判断轴瓦发生了不均匀变形,结合核电汽轮机低压缸结构特点与运行参数,综合诊断这起事件的直接原因很可能是低压缸缸体不均匀热变形。电厂进行针对性检查发现,汽水分离再热器第二级加热器的启动调节阀处于错误全开位置,导致低压缸进汽温度异常上升后缸体整体下凹,快速处理后机组顺利冲转并网。研究表明,核电汽轮机低压缸发生热变形下凹后,会导致低压转子与端部汽封处发生轻微动静摩擦,振动响应慢但惯性大;同时还会导致支撑轴承前后端温差缓慢变大。     

50 MW背压机组缸体偏心摆动问题的分析及对策

当前,50 MW背压式供热机组被广泛应用于现代工业生产中,其安全稳定运行非常重要。在多台50 MW背压式机组的实际启动过程中,发现了一种新的故障形式,并给出了"缸体偏摆"的定义;当机组冷态启动或大幅变工况时,汽轮机上半缸体出现严重偏离中心线的摆动问题。分析结果表明:该缸体偏摆问题受进汽不均、管道振动等因素影响,会引发机组轴振突增现象;甚至导致轴振超限停机,并伴随轴承磨损、大轴弯曲等严重问题。最后,在给出问题针对性预防措施的同时,还设计了可实时监测汽缸偏摆状态的装置。实际应用效果显示:该方案可有效应对此类50 MW汽轮机缸体偏摆问题。本文对改善同类型机组运行的安全稳定性具有极大的借鉴价值。     

二次再热汽轮机中压转子冷态启动暖机过程分析

利用有限元软件分析二次再热汽轮机冷态启动情况下中压转子的预热过程,研究暖机转速、转子初始温度以及进口蒸汽温度等因素对转子由脆性转变为韧性状态时间的影响。针对服役机组,对比分析了6种不同冷态过程下中压转子的预热行为。结果显示：改善上述任一影响因素均可以缩短转子所需的预热时间;维持转子初始温度及进汽参数恒定时,当暖机转速由360 r/min升至870 r/min时,转子预热时间可缩短2 h;维持暖机转速及进汽温度恒定时,转子初始温度由30℃升至70℃,转子预热时间可缩短1.26 h;维持暖机转速及转子初始温度恒定时,当进汽温度由373.1℃升至430℃时,预热时间可缩短0.28 h。采用转子初始温度30℃、暖机转速870 r/min、进汽温度373.1℃(工况1)的某二次再热服役机组冷态启动的实际暖机时间与理论模拟结果基本一致,从而验证了理论分析的准确性。     

发动机缸体主轴承座及主轴承盖的动态应力和温度测量

为评估某直列6缸柴油机缸体有限元强度分析结果,采用应变电测法实测了该发动机缸体上可能的危险部位主轴承座、主轴承盖动态应力以及这些部位的温度。在缸体上布置了5个测点,对各贴片处进行了专门加工;选用了中温应变片及应变胶,并对各贴片进行了加温固化和耐油处理。实测中应变补偿片只能置于室温环境,之后根据所测温度考虑了应变片热输出,从而得出各测点动态应力结果。试验结果表明,该测量方案可用于测量发动机缸体、缸盖等中高温零部件的动态应力和温度。     

基于轴承温度模型的风电机组故障预测研究

采用风电机组状态监测技术可有效提高机组运行的安全可靠性。轴承是风电机组能量传递的重要部件,轴承的状态评估对机组安全运行具有重要意义。文章基于主成分分析方法,选取影响机组轴承温度的参数,提出了改进的线性回归径向基函数神经网络方法,建立了正常运行状态下轴承的温度预测模型;通过机组运行数据的分析比较,采用滑动窗口残差统计方法对机组运行状态进行实时监视评价发现,发电机出现异常时,轴承温度呈现上升趋势,残差值超过设定的置信区间,从而能实现对故障的有效预测。文章的研究结果可为风电机组的安全高效运行提供参考。     

