基于人工智能算法的风电机组状态监测和故障诊断技术研究综述

随着我国风电产业高速发展,风电机组服役时间延长,故障率和运维成本随之增加。利用人工智能算法对风电大数据进行数据挖掘,实现风电机组的状态监测与故障诊断,对风电产业提质增效具有重要的现实意义,近年来逐渐成为研究热点。文中介绍了风电机组数据采集与监控(Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA)系统和振动信号数据的特性,阐述了风电机组状态监测和故障诊断智能算法的框架,归纳总结了相关研究成果,并对风电机组状态监测和故障诊断技术所面临的挑战和发展趋势进行了展望。

不同消泡剂对抗燃油泡沫超标的性能研究

火力发电企业汽轮机液压调节系统介质抗燃油在运行维护中发现有泡沫特性超标情况,影响润滑、调节失准等的问题。通过研究市售的四种消泡剂,分别对四种消泡剂的组成、抗燃油的消泡性能做了分析,并筛选出最佳消泡剂。将筛选出的消泡剂按照0.03%加入到抗燃油中进行了开口杯老化试验,考察了消泡剂对抗燃油润滑性能和安全性能的影响。该消泡剂适用于抗燃油泡沫特性超标时添加。

火电厂小汽轮机油箱沉积物的分析研究

某火电厂在检修小汽轮机油箱时,发现油箱底部在介于油层和水层之间有大量沉积物。由元素分析、油箱材料、油层和水层化学性质等检测可知,该沉积物为金属氧化物、油泥析出物和淀粉类物质的混合物。为确保小汽轮机油符合运行标准,建议更换具有防腐材料的油箱,加强油箱的维护保养工作,检查设备有无漏水、漏汽,防止外界污染物的侵入。

200MW循环流化床机组尾部双烟道流场数值研究

针对某200MW循环流化床锅炉,采用数值模拟方法研究了不同过热器侧烟气挡板开度和不同烟气量下该锅炉尾部烟道区域烟气流动特性和空预器入口处烟气量分配特性。结果表明:烟气挡板的阻流作用会导致其背面形成低速回流区,烟气挡板开度减小和烟气量降低均会导致回流区增大;在所选工况范围内,过热器侧烟气挡板开度变化直接影响到双烟道内烟气量的分配,但对一、二次风空预器的烟气量分配影响较小,仅在2.5%范围内变化;炉膛出口烟气量越高,一、二次风空预器分配到的烟气量越接近50%。

330MW燃煤机组双引风机汇合烟道优化研究

某330 MW亚临界燃煤机组双引风机出口烟道流场不均匀,偶发引风机失速。对烟道开展烟气流场数值模拟研究,定位现烟道流动紊乱位置。通过改变烟道导流装置设计,提出两种烟道改造方案,以消除两侧引风机出口烟气对冲情况,实现均流消旋作用。结果显示,优化方案一的烟气汇合处截面流速偏差(σ)、脱硫塔入口σ分别降至29.10%、25.11%,烟道降阻118 Pa,此方案改造工程量小;优化方案二的均流、降阻效果更加突出,烟气汇合处σ、脱硫塔入口σ分别降至17.53%、20.93%,烟道降阻176 Pa,此方案改造工程量和施工难度较大。实际改造工程应综合考虑机组运行状况、烟道优化效果、施工可行性等因素,选择最合适的方案进行烟道改造。

超临界机组灵活性调峰及低负荷运行优化技术研究

阐述了超临界机组深度调峰面临的主要问题及解决方法。通过锅炉水动力计算,确定直流锅炉干态运行下限,辅助锅炉最小流量限制、机组滑压曲线以及锅炉燃烧方式使机组在30%~50%额定负荷区间变动时,锅炉燃烧稳定且干态运行,水冷壁壁温可控,机组协调控制系统、给水控制系统、炉膛负压控制系统、送风控制系统、一次调频系统等调节特性良好,汽轮机和脱硫系统各参数稳定,能够实现机组在低负荷工况下不转态安全稳定运行。为超临界直流锅炉30%工况下锅炉干态运行提供了数据支撑,对电厂运行人员具有较好的指导意义。

风电机连接螺栓防断裂研究与动力学分析

实施背景据不完全统计,风电行业内近几年发生的连接螺栓断裂事件发生过近百起,在我们集团内部的风电场中,叶片根部连接螺栓的断裂也是普遍存在的问题,其断裂会造成很高的维修费和螺栓导正费用,严重时会导致叶片脱离轮毂甚至倒塔,存在严重的技术和安全隐患,所以风电机组高强连接螺栓断裂的深入分析及治理就显得尤为重要。某风电场连接螺栓断裂情况如图1所示。

