工业透平驱动汽轮机空负荷试车系统调试

工业透平驱动汽轮机空负荷试车系统改建完成后,经过各设备调试、系统独立调试、系统联合调试等工作,验证系统设计、安装质量及性能。文章介绍各系统调试方案及系统调试过程。

800 kt/a硫酸装置汽轮风机机组控制系统故障分析与优化

介绍了云南天安化工有限公司一期800 kt/a硫酸装置汽轮风机机组的运行现状,对机组控制系统出现的故障及存在的问题进行了分析,综合考虑改造成本、改造时间及系统性能等因素,从控制系统架构、现场测控仪表及控制策略、防喘振控制系统等方面对机组控制系统的软、硬件进行了优化和改造。汽轮风机机组控制系统经优化改造后,硫酸装置实现了长周期稳定运行,解决了因机组控制系统出现故障导致频繁跳车、检修频率高等制约硫酸装置及下游装置稳定运行的问题,经济效益明显。

火电厂供热技改项目新增用电负荷分析研究

为满足城市供热和响应电网调度需求,各热电联产机组都在加快实施相应的供热技改项目。改造过程中,由于新增工艺设备用电负荷较大,经常遇到厂用电裕量不足的问题。本文通过实际案例,依据厂用电设计规程对设计负荷进行校核,同时对工艺设备实际运行工况进行分析,采用负荷率法重新校核。理论分析和实际运行数据均表明供热技改项目对厂用电负荷的影响较小,多数技改项目无需实施高厂变增容或增设高厂变。

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。

单汽泵机组小汽轮机备用汽源无扰切换问题分析及措施

本文通过研究超超临界机组汽动给水泵小汽轮机汽源管道暖管疏水配置方法,分析目前汽动给水泵小汽轮机汽源切换过程中存在的问题,结合本机组所存在的问题,对备用汽源暖管方式进行改造。改造后大大提高了汽源切换的安全性、快速性,避免了因汽源切换导致的机组跳机,提高了机组运行的可靠性。

基于掺氢燃气轮机的综合能源系统热经济学性能研究

为实现燃驱天然气场站的低碳高效运行,构建了一种新型综合能源系统架构,采用蒸汽循环回收燃气轮机的余热,电能用于驱动固体氧化物电解制氢技术产生氢气,进而将氢气通入燃气轮机中实现掺氢燃烧,同时利用压缩空气储能技术将可再生能源转化成稳定的电能输出。计算结果表明,系统在设计工况下的能量效率、(火用)效率和平准化单位能量成本分别为85.66%、41.37%和294.70元/(MW·h)。敏感性分析表明,燃气轮机压比和掺氢比例、蒸汽循环低压锅炉压力和抽汽系数、压缩空气储能技术释能功率对系统热力学性能影响显著,而燃气轮机压比和掺氢比例、蒸汽循环抽汽系数对系统经济学性能影响显著。多目标优化结果表明,系统的最优(火用)效率和平准化单位能量成本分别为42.31%和284.33元/(MW·h)。

基于数字孪生的火电机组汽轮机故障预警研究

通过对火电机组历史运行数据的分析,利用深度学习中的深度森林算法,合理确定模型的输入输出参数,采用改进的蝙蝠算法进行超参数优化,构建高精度的数据驱动模型。为实现故障检测,选取各模型的输出参数,利用相似度函数法计算预测输出数组与实际输出数组之间的欧几里得距离,实现对故障的准确检测。以加热器管泄漏为例实验验证,结果表明,借助建立的数字孪生模型和故障检测体系,能够准确检测汽轮机系统中加热器管路泄漏故障,证明了该方法的有效性。

数据机理融合的高精度汽轮机变工况计算模型研究

考虑船用汽轮机工作原理与结构特点,基于逆顺序法建立多级单缸汽轮机整机耦合变工况计算模型;结合机组变工况试验数据,提出基于试验数据修正的多参数迭代变工况计算模型,实现高精度汽轮机变工况计算;融合BP神经网络技术,建立基于数据机理融合的高精度BP-NNs变工况计算模型,拓展汽轮机变工况计算模型的使用范围和通用性,并结合试验数据验证BP-NNs汽轮机变工况计算模型有效性,为船用汽轮机复杂变工况的动态运行与调节控制优化提供有力的技术支撑。

