汽轮机热耗率多模型建模方法研究

针对汽轮机热耗率难以准确计算的问题，提出了核模糊C均值与混合蛙跳算法优化最小二乘支持向量机（LS—SVM）的汽轮机热耗率多模型建模方法，用来计算不同工况下的热耗率。该方法利用核模糊C均值算法对热耗率数据聚类，采用5折交叉验证平均误差作为LS—SVM参数选择的适应度值，利用混合蛙跳算法优化参数并建立局部模型，采用开关切换得到模型输出，以此实现热耗率的多模型建模。与单一的LS—SVM模型和BP网络热耗率预测模型比较，结果表明该多模型方法有更高的预测精确和更好的泛化能力，能更准确地计算汽轮机热耗率。

基于FOA-LSSVM的汽轮机热耗率预测模型研究

为了准确描述可控参数与热耗率之间的关系,采用偏相关分析法,结合汽轮机热耗率方程确定了影响汽轮机热耗率的5个主要变量,并将其作为模型的输入参数;通过比较分析,选用RBF_kernel为模型的核函数;利用果蝇优化算法(FOA)对最小二乘支持向量机(LSSVM)的惩罚因子和核径向范围2个参数进行优化,建立了FOA-LSSVM黑箱模型;以FOA-LSSVM为基础,建立了预测汽轮机热耗率的数学模型,并将其与采用LSSVM、RBF神经网络建立的热耗率预测模型进行对比,同时分析了该模型的鲁棒性。结果表明,基于FOA-LSSVM的汽轮机热耗率预测模型具有精度高、泛化能力强、鲁棒性强的优点。该模型为机组热经济性诊断、参数寻优提供了理论依据,具有一定的工程应用价值。

基于Savitzky-Golay滤波的双向门控循环单元神经网络汽轮机热耗率预测

汽轮机热耗率是火电机组运行过程中的一项重要监测指标。为建立更加准确的汽轮机热耗率预测模型,借助某1 000 MW火电机组的真实历史数据,提出一种基于双向门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)神经网络的汽轮机热耗率预测模型。针对火电机组现场运行数据噪声大的问题,采用SG(Savitzky-Golay)滤波器对所选变量数据进行降噪处理,将处理后的数据作为建模样本构建双向GRU神经网络汽轮机热耗率预测模型。并将其与BP(back propagation)神经网络、传统循环神经网络等2种算法的模型预测结果进行对比,结果表明:双向GRU神经网络热耗率预测模型的预测精度更高,泛化能力和鲁棒性更强,能够满足现场的实际需求。

基于虚拟测量样本的汽轮机热耗率测量不确定度评定

对于像汽轮机热耗率等这样复杂的间接测量问题,采用传统不确定度传递律法进行合成不确定度的评定是很困难的。针对这种情况,将输入量还原成以其估计值和标准不确定度为参数的正态分布随机变量,再将随机变量离散成容量足够大的分布样本,通过测量模型得到热耗率的虚拟分布样本,而后进行热耗率合成标准不确定度的评定。采用这种方法对ASME PTC6-1996标准的算例进行了评定,得出的结果与该标准的数据相近。

增投0号高压加热器对汽轮机热耗的影响

目前,由于电力产能过剩,火电机组可利用小时数明显降低。火电机组常处于低负荷运行状态,增设0号高压加热器可显著提高机组在低负荷运行时的热经济性。文章分析了设置0号高压加热器对汽轮机组热耗率的影响,通过实验数据计算机组负荷在80%以下时,汽轮机热耗显著降低,节能效果明显。

上海汽轮机厂先进超超临界汽轮机的发展

综述了上海电气电站设备有限公司汽轮机厂(STP)超超临界汽轮机系列产品近10年的开发业绩以及12项先进技术的发展和应用状况。与2006年相比,STP于2015年制造的超超临界汽轮机的热耗下降了3.8%~5.5%;正在研发的610℃/630℃机型的热耗下降幅度可达6.7%~8.3%;新的650℃材料以及700℃示范机组的研究开发表明,洁净燃煤发电效率尚有更大的提升空间。

EMD方法在热耗率性能监测中的应用

针对热力参数波动造成热耗率性能监测结果产生波动的问题,借助于经验模态分解方法(EMD),可以有效地对数据进行平稳化处理。机组无论处于平衡态运行,还是非平衡态运行,通过依次滤除高频率的IMF分量,减小热耗率性能监测结果的波动幅度,最终展现机组性能的真实变化趋势,从而提高性能监测结果的准确性和可靠性。