燃煤机组脱硫与湿电对氨脱除特性影响研究

通过对山陕两省黄河流域8台燃煤机组石灰石—石膏湿法脱硫吸收塔及湿式电除尘器的进出口烟气中氨浓度、脱硫浆液及废水氨浓度进行取样分析。结果表明,测试机组脱硫出口烟气中气态氨与颗粒态氨分别为0.10~1.45、0.05~1.25 mg/m^(3);湿式电除尘器出口烟气中浓度分别为0.90~1.42、0.65~1.09 mg/m^(3)。湿法脱硫对气态氨脱除效率高,湿式电除尘器对颗粒态氨脱除效率高。60%的受试机组废水氨含量超过氨氮25 mg/L控制值,38%的机组总排口氨排放速率超过《恶臭污染物排放标准(征求意见稿)》中氨氮最高允许排放速率限值。总氨、气态氨脱除效率与浆液pH呈反比,颗粒态氨脱除效率与入口烟温呈反比。

基于趋势预判和强度自调节的脱硝控制策略研究

构建新型电力系统对燃煤电站灵活性提出更高要求。机组频繁、快速变负荷给脱硝控制带来挑战。为解决传统控制存在的大迟延、强振荡等问题,提出兼顾响应速度和控制精度的脱硝控制策略。首先,基于运行参数对机组工况进行辨识和分类。然后,通过NO_x测量值变化趋势设计模糊规则修正表,对被调量进行趋势值预测修正以提高系统响应速率。最后,根据运行工况不同,从四个方面调节控制系统作用强度,以提升控制精度。工程现场的应用结果表明,该策略适用于机组全负荷运行工况。数据显示:NO_x排放均值提升6.2%;喷氨量减小14.06%;环保超标频次降低87.9%。NO_x控制水平及运行经济性由此得以提升。该研究打破传统控制中固定模型参数的局限性,可根据机组实际运行工况灵活调节模型强度,为实现火电热工精细化控制提供借鉴。

660MW超超临界机组DAS汽封碰磨及改造研究

随着人们对能源节约与环境保护越来越重视,加之煤价的日益上涨对火力发电厂盈利能力的挑战日益加剧,同时国家对火力发电厂这类大型耗能单位的节能不断提出新的要求。因此,节能降耗成为目前电力企业的工作重心。本文介绍了东汽DAS汽封的基本原理,说明了传统迷宫式汽封、铁素体汽封以及DAS汽封各自的特点,并结合某电厂运行中DAS汽封存在的问题及某电厂汽封改造效果,给出了DAS汽封在安装、检修及运行过程中的意见。

电力信息化网络安全主动防御技术探讨

目前,电力信息化建设已经成为电力行业发展的必然选择,然而随之而来的并不仅仅是信息化带来的利益,还有信息化带来的安全隐患。网络攻击、数据泄露等安全威胁正在威胁着电力系统的安全运行,因此电力信息化网络安全主动防御技术的探讨就变得尤为重要。主动防御技术的核心在于预测,通过分析网络行为,识别可能的攻击行为,并采取措施防御。例如,通过网络入侵检测技术,对网络流量进行监控和分析,及时发现并报告异常行为。此外,还可以采用网络隔离技术,实现网络分离,将网络资源划分为不同的安全域,限制攻击者的行动范围。

信息化背景下计算机网络攻防手段研究

信息化技术改变了传统办公理念,提升了信息交互效率。信息化时代,计算机网络安全成为各行业面临的重要问题,为提升计算机平台使用安全,保障系统信息不受影响,技术人员要深化对计算机网络攻防手段的研究,确保信息化背景下计算机网络运行安全。

新建循环流化床锅炉冷态试验研究

针对某新建240t/h循环流化床锅炉的设计特点和点火要求,进行了首次冷态试验,对试验内容、试验方法和计算过程进行了详细介绍,并对试验结果进行了分析,发现除了对左一次风量进行实际标定之外,其余风量测点显示准确;通过空床阻力特性试验获得了空床阻力特性曲线,其趋势与理论分析得到的结果一致;通过料层阻力特性试验获得了料层阻力特性曲线,临界流化风量为40000Nm 3/h。布风均匀性观察试验表明,整个床面平整,能够达到热态运行的要求。冷态试验为锅炉点火、吹管和整套试运提供了必需的基础数据,对锅炉投入商业运行后的安全稳定运行具有重要意义。

直接空冷机组最佳背压的试验研究

优化背压对直接空冷机组的经济运行至关重要。以最佳背压为目标、空冷岛风机群频率为变量,根据单一变量原则和灰色关联度理论设计并实施现场试验,基于试验数据绘制风机频率-群功率、风机频率-背压及机组电功率-背压的特性曲线,最终获得风机群功率与机组电功率之间的协调变化趋势,从而得到最佳背压值。结果表明:风机群微增功率与风机群频率正相关;机组微增出力与风机群频率负相关;两曲线交点为最佳背压工况。负荷相似时,机组微增出力曲线随环境温度升高上移;环境温度相似时,机组微增出力曲线随负荷升高斜率变大;环境温度升高和负荷增大都会使交点右移,即达到最佳背压所需的风机群频率更高。

