锅炉炉膛含氧量神经元PID控制及其仿真

燃煤锅炉炉膛中过低的含氧量会使燃烧不充分,过高的含氧量又会使送风带走较多的热能。在一定的给煤速度之下,必须选择合适的送风量才能使炉膛燃烧维持在最佳状态。故必须给出送风量的调节控制方案。为此,首先对于锅炉炉膛的含氧量和送风之间的非线性关系进行数学建模,进而尝试PID补偿控制设计,用根轨迹法确定使闭环系统能稳定的增益.另外,还采用了一种人工神经网络控制方案,比较了两种方法的计算机仿真结果,验证了人工神经元PID控制的有效性。

基于西门子PLC的工业供热锅炉控制系统人机交互设计与仿真实现

为保证中小企业工业供热锅炉的安全、稳定、高效运行,文章设计了一种基于西门子PLC和视窗控制中心(WinCC)的工业供热锅炉控制系统,论述了其控制系统结构与运行过程,研究了其系统硬件设计、软件编程及WinCC在工业供热锅炉控制系统中的应用。仿真过程很好地实现了工业供热锅炉控制过程的模拟,表明该系统运行满足控制要求,对相关研究者具有一定的借鉴意义。

新型等离子体点火技术在火电灵活性中的应用分析

近年来在国家政策的主导下,风电等新能源得到了快速发展,新能源的消纳问题也随之凸显出来,灵活性调峰是解决这一问题的有效措施。等离子体点火技术是一项卓有成效的低负荷稳燃措施,可满足深度调峰需求,有效提高火电机组对新能源发电的消纳能力。针对传统等离子体技术在火电灵活性应用中存在的问题,提出一种新型等离子体点火技术。该技术可使发生器阴极寿命提升至500 h以上,阳极寿命提升至1000 h以上;提高了煤质适应性,可适用于大部分燃用烟煤的电厂;而且点火过程中对燃烧器内燃强度有较好的控制,不易发生超温结焦现象。

钢球堵塞引起S30432屏式过热器爆管的失效特征分析

以试运行阶段就发生因钢球堵塞造成过热蠕变爆管的某600MW超超临界锅炉屏式过热器为例,通过宏观检查、尺寸测量、化学成分分析、力学性能分析、金相分析、维氏硬度试验和扫描电镜观察等方法,并与相邻管子进行对比,得出了钢球堵塞引起S30432爆管失效的特征。结果表明:爆口部位的管径、壁厚、蠕变孔洞、蠕变裂纹及老化程度等方面存在明显特征,除爆口部位及弯管部位外的各项试验结果均符合标准对新管的要求,但其材质状态已明显差于相邻管子。

堵塞沉积对波形板汽水分离器运行特性的影响规律及机理

在核电厂装置运行的热态工况下,波形板汽水分离器内高温高压且湿度较大,易出现腐蚀现象,产生沉积物并影响汽水分离性能。为研究沉积堵塞现象对波形板汽水分离器运行特性的影响机理,本文运用CFD软件对不同堵塞程度的波形板建立了经过合理简化的二维模型,在不同热态工况下对波形板分离器开展数值计算与分析,得到了堵塞程度对波形板运行特性的影响规律和作用机理。结果表明:堵塞沉积的波形板压降和分离效率随工况的变化趋势均与未堵塞时较为相似;沉积物使实际流通截面变小,从而使波形板的压降增大,且压降增幅随堵塞程度增大而增大;沉积物明显影响了液滴的碰撞分离过程,使分离效率降低;在疏水钩未失效前,波形板分离效率的降幅随堵塞程度增大而增大;在压降、效率增幅方面,沉积物在低流速工况下的影响程度更大。研究结果为波形板的沉积堵塞研究及其运行和设计提供了一定的理论支撑和科学依据。

土壤蒸汽消毒机的脉动燃烧器喷管结构及工作特性

为解决因连作障碍等引起的设施园艺中土壤病虫害防治问题,拟开发一种以脉动燃烧器为热动力源的土壤蒸汽消毒机。根据土壤蒸汽消毒机的最小蒸汽量为100 kg/h,确定脉动燃烧器的最小功率为28.2 kW。脉动燃烧器主要由燃烧室与喷管组成,采用长度为200、400、800、1000 mm的直喷管和800 mm的弯喷管,通过法兰拼接组合成不同长度的直喷管(600、800、1000、1400、1600、1800、2200、2600、2800、3000 mm)和弯喷管(800、1600 mm),研究不同喷管结构对脉动燃烧器启动性能、工作稳定性能等的影响。结果表明:喷管长度在800~2600 mm启动;工作频率与压力振幅呈线性关系,频率高,压力幅值大;同一长度直喷管的燃油消耗率、频率与压力振幅均大于弯喷管的,且油门开度2、3、4时弯喷管燃烧器压力振幅标准差小,具有更好的稳定性;喷管长度为1800 mm左右的直喷管脉动燃烧器性能最佳。故选择喷管长度为1800 mm的弯喷管脉动燃烧器作为土壤蒸汽消毒机蒸汽发生装置热源,既能保证脉动燃烧器的工作特性,又能促使蒸汽发生装置小型化。