MC模拟法在热耗率测量不确定度评定中的应用

对于汽轮机组热耗率测量不确定度的评定,常采用传统不确定度传播律计算法,因水蒸汽性质计算模型比较复杂,使灵敏系数和各输入量间的相关系数难以确定,故热耗率测量的不确定度计算较为困难。基于此,采用一种基于随机试验和统计计算的数值方法即蒙特卡罗(MC)模拟法对汽轮机组热耗率测量不确定度进行评定。将采用该方法进行的评定结果与ASME PTC6-1996中的算例进行比较,得出"评定结果与该例的相对扩展不确定度值相近"的结论,验证了MC模拟法在热耗率测量不确定度评定中的简单有效性。

二次再热机组经济指标计算方法对比

针对超超临界二次再热机组中采用烟气再循环技术、空气预热器旁路高压省煤器技术和低压省煤器技术后,机组各项经济性指标的计算方法进行了理论分析,得到了锅炉燃料效率、汽轮机热耗率和机组发电煤耗率的计算方法。计算方法 1中,将高、低压省煤器的热量按损失的热量计算时,锅炉总热损失为6.42%,锅炉效率为93.58%;计算方法 2中,将高、低压省煤器的热量按输入汽轮机的热量计算时,锅炉总热损失为2.46%,锅炉效率为97.54%,明显高于计算方法 1的结果;2种计算方法得到的锅炉燃料效率与汽轮机热耗率有较大的差别,但2个指标计算得到的理论发电煤耗率的差值仅为0.19 g/(kW·h),由此证明2种计算方法在对机组能耗指标的计算方面是等效的。但是,无论采用哪种计算方法,高、低压省煤器的收益均不可在锅炉岛和汽轮机岛中重复计算,否则会造成计算得到的经济指标优于实际水平。

百万千瓦级燃煤机组低煤耗运行特性研究

机组的负荷对百万千瓦级超超临界机组的低煤耗运行特性具有较大的影响。通过试验的手段研究了机组负荷对锅炉热效率和汽轮机热耗的影响,以反平衡法分析了百万机组的锅炉运行的经济特性。研究发现负荷对锅炉热效率的影响程度较低,而对汽轮机的热耗影响程度较大。根据试验结果推导出百万机组低煤耗运行的最佳负荷区间。

直接空冷机组不同供热方式的热经济性分析

以某电厂330 MW直接空冷机组为例,采用热量法对一定供热负荷下,直接空冷机组采用抽汽供热、高背压供热、吸收式热泵供热和电热泵驱动供热4种不同供热方式的发电煤耗率、煤耗量及汽轮机热耗率等指标进行计算,并比较其节能性。计算结果表明,直接空冷机组采用高背压供热或吸收式热泵供热方式相比直接抽汽供热方式,其热经济性有较大提升,而电热泵供热方式不具有节能优势。但对高背压供热方式还需确定其运行条件。以上分析结果对指导发电厂供热方案选取及节能改造具有一定参考意义。

超超临界二次再热机组给水温度对机组经济性及安全性的影响分析

一定范围内提高给水温度可以降低汽轮机热耗率,但对锅炉的设计、运行以及热效率有一定影响。提高给水温度应综合考虑锅炉水冷壁的安全性、锅炉效率的变化以及对脱硝的影响。通过分析超超临界二次再热机组提高给水温度对汽轮机热耗率及锅炉热效率两方面的影响,发现超超临界二次再热机组的全厂热效率并不是随给水温度的提高而提高,而是存在一个全厂热效率最高的给水温度。由于机组所处环境条件、锅炉燃煤的差异,给水温度对发电标煤耗变化的拐点有所不同。同时受锅炉给水欠焓的限制,分析了超超临界二次再热机组锅炉可接受的最佳给水温度。

600MW火电机组供电煤耗拐点分布规律探析

供电煤耗是火力发电厂发电设备、系统运行经济性能的总指标,反映发电厂各方面工作水平。对某电厂海量历史数据进行回归分析,发现机组负荷率与供电煤耗间存在非线性关系,且存在明显的煤耗拐点。通过试验确定了单机煤耗拐点特性,分析了汽轮机热耗率、锅炉效率、辅机厂用电率及外部因素对供电煤耗的影响,为火电厂检修安排、负荷分配、发电量计划制定等工作提供技术支持。

