基于数字孪生模型的主汽温预测控制策略

针对超临界机组主汽温对象大惯性、大时滞、时变及工况复杂等特点,提出一种基于数字孪生模型的主汽温预测控制策略。该控制策略通过主汽温数字孪生模型预测主汽温值,并采用反馈校正修正预测值,使用黄金分割法滚动优化目标函数,输出最优控制量。所建立的主汽温数字孪生模型,包含主汽温系统传递函数模型与Xgboost-LSTM偏差模型,采用迁移学习理论实现在线更新,具有了高预测精度、高效更新能力与强鲁棒性。以某1000 MW超临界机组末级过热系统为例,进行仿真实验。结果表明,基于数字孪生模型的主汽温预测控制策略有效改善了主汽温系统的控制品质与鲁棒性,具有良好的负荷适应能力。

基于局部模型网络的主汽温阶梯式动态矩阵控制

火电厂主汽温系统的大惯性、时变性和多扰动等特点导致采用传统串级PID控制难以取得令人满意的控制效果。为了克服传统控制方案的缺陷,提出了一种基于局部模型网络的多模型阶梯式动态矩阵控制算法。首先,通过引入阶梯式策略有效解决了原始动态矩阵控制算法固有的矩阵求逆问题;其次,通过引入扰动前馈补偿,提高了主汽温系统的抗扰动能力;最后,针对不同工况下动态特性大幅度变化的主汽温对象,设计了基于局部模型网络的多模型阶梯式动态矩阵控制器。仿真结果表明,相比于传统控制算法,所提算法明显提升了主汽温系统的全局设定值跟踪性能、抗扰动性能和鲁棒性能,可以满足火电机组主汽温的控制要求。

某电厂高压主汽阀改造技术探析

某660 MW电厂2号汽轮机采用东方汽轮机厂汽轮机,其高压主汽阀自2008年投产后,在运行中出现阀盖密封面漏汽问题,且运行时间越长,阀盖漏汽越频繁。这种现象不仅严重影响了汽轮机调速系统的稳定性,还对人员安全构成威胁。分析了高压主汽阀阀盖漏汽原因,并通过对该高压主汽阀阀盖密封面改造的方法进行探析和应用,确定采用原密封面进行修复和加装C型密封装置的改装方式,形成双重密封,改造完成后,高压主汽阀阀盖漏汽现象成功消除,证明此次密封面改造是解决阀盖漏汽的有效方式。

300MW机组高压主汽门阀杆失效分析

高压主汽门是电站机组的关键部件之一,对机组安全启停和运行起着重要作用,长期承受高温高压工况下的复杂载荷。主汽门阀杆断裂是较为严重的一类故障,会造成巨大的经济损失。某电厂高压主汽门阀杆在机组运行过程中发生断裂,采用宏观检查、化学成分分析、金相组织观察、断口分析和力学性能测试等方法,对断裂原因进行了分析。结果显示,阀杆长期服役后材质劣化明显,力学性能严重下降,同时阀杆组织存在带状偏析,渗氮层和过渡层之间存在微裂纹。加工结构亦导致严重的应力集中,机组频繁启停导致阀杆疲劳损伤,这些因素共同导致阀杆断裂失效。

一起汽动给水泵主汽门自动关闭的故障分析与改进

某电厂运行人员在试验汽动给水泵直流事故油泵时,汽泵主汽门自动关闭。分析此次故障是因直流系统发生两点接地,导通了汽泵主汽门关闭控制回路。针对直流系统绝缘薄弱点,更换直流接触器及控制回路电缆,梳理接地线,完善保护逻辑等改进措施。消除故障隐患,设备安全运行无异常。

汽轮机高压主汽阀全行程试验过程优化研究

高压主汽阀位于高压调阀之前,正常运行情况下阀门处于全开状态,在汽轮机启动过程中用于控制进入汽缸的蒸汽流量。在机组遇到紧急情况停机时,主汽阀快速关闭,起到切断汽源的作用。为提高汽轮机工作可靠性,需定期开展全行程试验,检测高压主汽阀门动作是否存在异常。针对某350 MW超临界燃煤机组汽轮机高压主汽阀全行程试验过程中主蒸汽压力和锅炉负荷产生的波动原因进行研究,通过对运行数据进行分析,提出将高压调阀关速率由0.2%/s降至0.1%/s,试验时长由600 s延长至900 s的优化方法。试验结果表明,优化后机组负荷最大波动为4.378 MW,主蒸汽压力最大波动为0.936 MPa,主机轴振、轴向位移、胀差等参数均在正常波动范围内,优化后试验操作对锅炉负荷波动影响明显减小,该研究可为汽轮机高压主汽阀全行程试验提供参考。