基于ADAM-BPNN模型单汽泵故障联动控制技术研究应用

火电厂超临界机组单汽泵在实际生产运行过程中的可靠性十分重要,单汽泵在运行中发生故障时会触发锅炉主燃料跳闸,造成机组非计划停机,给发电企业带来一定的损失。因此,单汽泵故障不停机成为行业内亟需解决的一个技术难题。该文以某热电厂电泵最大出力为基准点和汽泵故障后快速减负荷为目标,分别以夏季工况和冬季工况对锅炉给水系统运行特性进行分析,结合数据分析对比多种建模方法,最终采用误差最小、准确率最高的ADAM-BPNN模型对汽泵运行特性进行分析和预测。进一步对电泵带载特性、锅炉短暂断水特性进行动态试验论证,结合汽泵故障联锁启动电泵快速减负荷的控制策略,实现超临界机组单汽泵故障不停机,从而可提高单汽泵机组的运行安全性。研究结果可为同类型超临界机组单汽泵故障快速减负荷提供一定参考。

木基太阳能界面蒸发器研究进展

太阳能界面蒸发作为一种新兴的海水淡化技术,因其能耗低、系统简单、成本低等优点而受到广泛关注。木材作为一种资源丰富、可再生、可生物降解的环境友好型生物质材料,具有独特的多尺度分级结构和丰富的孔隙构造,兼具良好的亲水性与低导热性,是一种极具潜力的太阳能界面蒸发器基体材料。木材通过简单的表面炭化或功能性修饰,即可在保留木材天然结构的基础上提升其表面光热转化能力,实现高效的太阳能界面蒸发。笔者从木材的孔隙构造与化学组成出发,阐述了以木材为基材构建木基太阳能界面蒸发器的天然优势,介绍了木基蒸发器的“双层结构”设计策略,总结了提升木材表面光热转化性能的主要方法,探讨了木材孔隙构造及其结构设计对器件蒸发性能的影响,归纳了当前木基蒸发器的主要抗盐沉积策略,同时分析了木基蒸发器现阶段发展所面临的挑战以及未来研究方向,旨在为促进木材在太阳能海水淡化领域的研究与应用提供参考。

基于数据驱动的汽轮机主蒸汽流量软测量

为提高主蒸汽流量的计算准确性,以汽水系统稳态工况下基于热量平衡和流量平衡计算的主蒸汽流量作为目标值,将模型输入参数限制在高压缸范围内,以此建立主蒸汽流量预测模型,借助高压缸内蒸汽的高流速带来的参数之间近乎零迟滞的特性,使得以稳态工况数据训练的模型可直接应用于非稳态工况,最后通过实例对所提方法进行验证。结果表明:所提软测量模型适用工况范围大,受其他因素干扰较少,实际案例验证了模型的准确性,具备工程实际应用价值。

静调引风机变转速运行叶片开裂机理研究及解决方案

针对汽轮机驱动的静叶调节轴流引风机叶轮叶片开裂故障问题,对引风机叶轮本体进行了有限元静力学和模态数值计算及现场测试,结合理论计算结果和现场实测结果,对叶片产生裂纹的机理进行分析。有限元静力学计算结果表明,叶片开裂位置的叶片应力为312MPa,安全系数达2.24,满足设计裕量要求。分析结果表明,叶片在风机变速运行过程中存在共振现象是其断裂的主因。叶片发生共振时,受力强度激增,从而对引风机叶片寿命产生负面影响,发生疲劳断裂。最后,建议通过采用风机分档运行的办法来处理叶片开裂问题。