基于特征优选和机器学习组合模型的锅炉受热面壁温预测

为及时有效预测锅炉壁温的变化趋势,以某火电厂600 MW的1号机组高温再热器为例,提出一种融合特征筛选和极端梯度树(Extreme gradient boosting,XGboost)组合自适应增强算法(Adaptive boosting,Adaboost)模型。首先,利用灰色关联分析法和随机森林特征重要度分析法分别计算锅炉大量的历史运行数据与高再壁温之间的线性和非线性关联度,然后进行综合特征排序。在特征优选的基础上,利用建立的XGboost-Adaboost组合模型进行锅炉高再壁温的预测。结合真实运行数据的实验结果表明,该预测模型的平均相对误差和均方根误差分别为0.18%和1.34℃,预测的精度高于几种相关类型高再壁温的预测方法。

多孔介质布膜元件对水膜除尘器除尘性能的影响

通过实验,研究了多孔介质布膜元件对水膜除尘器除尘效率的影响,讨论了进气量、用水量、气水比对除尘效率的作用效果。在此基础上,采用计算流体力学DPM模型,研究了进气量和颗粒粒径对除尘效率的影响。研究表明,在除尘实验中,采用多孔介质布膜元件可有效提高除尘效率,用水量越低,提高效果越明显;进气量和进水量对除尘效率具有显著的正向影响,但进气量的影响要大于进水量;不论是否存在多孔介质,除尘效率在气水比为21 m 3/kg达到最大值。模拟结果显示,在实验最大风量的条件下,对粒径94.55μm及以上的颗粒,具有100%的除尘效果;对于粒径68.58μm及以上的颗粒,能具有良好的除尘效率,数值可以在90%以上。

火电厂源侧综合能源系统集成及性能评估研究

本文建立了以火电厂为核心,消纳可再生能源并提供冷热电汽综合能源服务的一套能源系统,通过对整体系统及关键子系统热力性能分析,验证了提出模型和方法的有效性。并研究了一些关键运行参数对系统综合性能的影响,验证了提出模型和方法的有效性和优越性。结果表明:通过改变火电厂的源侧参数,可以提高综合能源系统荷侧的输出量;且生物质转化气对汽轮机发电功率的影响最大。热泵系统的负荷随着进入系统中的给水流量的增大而增大,利用汽轮机中的部分抽汽来驱动热泵系统,虽然发电功率下降了10.88%,但是却为用户提供了16.8MW的热负荷和16.2MW的冷负荷以及27.78t/h的蒸汽量。

超超临界百万机组20%负荷深度调峰运行试验研究

可再生能源迅速发展对火电机组深度调峰提出了更高要求,机组调峰性能不仅是影响火电厂经济效益的重要因素,而且对于中国促进能源低碳转型有非常重要的战略意义。充分挖掘煤粉机组的深度调峰潜力与快速变负荷能力,对中国现有的煤粉机组调峰技术进行总结和分析,可为今后煤粉锅炉发电机组深度和灵活调峰技术的研发提供参考。对福建省一电厂1 050 MW超超临界前后墙对冲燃煤机组从100%至20%负荷状态下的运行情况进行了试验研究,在试验过程中记录了锅炉、汽轮机、发电机相关运行参数并进行了分析。结果表明,该锅炉在无投油的情况下,20%负荷稳燃能力良好,为运行深度调峰提供了参考。

超临界燃煤锅炉“螺旋-垂直”水冷壁水动力计算研究

超临界大容量、高参数锅炉是我国燃煤发电的重要发展趋势,主流的超临界锅炉大多采用螺旋-垂直型水冷壁,但其水动力特性及流量分配引起的运行事故常有发生。针对某典型的螺旋-垂直型水冷壁,根据水动力流动网络系统,结合质量和动量守恒进行水动力建模计算。根据锅炉水冷壁结构划分了流量回路,设置了压力节点,分段进行了阻力系数和流量计算,螺旋管中阻力系数越大,流量越小;而垂直水冷壁中阻力系数最大的管路(81~90回路)流量最少,阻力最小值在50~55号回路,但是后墙的流量较多,导致流量最大值在第71号回路。对于流量最小的水冷壁管路,容易造成超温爆管等问题,可适当增加管径,在安装过程中避免较大的焊瘤,从而保证锅炉运行安全。