300MW机组高背压供热经济运行特性研究

随着“碳达峰”和“碳中和”政策的实施,电厂的节能减排已迫在眉睫,热电联产是实现节能减排的重要手段。以300 MW直接空冷机组高背压供热机组为案例,研究机组高背压供热系统经济运行和经济评价指标的计算方法。研究结果表明:在相同供热负荷工况下,高背压供热最大电功率比抽汽供热最大电功率大,高背压供热折算功率变化量随着高背压供热比的增大先增大后减小;随着供热负荷的增大,高背压供热最佳背压先增大,后不变,最后减小;随着热网回水温度的升高,机组冷端可吸收的热负荷逐渐降低,单位热负荷损失电量升高。当热网回水温度达到63.2℃时,高背压供热单位热负荷损失电量与增发电量相等,此温度以上高背压供热系统退出。

考虑支架特性的光伏电站技术经济分析

光伏发电中支架型式与发电能力紧密关联,为充分对比分析各类型支架技术经济性,以指导工程实践,选取固定式、固定可调、平单轴、斜单轴与双轴5种类型支架为研究对象,以新疆地区3个典型地点为例,采用METENONRM太阳辐照数据资源与PVSYST模拟软件,通过技术与经济指标的计算与分析,表明随着纬度增加,跟踪支架太阳辐照增益随之增长,阿勒泰跟踪支架的辐照量增益大于哈密与喀什,其中双轴跟踪支架辐照量增益最显著。上述3个地点光伏项目度电成本最优的支架类型分别为斜单轴、平单轴与斜单轴,均优于固定可调式支架。此外,各地区N型组件相较P型组件5种类型支架平均增发电量2.31%、2.34%、2.41%,且采用N型组件投资收益均高于P型组件。

纯工质气液蒸发相变过程的数值处理研究

总结归纳4种常见的气液相变模型,基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,通过一维stefan问题和二维膜态沸腾问题对4种相变模型进行验证。结果表明:Hardt模型的准确性最好,膜态沸腾模型与孙东亮模型的准确性次之,Lee模型的准确性最低。Lee模型无法对膜态沸腾问题求得适当的解。孙东亮模型对二维膜态沸腾问题的描述没有膜态沸腾模型和Hardt模型准确。Lee模型和Hardt模型的蒸发系数选取对气液相变过程的模拟结果具有较大影响。

基于Pearson相关性的VAR模型煤电水煤比寻优应用

本文为解决350MW燃煤机组在煤质频繁变化情况下水煤比失衡的问题,使用向量自回归(VAR)模型在机组参数波动工况下进行水煤比寻优。通过使用Pearson相关系数分析机组运行参数,确定寻优模型的输入数据,计算VAR模型最优阶数,并建立VAR模型从多个参数的时间序列寻找对应工况下水煤比最优值,同时使用三种不同分析方法确保该最优值的准确性和安全性。实践证明,该方法能有效解决机组由于煤质频繁变化导致锅炉给水策略不适配引发的主蒸汽温度和主蒸汽压力偏差大等问题。

火力发电厂蒸汽管道ZG15Cr1Mo1V铸造水压堵阀裂纹缺陷成因分析

铸造水压堵阀裂纹缺陷已是火电金属监督检验典型问题之一,为探究裂纹缺陷成因,指导现场检验和缺陷处理,本文以ZG15Cr1Mo1V主汽和再热热段堵阀大规模裂纹缺陷为研究对象,从材料特性、水压堵阀结构特征、制造工艺、服役特点等方面展开分析。结果表明:堵阀制造阶段已存在微小原始缺陷,运行服役后扩展形成裂纹缺陷;材料特性和制造工艺决定其存在原始缺陷的倾向较大;分型铸造方式导致阀体两侧缺陷差异明显;水压试验时堵阀仅前侧受力的状况造成阀体前后侧裂纹缺陷差异;相贯线过渡区域、口环连接区域易形成缩松、微裂纹等缺陷,且过渡区域多为应力集中区,导致裂纹缺陷易在此富集与扩展;制造热处理和运行服役阶段温度、压力的作用,促使裂纹缺陷的生成与扩展。

350MW亚临界锅炉低温再热器失效分析

某电厂350MW亚临界锅炉在进行水压试验时发现低温再热器管与管卡TP310H/T12异种钢焊缝发生了泄漏。通过化学成分分析确认两侧母材化学成分符合标准要求,T12钢侧母材发生2级老化。金相观察发现T12钢侧熔合线存在氧化缺口和孔洞,为焊接接头薄弱区域。异种钢接头化学成分差异导致其抗氧化性降低出现氧化缺口,管卡自身结构为了约束低温再热器管道的移动与膨胀产生的结构应力进一步促进氧化缺口沿管壁扩展;结构性未焊透处熔合线两侧硬度值相差过大促进了裂纹的萌生,扫描电镜分析确认氧化缺口的存在是失效的主要原因。设计时要尽量将异种钢接头用于低应力、低拘束的工况下,及时进行相关检查。