基于人工神经网络的锅炉受热面污染在线监测

基于人工神经网络,结合某300MW机组锅炉,通过引入清洁系数F表征锅炉受热面的积灰结渣状况,并针对不同吸热方式的受热面,如高、低温对流受热面,水冷壁等分别讨论了清洁系数的计算方法,建立了受热面污染在线监测模型以及在线数据预处理模型。对低温过热器和RN01吹灰器附近水冷壁区域的灰污曲线实际分析表明,吹灰后受热面清洁因子有较大增加,但吹灰停止后随着运行时间的延长,受热面污染的增加,清洁因子又逐渐恢复至正常值。受热面清洁系数的变化与锅炉实际吹灰情况相吻合,表明该污染监测模型在一定程度上能够正确反映受热面的实际污染状况。

高温气冷堆主蒸汽管道双端断裂危害性分析方法

高能管道双端断裂危害性分析是核电站常规岛安全设计的关键内容。本文在总结核电站常用管道双端断裂危害性分析方法的基础上,针对高温气冷堆核电站的特点提出:高温气冷堆主蒸汽管道双端断裂破裂点选取可采用应力分析法;喷射力计算可采用简化算法和热工水力学算法;射流形态计算应根据ANSI/ANS—58.2—1988中的计算方法,计算出在不受限破裂和受限的有限分离破裂2种情况下的射流形状;管道动态响应分析可采用有限元模拟算法进行分析;高温气冷堆主蒸汽管道发生双端断裂后的超压、水淹效应应根据具体工程布置情况进行分析。该方法为主蒸汽管道防甩约束件的设计提供了依据。

应用支持向量机监测电站锅炉受热面积灰研究

以某300MW机组为例,使用支持向量机理论和遗传算法,利用电站分散控制系统(DCS)获取的热工数据,建立预测锅炉低温过热器受热面清洁状态下的吸热量(清洁吸热量)模型,进而推算出表征积灰污染程度的清洁系数,得到时序变化的积灰曲线,从而对吹灰状况进行监测。其结果表明,以清洁系数表征锅炉低温过热器受热面积灰情况具有可操作性;所建立模型的测试集决定系数、均方根误差和平均绝对误差分别为0.920、36.381和25.457,表明该模型具有良好的预测性能,可以在一定范围内对吹灰信号产生响应;锅炉实际运行工况下应用所建模型表明,给煤量大幅度变化会对受热面的积灰曲线造成一定程度的干扰。该研究为开发大型电站锅炉积灰结渣在线监测系统提供参考和依据。

介质阻挡放电条件下添加乙烯对NO氧化影响的试验研究

采用小型试验装置模拟烟气C2H4、O2、N2和NO,利用介质阻挡放电对模拟烟气中的NO进行了氧化试验,并通过改变C2H4、O2的体积分数分析NO的氧化效果.结果表明:添加乙烯可以大幅度提高NO的氧化作用,且随着乙烯体积分数的增加,NO的脱除率逐渐增大;模拟烟气中氧气的体积分数对NO的氧化也有一定程度的影响,随着氧气体积分数的增加,NO的脱除率和NO2的生成率均呈递增的趋势;添加乙烯后,模拟烟气的氧化产物主要是CO;添加C2H4可以大幅度降低脱除NO的反应能耗.

利用基板法在V型热解火焰中合成碳纳米管的实验研究

利用V型热解火焰合成碳纳米管是一项新的技术和方法,实验中采用304不锈钢片作为取样基板,将硝酸镍溶液均匀涂敷在取样基板上作为催化剂,利用扫描电镜和透射电镜对碳纳米管进行形态和结构表征。实验中得到了典型形态及特殊形态的碳纳米管,催化剂颗粒的直径在为5~8 nm之间。实验结果表明,取样时间为10 min,温度约为1150 K时最有利于产生碳纳米管。最后分析讨论了特殊形态的碳纳米管的结构及可能的形成机理。

核电机组给水泵最小流量阀布置位置对阀门空化的影响

由于其所在管系的工艺系统特点,核电机组给水泵最小流量阀内工质很容易产生空化现象。对最小流量阀空化产生的原理进行了分析,并对某核电机组给水泵最小流量阀高低位两种布置方式进行了介绍,通过建模对两种布置方式下最小流量阀运行参数进行了计算。针对该核电机组研制的一种多级迷宫式最小流量阀,分别对两种布置方式进行了阀内流场的数值模拟计算。结果表明,低位布置可以使最小流量阀后压力提高。阀后压力的提高加上迷宫式节流槽分级降压作用,可以消除最小流量阀的空化产生。

基于Fluent的凝结水气动主调节阀防空化设计验证

凝结水气动主调节阀在使用过程中,空化系数较低,易产生空化现象,造成阀门振动且内件损坏。为避免凝结水气动主调节阀在较低空化系数时产生大面积的空化现象,需设计出合理的多级降压结构防止阀门内部产生大面的空化。为解决该问题,阀门拟采用分段三级孔式套筒结构的阀门节流组件。为验证其防空化效果,采用对比验证的方式,通过Fluent对单级套筒阀门和分段式三级套筒阀门做流体仿真模拟实验,对比其空化产生的汽相体积、质量。结果发现,在同种工况条件下,分段三级套筒阀门所产生的汽相质量、体积远小于单级套筒阀门空化所产生汽相的质量、体积,因此判定,分段三级的多孔式调节阀针对此种工况,有较好的防空化效果。

多孔式套筒调节阀开孔设计及流激共振特性研究

针对核电常规岛热力系统关键阀门振动问题,以DN 500凝结水主调节阀为研究对象,基于流量特性理论和几何设计方程,对其节流套筒进行了等百分比流量特性开孔设计。选取3种典型工况,采用Fluent软件对各工况模型进行瞬态流场仿真分析,并对阀门流固耦合面的流体压力脉动时域信息进行监测,通过Tecplot软件对监测信息进行快速傅里叶变换(FFT),得到介质作用于阀门的激振力频率。另外采用ANSYS Workbench软件对各模型进行流固耦合模态分析,得到其模态频率。通过两种频率比较,对各工况调节阀流激共振进行了深入研究。结果表明,调节阀小开度大压差时,旋涡较少,但介质流动更紊乱,更易产生振动和噪声;阀门开度是影响介质压力脉动稳定性的重要因素;3种工况调节阀一阶模态频率均大于33 Hz,可采用等效静力法进行其抗震分析;介质压力脉动峰值频率均没有与模态频率相等或接近,调节阀不会发生流激共振。

套筒调节阀等百分比节流套筒开孔参数化研究

针对套筒调节阀节流套筒设计难点,根据调节阀流量方程和流量特性的相关理论,结合开孔几何设计方程,对其等百分比流量特性的节流套筒开孔进行参数化研究。以可调比为50∶1的DN50(Cvmax24)、DN250(Cvmax450)和DN500(Cvmax1860)套筒调节阀为例,进行多孔节流套筒的设计。采用Fluent仿真软件,分别对3台调节阀10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%开度时的模型进行仿真试验。结果表明:DN50(Cvmax 24)套筒调节阀除10%开度外,其余开度时仿真和理论流量系数相对误差均在10%以内;DN250(Cvmax450)和DN500(Cvmax1860)套筒调节阀所有开度时的仿真和理论流量系数的相对误差均在10%以内,且相对精度较高;理论和试验流量特性曲线高度吻合。研究结果弥补了该套筒调节阀节流套筒设计方法上的不足,为调节阀行业的发展提供助力。