燃煤发电厂节能减排技术的煤耗得益评估研究

为正确地评估燃煤电厂节能减排技术的得益,首先对供电标煤耗的定义,即不同定义域的额定与年加权供电标煤耗的差异进行了分析,在此基础上,提出得益评估的三个基本原则:得益对比应基于相同的基准、得益必须分解到锅炉效率和汽轮机热耗及厂用电率、得益计算的数据链和能量传递必须连续和闭环。列举了12项技术创新得益的典型示例。

大型凝汽式发电厂热经济指标计算方法的探讨

本文介绍了大型凝汽式发电厂设计阶段计算预期的发（供）电煤耗率的计算方法，提出了在计算中采用“机组运系数”来对制造厂提供的机组理论热耗进行修正，以使预期的机组发（供）电煤耗率的计算结果，能较接近电厂运行的实际值。

超超临界660MW机组0号高压加热器最佳抽汽压力仿真计算

以超超临界机组660 MW为研究对象,分析0号高压加热器(高加)抽汽压力对汽轮机组热耗率的影响,通过EBSILON软件平台建立计算模型并利用枚举法研究机组在不同0段抽汽压力(8~20MPa)、不同负荷下锅炉给水温度变化时汽轮机组热耗率的仿真数据。结果表明:不同负荷下使汽轮机组热耗率达到最小的0段抽汽压力范围不同,但均在10.41~16.01MPa;不同加权负荷率下使汽轮机组加权热耗率收益达到最大的0段抽汽压力范围也不同,但均在11.08~15.02 MPa。综合汽轮机组热耗率收益和加权热耗率收益最大的抽汽压力范围并取交集,得出0号高加的抽汽压力应在11.08~15.02 MPa进行选取。本文对超超临界660 MW机组具有一定指导意义,但对不同机组需做进一步优化及研究。

火电机组在线性能计算与性能试验对比分析

对亚临界350MW机组在线性能计算结果与机组性能试验结果进行了对比分析。锅炉效率在线计算与锅炉性能试验结果偏差仅为0.08%,汽轮机热耗在线计算与汽轮机性能试验结果偏差约为0.6%,表明机组在线性能计算结果与性能试验结果偏差较小;由1周内煤耗曲线得出在线性能计算的煤耗与长期统计值相符合;通过对在线性能计算结果与性能试验结果的对比分析,证明了机组在线性能计算方法准确,可长期反映机组运行的经济性。

机炉深度耦合下机组性能试验方法

随着国内燃煤电厂在机炉深度耦合系统方面的技术应用,已有学者在机炉深度耦合系统优化集成方面进行理论研究;在机炉深度耦合系统实践应用中,如何通过试验准确计算煤耗的研究仍然很少。本文针对机炉深度耦合下机组性能试验方法进行研究分析,具体包括机炉深度耦合系统概况、试验测量项目、余热利用收益归类、锅炉效率计算、汽轮机热耗率计算以及机组煤耗率计算,提出了锅炉余热利用收益归类处理的2种计算方法。试验结果表明,2种计算方法下机组煤耗结果一致性较好,供电煤耗相对偏差值为0.14%。

基于运行性能评价的发电过程可控参数优化方法

针对燃煤发电过程中复杂过程优化运行问题,提出了基于运行性能评价的燃煤发电运行可控参数优化方法。在分析燃煤发电过程工艺和机理的基础上,采用基于即时学习策略的局部建模方法建立了汽轮机热耗率、锅炉效率局部动态模型;运用模糊综合评价方法对机组运行性能进行综合评价,根据当前运行边界条件和综合评价等级,采用案例推理方法获得机组较优运行性能下可控参数的优化目标值,基于优化目标值的评价对可控参数进行闭环优化设定。基于工业运行数据的仿真结果表明,该方法可有效提高机组运行性能,较好地解决了燃煤发电过程的优化运行问题。

恰希玛二期核电厂性能试验若干问题分析和研究

根据恰希玛二期(C-2)核电厂功率运行阶段调试性能试验数据,从工程设计、系统调试等各方面寻找电功率未达到预期值的原因,提出技术见解。并以此为例,对核电厂设计和调试等方面提出优化方案和注意事项。