一台锅炉主汽阀裂纹的理化分析及建议

在对一台锅炉主蒸汽阀门的磁粉检测过程中,发现多处密级裂纹缺陷,文中通过微观下的理化检测对裂纹微观形成原因进行分析,并提出合理化建议。

基于内模控制的火电厂主汽温控制系统

针对火电厂主汽温具有非线性、时变性、大延时的特点。基于内模控制理论,设计了内模控制系统。内回路采用比例积分控制,可以快速消除内扰;外回路采用内模控制,可以有效地补偿主汽温的大滞后特性。在安徽省某电厂600MW超超临界直流炉机组使用此控制系统,通过现场实际运行验证了该控制系统具有良好的跟踪性能、抗干扰性能和鲁棒性。

提高锅炉主汽温度调节品质的技术研究

主汽温度调节系统对于锅炉的安全经济运行意义重大。从控制理论及逻辑控制完善方面进行探索,并从消除积分饱和、PID完善、温度测量和前馈控制等方面对主汽温度调节系统进行分析,采取相应的措施,使得主汽温度调节系统更完善,保证主汽温度自动调节的稳定性和可靠性,对提高全厂自动化水平、稳定运行和精确控制起到非常积极的作用。

基于混合策略麻雀算法的锅炉主汽温系统参数优化

超临界机组过热蒸汽温度的控制品质直接影响机组的安全稳定运行,传统的控制方案是通过工程整定法对主汽温控制系统参数进行优化。麻雀优化算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)作为一种新颖的群体智能优化算法,已在诸多应用领域具有较好的寻优性能。针对锅炉主汽温系统特性,提出一种混合策略的改进型麻雀搜索优化算法,在锅炉主汽温系统参数寻优过程中,能够在不降低寻优精度的同时降低寻优时间。仿真结果验证了改进SSA算法的良好寻优特性。

燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机高压主汽阀汽封套筒断裂分析及故障处理

在机械制造业的不断发展中,不少公司开始进行机械设备的改革和升级,由于设备内部的结构精密且复杂,在运行的过程中,需要按照规范的程序进行设计和运行,汽轮机作为现代火力发电厂的主要设备之一,在运行的过程中,由于负压过大,导致设备内部出现较多的问题,甚至导致设备内部零部件损坏。针对广东粤电新会发电有限公司#2汽轮机在运行过程中汽机高压主汽阀汽封套筒部件断裂导致阀门行程超过限值问题,本文对#2机组高压主汽阀汽封套筒部件断裂原因进行了分析,并对处理过程及应对措施进行了详细介绍。

基于模糊PID的区域供热锅炉主汽温控制方法

锅炉供热仍是目前大部分区域取暖的主要方式,但其温度不可控是一大问题,为此,提出基于模糊PID的区域供热锅炉主汽温控制方法。在闭环辨识条件下先通过分析热锅炉主汽温温度控制系统的动态模型,计算其连续的传递函数,进而反向推导得出实际的主汽温辨识模型,使系统在离线条件下也可以完成汽温控制。然后构建出汽温预测模型得出温度预测结果,在PID控制的基础上添加模糊控制策略,运用比例环节以及微分环节,将误差组成线性组合,实现区域供热锅炉主汽温控制,最后利用实验证明所提方法的先进性。实验结果表明,所提方法对供热锅炉主汽温控制的精度高、超调量小以及调整所需时间短,具有一定研究价值。

基于主汽温多模型的变论域模糊控制

火电厂主汽温系统具有非线性、大惯性、大迟延性等特点,针对传统串级PID控制在不同工况下控制效果变差且难以适应的问题,提出一种基于模糊决策构建切换算法的多模型变论域模糊控制方法。首先,基于预处理过的某火电厂历史数据利用改进粒子群算法对导前区和惰性区传递函数优化建模,再将其拟合为一阶纯迟延形式的广义被控对象。之后,在常规模糊PID的基础上引入变论域思想,并根据不同工况设计不同控制器,同时用改进粒子群优化变论域参数。最后,在控制过程中,采用模糊规则推理得到实际各控制器输出权值,从而实现多工况控制。仿真结果表明,在不同工况下较传统控制方案,控制品质有明显提升,表现出较好的鲁棒性。

