热经济学结构系数法及其应用

在众多的热经济学优化方法中,结构系数法有其独到之处。文中系统地论述了结构系数用于热经济学优化的基本思想,提供和完善了其解题方法,最后以工程实例说明了这种方法简便、实用的特点。     

轴系横向裂纹模型对其扭转剪应力的影响

本文对轴系横向直线裂纹和半椭圆裂纹两种模型的裂纹最深点处的应力强度因子 进行了推导,以研究不同模型对轴系扭转剪应力计算的影响。计算表明：采用这两种模型计算扭转剪应力时其相对差值会很大,最大可达60％左右。但在特定范围内差值很小。本文定义了该两种模型扭转剪应力的临界相对差值 ,确定了不同裂纹深度比 （ ）所对应的临界椭圆参数 ;拟合了不同裂纹深度比 （ ）下临界椭圆参数 的计算公式,为科学选取模型提供了理论依据。     

西山贫煤用于鞍钢高炉喷吹研究与应用

对鞍钢喷吹西山贫煤进行了单一煤种的工业分析、元素组成分析及制粉、热值、结焦性能等的测定,应用数学优化配煤方法,在综合评价不同煤种配比下的燃烧率、置换比基础上,确立了西山贫煤最优化的配煤方案,并进行工业喷吹试验,试验期间新1号、10号高炉炉况都呈现出稳定顺行状态,2座高炉分别取得了提升喷吹煤比5.17 kg/t、4.67 kg/t,降低燃料比2.00 kg/t、1.75 kg/t的效果,达到了降低炼铁生产成本的目的。     

汽轮机转子热应力在线监测模型研究

从轴对称导热微分方程出发,根据汽轮机转子的特点,对转子模型进行简化,推导出汽轮机实心转子温度分布和热应力理论计算公式。此模型不仅可以用作实心汽轮机转子热应力理论分析、疲劳寿命计算,更方便用于转子在线监测,为汽轮机的安全启停和状态检修提供依据。     

余热动力回收系统的热力学优化

本文应用热力学第二定律分析法对典型的余热动力回收系统的设计参数优化问题进行了较为全面的分析,指出了系统各种(火用)损失对系统最优参数的影响,并给出了热力学最优参数的计算式。这些算式具有准确度高,适用范围广等特点。     

凝汽器系统的优化分析

本文首次以“代价/排(火无)”为凝汽器系统的评价指标,并以系统的观点及热力学第二定律的观点做了分析,导出了这一指标的热力学和热经济学的表达式。在此基础上,给出了凝汽器的热力学最优凝结温度的计算式,并进行了热经济学的优化计算。     

600MW汽轮机转子高精度热应力在线监测模型研制

转子热状态的监控必须实时计算转子体内温度和应力场。从二维轴对称体内导热微分方程出发，经过一些合理假设和简化后，用积分变换的方法推导得到转子内温差及热应力迭代计算公式，并通过实例与有限元计算结果作了对比。结果表明所得模型计算精度高、计算速度快，所得到的热应力计算公式不仅可用于汽轮机和燃气轮机转子热状态理论分析，还可用于在线监测和疲劳分析以及处理材料、边界条件的非线性因素。所采用的推导方法和得到的应力计算公式还可用于其它具有类似边界条件的轴对称体内热状态分析。     

调峰机组启停优化控制

利用最优控制的极大值原理,对单元制机组启停过程进行分析,得到在许用应力范围内,使整个启停时间最短的蒸汽温度变化曲线和温升率变化曲线。此方法所得到的温升率变化曲线既可用于指导运行人员运行,还可作为程控信号,直接控制机组启停过程,从而起到优化启停和提高机组运行经济性目的。     

汽轮机转子表面换热系数计算公式修正

以某亚临界300MW机组汽轮机转子为例,将基于CFDFluent软件采用耦合数值计算的转子换热系数作为理论值,与采用西屋及前苏联经验公式的计算结果进行比较,提出了基于西屋公式的汽轮机转子表面换热系数修正公式。利用该公式对亚临界300MW机组和超临界600MW机组汽轮机转子表面换热系数进行修正。研究结果表明:西屋及前苏联经验公式的计算结果与理论值的相对误差较大,且前苏联公式计算结果偏差更明显;按照本文修正公式对西屋公式的计算结果进行修正后,与理论值的相对误差降至2.4%~27%;对于同一转子可采用相同的修正系数,且能保证较快的计算速度。