布谷鸟搜索算法在梯级水库优化调度中的应用

针对梯级水库优化调度在求解时易出现维数灾及计算时间过长等问题,将布谷鸟搜索算法用于梯级水库优化调度问题求解。实例计算表明,应用布谷鸟搜索算法求解梯级水库优化调度问题时,不但能对水库优化调度模型进行有效求解,还能节约计算用时,为求解高维梯级水库优化调度提供了新的思路。     

差分算法在自由板温度应力场中的应用

针对有限元方法求解自由板温度应力存在计算模型复杂、工作量大等问题,以混凝土热传导方程为基础,推导出自由板温度场有限差分格式,并在温度场求解基础上,利用广义虎克定律和自由板特性,推导出自由板温度应力差分公式,并通过实例对自由板温度和应力进行求解。结果表明,差分算法求解自由板温度和应力场与有限元求解结果一致,且效率较高。     

对流受热面热力计算程序求解过程和方法

对流受热面计算在整个热力计算中占据较大部分且其求解过程较为复杂,需要进行大量的迭代求解过程,因此输入数据的安排是否合理,求解过程是否有效,直接影响到整个热力计算的成败。本文通过对锅炉热力计算程序中对流受热面部分的分析,阐述其求解过程的特点和方法。以便该程序能得到更好的使用。     

一种CCHP系统配置优化LP模型及高效算法

冷热电三联供系统(combined cooling heating and power,CCHP)的经济性受多种因素影响,需要在设计阶段进行系统的配置优化和运行优化。以年总费用(ATC)最低为目标构建了CCHP系统配置优化模型,同时构建了运行优化模型以确定最佳的运行方案。这两个模型均包含大量的逐时线性规划(linear programming,LP)模型,而常规循环求解方法求解耗时较长。通过对逐时LP模型分段消元,并引入图解法求解,将常规方法中的迭代循环转换成矩阵代数运算,可大大提高求解效率。计算案例显示:运行优化模型的求解时间从常规方法的78.500s减少到了0.015s,配置优化模型的求解时间从3 338.000s缩短至0.760s。极短的求解时间有利于CCHP系统的多方案对比和敏感性分析。     

边界元法在气冷涡轮叶栅气热耦合计算中的应用

将边界元计算方法应用到三维N-S方程求解程序中,流体部分采用有限差分法求解N-S方程,边界元法求解固体区域热传导方程。开发气热耦合计算程序对NASA-MarkII高压气冷涡轮叶栅热环境进行气热耦合分析。利用边界元法特有的优势(降维、解析与离散相结合的特点),避免了固体区域的网格生成和内部节点求解工作,提高了计算精度。结果表明,耦合计算程序能够高效、准确求解多场的气热耦合问题,计算结果与实验结果吻合的较好,二者平均误差为3%。     

一种大型河网洪水演进快速计算方法

对于大型河网洪水演进过程,一维圣维南方程组离散后的线性方程组规模较大,导致系数矩阵存储和方程组求解难度较大。对此,在矩阵存储方面,采用十字链表法和按行(列)压缩存储法,只存储非零元素,节省存储空间;在求解器方面,研究不同直接法和迭代法的求解效率,总结适合大型河网的求解方法。对三峡库区2014、2017年的洪水演进过程的复核计算结果表明,稀疏矩阵压缩存储方法能节约存储空间99.22%;LU分解法能在1ms左右求解线性方程组,效率明显高于传统多级解法。     

透平机械叶栅流场的有限元分析

本文采用文献[2]的变分原理,用有限元法求解透平机械叶栅的流场。求解域内的计算网格由计算机自动生成,采用八节点四边形等参数元素和半带宽的存贮方式,用直接法求解线性代数方程组。所求解的平面叶栅不可压缩流场的算例表明:当求解域的网格数目适合时.有限元法与Жуковский的积分方程法所得到的型面速度分布几乎重合在一起。     

嵌固板温度应力场差分算法探讨

针对有限元方法求解嵌固板温度应力存在计算模型复杂、工作量大等问题,在一维差分算法的基础上,建立了温度场差分模型,利用广义虎克定律和嵌固板特性,推导出嵌固板温度应力差分模型,并通过实例对嵌固板温度和应力进行求解。结果表明,差分算法求解嵌固板温度应力场与有限元求解结果一致,且效率较高,可为类似工程提供参考。     

基于Simulink S函数的动力循环回热器动态分布参数建模与仿真

回热器对提高以燃气轮机为代表的动力循环装置系统的效率具有非常重要的意义。本文介绍了一种回热器动态分布参数的建模与仿真的方法。这种方法的基本思路是,对回热器动态模型的偏微分方程,在空间方向利用差分进行人工离散,而时间方向利用Simulink S函数提供的求解器进行求解。这种方法的优点是可利用Simulink的多种求解方法进行求解,并且可直接用于系统仿真中。本文以某种类型的换热器为例,利用上述方法求解得到了该换热器在热源入口温度变化时的动态特性,结果表明本方法是非常有效的。     

锅炉两相工质动态过程的快速求解法

在快速求解法和单相工质快速求解法的基础上,提出了两相工质动态过程求解的快速求解法.将模型求解划分为准备和应用2部分:准备部分采用高精度解法求解微分方程,并将结果处理为可供应用部分的信息;应用部分利用这些信息进行计算.准备部分完成后,每次模型的求解只需进行应用部分的计算.以某670 t/h自然循环锅炉为例进行了计算速度和精度的实例验证.结果表明,该方法计算结果与隐式算法误差小,并且计算速度有较大提高,可应用于电站机组动态过程在线预测.     