基于改进型人群搜索算法的火电机组深调工况主汽压力控制方法

火电机组主汽压力本身具有的大滞后、大惯性和非线性等控制特性在深度调峰工况下表现得尤为明显,严重制约了火电机组调峰爬坡速率,也不利于机组安全稳定运行。针对这一问题,提出一种改进型人群搜索算法(Seeker Optimization Algorithm,SOA)优化PID控制火电机组深度调峰工况下主汽压力的方法,采用反向差分进化机制和自适应t分布策略对原始人群搜索算法进行联合改进,进一步增强其脱离局部最优的能力。仿真结果及工程应用表明,改进型SOA算法具有更好的寻优能力及优化效率,主汽压力跟踪设定值的性能良好,且具有很好的鲁棒性。

汽轮机主汽阀结构对其通流特性的影响

采用CFD方法,研究了某汽轮机新型主汽阀结构和阀芯布置对其通流特性及流动损失的影响,提出了改进的主汽阀布置方式和结构,分析对比了不同滤网结构在相同工况下的压力场和速度场,得到了滤网对流动阻力影响的变化规律。滤网的使用可以使得阀门流道内沿阀芯轴向速度分布更为均匀,减少涡的产生,出口下游蒸汽到达稳定状态所需的出口流道长度缩短,整流效果明显,但进出口压差变大,压损增加。与原结构相比,改进后,无滤网条件下主汽阀压损由2.169%降低到0.847%,减小了1.322%,滤网结构不变的条件下压损由3.402%降低到1.545%,减小了1.857%。所做工作对于新型主汽阀结构设计和改进具有重要的价值。

某汽轮机主汽阀振动故障分析

汽轮机组的主汽阀是机组安全保护机构,关系到机组的安全,文章详细分析了某主汽阀阀杆振动、检查处理情况,可为以后类似问题借鉴和参考。

高压主汽阀双头螺柱断裂原因

某火电机组高压主汽阀双头螺柱在检修时发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、金相检验和力学性能测试等方法对螺柱的断裂原因进行了分析。结果表明:该螺柱的晶粒粗大,冲击韧度低,服役时间较长,产生了黑色网状奥氏体晶界异常组织,导致材料脆化,缺口敏感性和脆化倾向增大,在检修期间受拆卸冲击力的作用,螺柱发生了脆性断裂。

75 t/h锅炉主汽阀阀体异常区域分析

某75 t/h燃煤锅炉主蒸汽管道主汽阀门在现场检验过程中,发现阀体腹部位置存在一区域硬度值超标现象,且该区域硬度值明显高于阀体其他部位。通过对该区域进行宏观检查、磁粉检测、化学成分分析、金相组织检验和硬度检验,根据试验结果得出该主汽阀阀体硬度值异常区域应为补焊区域,该区域产生的主要原因应是阀门在成型及热处理后进行了局部挖补处理,挖补后对该部位进行打磨,与基体表面平齐,但挖补后未对该区域进行消应力热处理,造成该区域硬度值超标。焊补区域存在较大的残余应力及界面应力的作用下回火脆性更加敏感,运行中在自重载荷和振动载荷作用下,极易在界面部位诱发微裂纹的生成及扩展,从而导致阀门的泄漏失效。根据试验结果给出相应的建议,并为检验人员提供一种在线检测阀门补焊的方法。

一种模糊控制算法在主汽温控制系统中的应用

针对主汽温具有影响因素多、时滞较大及模型时变的特点 ,提出了主汽温自整定模糊控制算法 .该算法利用解析公式形式 ,对主汽温偏差及其变化率、导前汽温变化率进行了综合考虑 ,并可根据运行工况自动调整各模糊变量的加权因子 。

汽轮机主汽阀蒸汽外泄原因分析及处理

煤矸石发电公司发电机组自投入运营至今已运行12年,高压主汽阀经过多次解体检修,1号机高压主汽阀在运行中有漏汽现象,造成周围环境温度异常升高,严重影响机组安全运行。在停机解体检修过程中发现阀体、阀盖止口密封面存在严重损伤,发现密封平面不平且止口密封面深于阀盖凸起密封面,两密封面未接触造成漏汽现象。