火电厂热力系统经济运行在线监测系统

热力系统节能是火电厂节能的一个重要环节,对热力系统运行进行在线监测和实时分析是提高火电厂机组运行水平的有效方法。该文介绍的系统不仅可在线监测火电机组热力系统的实际运行状态,而且能够实时诊断其运行经济性的优劣,指导运行人员的操作,以有效地保障机组安全、经济、稳定运行。     

50MW背压机组汽轮机转子形变原因分析及探讨

某电厂50MW背压式热电联产机组在启机阶段出现振动及胀差波动大的现象,并最终导致转子弯曲、轴封磨损的严重问题。通过对汽机本体运行状态监测数据进行综合分析,确认故障原因为暖机不够充分引起转子过量形变、轴振上升,并出现较为严重的碰摩,进一步加剧振动,最终导致停机、惰走时间大幅缩短。经缸体解体检查,验证了上述分析,并提出了相应的整改方案。     

联合循环机组冷态启动预暖系统研究

燃气-蒸汽联合循环机组冷态启动过程中,汽轮机需要花费大量时间暖机,这导致燃气轮机需长时间低负荷运行等待,从而限制了机组的快速调峰能力。为此,开发了一种联合循环机组预暖系统及方法,首次提出汽轮机倒拖燃气轮机这一暖机方式,通过预暖将冷态启动变为温态启动,可以大幅缩短启动时间。研究成果可为提高联合循环机组灵活性提供参考。     

核电汽轮机高压缸效率测试方法研究

汽轮机的高压缸效率是评价汽轮机高压缸本体性能的最重要指标。对于压水堆核电汽轮机而言,主蒸汽和高压缸排汽一般均为湿蒸汽,常用湿度测量的示踪剂法价格昂贵,不适用于机组的常规性能监测和诊断。提出了一种基于能量平衡的核电汽轮机高压缸效率测试方法,通过在常规核电汽轮机性能试验测点的基础上,额外加装部分温度、压力和流量测点,结合第一级高压加热器、汽水分离器、两级再热器以及高压缸的能量平衡关系,计算得到核电汽轮机高压缸效率。以某EPR核电机组为案例,对参数的敏感性进行了分析,并计算了测量不确定度,同时采用添加随机变量的方法对该测试方法进行了模拟计算,验证了方法的可靠性。     

高中压合缸汽轮机的冷却蒸汽确定方法试验研究

叙述了高中压缸合缸汽轮机结构及主要特点。对于高中压合缸机组采用不同高压调节阀全开(两阀、三阀、四阀)状态下,通过分别改变主蒸汽温度和再热蒸汽温度试验,可求得高压缸进入中压缸蒸汽量占再热蒸汽量份额,为确定再热蒸汽流量和计算汽轮机热耗率提供依据。通过试验研究,对于采用高压缸后轴封一漏到中排布置的反动式汽轮机,高压调节阀三阀全开状态下得到的影响系数,较两阀全开状态下受到高压缸排汽影响要小,其结果更接近实际。     

基于增量分布的燃煤电厂锅炉受热面吹灰优化研究

针对目前锅炉受热面吹灰方式不合理的情况,权衡吹灰带来的锅炉效率的提高和蒸汽损耗,在确保锅炉安全运行的前提下,建立了吹灰优化模型。以某300 MW燃煤电厂机组锅炉省煤器为研究对象,采用集散控制系统(DCS)的数据和基本热力学计算数据实时计算受热面污染率。通过分析相同工况下多组污染率得到同一测点不同时刻的增量分布,根据其分布曲线求取数学期望,根据已知的初始清洁状态,预测未来时刻的受热面清洁状态,以单位时间内换热量最大为目标,对吹灰周期进行了优化。结果表明:与传统吹灰方式相比,采用优化后的吹灰周期指导吹灰,既提高了传热效率,又可减少不必要的蒸汽浪费。     

核电站1000 MW汽轮机快速冷却方案探究

介绍了核电站1 000 MW汽轮机的快速冷却方案探究的过程,通过专业软件对缸体温降进行模拟并分析其影响因素。通过控制降负荷速率和保持适当的功率平台运行的方式,有效地解决了核电站汽轮机缸温下降慢的难题。实验证明,本快速冷却方案可行,快冷方案可以成功加快汽轮机缸体温度下降,同时可保证机组安全和稳定运行。