石化企业蒸汽动力系统优化运行研究

建立了考虑设备启停费用的蒸汽动力系统多周期最优运行的混合整数线性规划模型,并将锅炉和汽轮机的模型根据实际运行情况进行了合理的线性化。利用规划软件LINGO进行优化求解,并通过实例证明了利用建立的模型,得到了合理的优化运行计划,节省了大量的运行成本。     

智能混合模型预测控制方法及其应用

对锅炉的汽温对象特性进行了分析,针对锅炉运行中负荷大幅度变化、炉膛吹灰或启停磨煤机等大扰动工况下的汽温控制问题,提出了基于智能混合模型预测控制的方法,采用逻辑和模型预测控制相结合的策略来维持主蒸汽和再热蒸汽温度在额定值附近.将该方法成功应用于1台600 MW机组,运行结果表明:在大扰动工况下,采用智能混合模型预测控制的策略,可明显改善汽温控制品质,减少机组超温次数.     

基于BP网络的汽轮机运行特性方程

对现有的汽轮机运行特性方程的建立方法进行了分析,指出其各自存在的问题,然后采用人工神经网络中相对成熟的BP网络建立了汽轮机特性的数学模型,并与常规的线性和非线性模型进行了比较。结果表明,采用BP网络能更准确地反映汽轮机的运行特性,为评价汽轮机运行性能及热经济性诊断奠定了理论基础。     

蒸汽动力系统多周期优化运行研究

建立考虑设备启停费用的蒸汽动力系统多周期最优运行的混合整数线性规划模型,并将锅炉和汽轮机的模型根据实际运行情况进行合理的线性化。利用规划软件LINGO进行优化求解,并将所建模型运用到某一石化企业的实例中,得到了合理的优化运行计划,节省了大量的运行成本。     

基建期汽轮机滑压运行机组最佳初压的确定

为了提高汽轮机运行的经济性,根据基建期间的运行特点,分析了主蒸汽压力变化对功率的影响,建立了机组最佳主蒸汽压力计算模型,并对ZK660-24.2/566/566汽轮机组进行了计算,结果表明:不同负荷,都存在最佳主蒸汽压力,使机组热耗最小。该模型简单适用,满足工程的实际需要,能够为机组高效率运行提供依据。     

Numerical simulation of a new hollow stationary dehumidity blade in last stage of steam turbine

As a result of adopting saturation steam and long blade, problems of water erosion of last stage blade for steam turbine become more prominent. In order to improve the operation reliability and efficiency of steam turbine, it is necessary to investigate the nonequilibrium condensing wet steam two phase flow and the dehumidity method. A wet steam model with user defined function based on FLUENT software was investigated to simulate the steam condensing flow in the cascades. The simulation consequences show that the pressure variations in simulation depict a good agreement with the experiment data. On the basis of the discrete phase model simulation results and experiment data, the efficiency of existing dehumidity blade with suction slot was calculated. A new stationary dehumidity blade was designed to elevate the dehumidity efficiency: the efficiency in the suction surface was increased by 21.5%, and that in the pressure surface was increased by 12.2%.     

基于遗传算法的调峰时最优运行初压的确定

在详细倒推逐级核算的热力计算的基础上,提出了一种基于遗传算法的调峰时最优运行初压的优化方法。通过遗传机理在有效参数调整范围内搜索系统运行的最优值。优化方法使用FORTRAN 90编程实现,并对实际对象进行了优化计算和结果分析。结果表明该方法能有效地进行优化计算,能用于实际汽轮机组的运行优化。     

基于改进熵权法的多元状态估计模型在汽轮机能效监测中的应用

为了提高汽轮机能耗预警水平,将多变量状态估计技术(MSET)作为汽轮机能效监测的数据挖掘方法,在完成不同工况机组能耗水平分类的基础上,利用改进的熵权法计算能效偏离度。将偏离度和警报阈值结合来判断汽轮机运行工况水平,及时获取能耗时间点,并定位引起能耗异常的特征参数,该方法克服了单一热耗率指标评价能效变化的局限性。以某电站600 MW机组的汽轮机历史运行数据为研究对象,借助聚类算法完成汽轮机热耗分类,以最佳热耗率所在类簇的部分运行数据作为训练样本建立MSET能耗模型,并完成模型正确性验证。利用剩余类簇在能耗模型下实际观测值和模型估计值的偏差,并结合信息熵权法分配与热耗相关的特征参数属性权重,计算获得偏离度指数,完成汽轮机能耗异常预警。结果表明：该方法可以为汽轮机能效异常变化提供及时的预警信息并定位导致能耗异常的参数。     

汽轮机组不同运行方式热经济性比较的通用数学模型

以汽轮机热耗率作为汽轮机定压和滑压运行热经济性比较的指标,在常规热平衡的基础上,经过严格的理论分析和数学推导,构建出具有矩阵表达形式的汽轮机组不同运行方式热经济性比较的数学模型。该模型性具有通用性和适合计算机编程的特点,最后给出该模型200MW机组的应用示例。     

卷烟厂蒸汽锅炉的节能运行与改造

针对卷烟生产过程中蒸汽负荷波动范围大、运行操作困难、运行效率不高的情况,探索出了2台锅炉协调运行的节能运行模式;运用先进的节能技术去除了热力除氧器;对表面排污方式进行改造并对排污闪蒸汽、取样冷却器冷却水进行回收利用,取得了较大的经济效益和社会效益。