复杂服役工况下集箱管座的应力分析

火力发电机组在灵活运行时,锅炉会频繁启停和升降负荷,此过程中伴随着温度和载荷的交替变化,由此带来集箱管座频繁开裂问题。本文以过热器集箱为模板,建立含有集箱、管座角焊缝和管接头的有限元模型,并对机组在升负荷和降负荷过程中管座的温度场和应力场进行分析。结果表明:升降负荷过程中,集箱的温度平衡速度相对缓慢,管接头则快速平衡;升降负荷过程中,管座区域最大热应力发生在焊缝熔合线处,而机械应力主要受管内压力波动的影响。

送风机油站系统改造研究

结合当前的机组送风机油站的运行情况,通过案例分析的方式,重点探讨了如何实现风机油站系统的DCS改造方案的关键要点,并通过实践表明,机组送风机油站控制系统的DCS实现效果在于提高了生产效率、降低了运营成本、增强了设备的可靠性和安全性。通过自动化控制、实时监控、数据分析等功能,DCS实现为机组送风机油站的运营和维护带来了诸多的优势。

论大型风机轴承快速冷却装置的应用

引风机的运行需要大型轴承,由于高速旋转和长时间运行,轴承可能会受到高温的威胁,这就应结合实际需求来开展快速冷却装置的创新。这里在分析引风机轴承温度超温的原因基础上,结合自身从事引风机管理的实践经验,提出了防止引风机轴承温度超温的措施。在此基础上,从多角度探讨了分配式环形引风机轴承冷却系统的应用情况以及注意事项,希望对保障大型引风机设备的高质量运行有所帮助。

基于数据挖掘的火力发电厂锅炉给水泵振动故障监测

由于当前锅炉给水泵振动故障监测方法监测精度较低,无法及时对给水泵运行中潜在的故障隐患进行监测,因此在传统振动故障监测方法的基础上,引入数据挖掘技术,提出了一种新的给水泵振动故障监测方法。利用分频段控制技术的原理,提取给水泵振动故障频带特征;根据NSET故障监测模型与相似度理论,设定给水泵振动故障监测阈值;采用数据挖掘技术,设计给水泵振动故障监测流程,实现振动故障监测。通过实验分析可知,采用新的监测方法获得监测结果的准确率均在95.47%以上,且监测速度得到了显著提升,具有较高的可行性。

燃煤电厂锅炉水动力研究现状与展望

针对燃煤电厂锅炉受热面超温现象,开展预防与监测管壁超温的水动力特性研究。通过研究发现热力计算不精确、燃烧器选型不当、受热面布置不合理、调温条件不充分等,因热偏差氧化最终导致锅炉受热面超温。通过水动力计算研究,建立壁温分布模型,揭示受热面超温爆管的根本原因,为分析壁温变化、开发测量壁温方法提供详细的理论基础。

超临界锅炉复合全负荷脱硝技术应用实践

为实现燃煤锅炉全时段NO_(x)的达标排放,在当前宽负荷脱硝技术的基础上提出了一种650 MW超临界机组冷态启动“省煤器给水旁路+#2高加汽源改接”的全负荷脱硝改造方案。结果表明:中速暖机时提高了#2高加出口给水温度10℃以上,并且使点火初期烟气升温至满足脱硝系统投运条件,实现了机组并网前净烟气NO_(x)时均值达到超低排放限值要求。并网前大幅度降低给水吸热量使脱硝系统投运后SCR反应器入口烟温始终维持在300℃及以上。超临界机组应用深度调峰,可在15%~100%的负荷范围内完成全过程自动调节。

热力除氧器溶解氧预测计算的研究与应用

通过利用标准值法、典型计算法、典型线性差值计算法三种溶解氧计算方式,对比研究了三种计算方式预测结果以及应用后的效果。研究表明三种计算方法的溶解氧浓度预测值与某热力除氧器溶解氧浓度实测值偏差率均大于5%,但在运行要求的部分区间范围内预测偏差率可以满足小于5%的偏差率要求。在Matlab模型应用中,分段选择引入三种计算方式,预测整体偏差率仅为2.2%,可有效预测溶解氧浓度,达到预测计算的目的。

双调节分流式分离器两级挡板方向影响分析

为研究双调节分流式分离器中叶片的布置方向对压降和分离效率的影响,使用CFD数值方法,对带双调节分流式分离器的中速磨煤机整体进行模拟分析。结果表明,径向叶片和轴向叶片的逆方向布置都会增加磨煤机压降,其中逆向的径向叶片不仅会增加压降,且使得分离效率降低,而只逆向布置轴向叶片会使压降稍微升高,分离效率也略微提高。

某电厂旋流燃烧器烧损原因分析及解决措施

本文主要介绍了某电厂旋流燃烧器喷口烧损事故的情况并针对旋流燃烧器出现的喷口烧损变形情况进行了原因分析,同时提出了解决措施,为同类型机组后续设计和运行提供了一定的借鉴经验。