动叶调节汽动引风机在660MW 超临界燃煤发电机组应用

介绍了某电厂660MW超临界机组将静叶调节汽动引风机改造为双级动叶调节汽动引风机,解决了静叶调节汽动引风机共振、低负荷易失速、并入引风机困难等问题,同时提高了风机性能,降低了汽动引风机的小汽轮机耗汽量。

1000 MW机组引风机汽电双驱改造项目技术经济性分析

以江苏某电厂1 030 MW机组为研究对象,分析1 000 MW机组引风机汽电双驱改造项目的技术经济性。结果显示:与背压式汽动引风机方案相比,采用汽电双驱引风机方案的投资增加899万,但每年可增加收益768万,银行贷款利率按照5%计算,约6.25年收回投资,投资回收期小于10年,项目可行,汽电双驱引风机方案技术经济性优于背压式汽动引风机方案。

华龙一号汽辅泵故障诊断系统设计与实现

华龙一号汽辅泵故障诊断系统是一个综合运用先进技术的系统,旨在提升核电厂设备的运维效能。该系统通过运行监控、性能评估、状态预警和故障诊断四大功能,实现对汽辅泵设备的全面监测和分析。运用深度学习算法和多变量状态估计方法,该系统能够实时监测设备的关键参数,评估设备的健康状况,并在设备状态偏离正常时发出预警,提醒运维人员采取预防性维修措施。同时,故障诊断模块能够通过深度残差收缩网络法,自动识别设备故障原因,为运维人员提供准确的参考信息。该系统的应用不仅能够减少因设备失效而导致的电厂运行事件和经济损失,还能提高运维人员的工作效率,进一步提升电厂的运行利润。华龙一号汽辅泵故障诊断系统具有普适性和推广潜力,为其他关键设备的运维工作提供了有力支持,对于提高核电厂设备运维水平具有重要意义。

电厂热网循环水汽动泵改造经济性分析

为降低能源消耗,可采用工业汽轮机作为原动机拖动高耗能机械设备。分析热电厂现有热力系统,进行驱动汽轮机选型、参数确定,以中温中压蒸汽为动力源,拖动热网循环水泵,并将乏汽用于热网低压加热器。该热网改造方案,能够减少热网循环水泵耗电量,实现电厂能源梯级利用,节能效果显著。

350 MW超临界火电机组100%容量汽泵RB试验研究及应用

某350 MW超临界火电机组配置100%汽泵和50%启动电泵,不具备汽动给水泵快速减负荷RB功能。针对电泵启动时间长触发双泵均停跳闸MFT、电泵带载启动母线欠压、运行后出力不足引起受热面断水超温等技术难点,分别制定了优化方案。在电泵启动时间控制上,采取了投备后超驰控制再循环门、联锁出口门、联启电泵液力耦合器交流辅助油泵等措施,并结合电泵带载启动欠压试验进行了验证。为了保证电泵启动后快速出力,在对汽机跟踪方式下汽机主控滑压函数和压降速率进行优化的基础上,又设计了汽泵RB快速减负荷、电泵再循环及勺管开度自适应匹配等控制功能。通过60%负荷下的汽泵RB动态试验,验证了在超临界机组应用汽泵跳闸联锁启动电泵方案的可行性。

基于STEAM理念的《城市社会学》项目式教学探索与实践

推动学科交叉融合是新文科建设的重要目标任务。STEAM教育蕴含的跨学科性、情境性、实践性等理念及其项目式教学与新文科建设思路高度契合。城市社会学既是社会学的分支学科,也从属于城市科学系列,是城市管理学、城市规划等专业的核心课程,具有典型的跨学科性、交叉性、应用性等特点。基于STEAM教育理念,在“城市社会学”课程中采用项目式教学既具有必要性,也具有可行性,还具有开拓性与创新性,是文科教育打造STEAM式课程的有益尝试。

汽辅泵机械超速保护异常动作分析与处理

汽辅泵属于核电厂专设安全设施,大修后的试验成功率高低直接影响机组大修工期。某核电厂汽辅泵在大修后执行机械超速保护试验时,机械超速保护异常动作跳闸4次,影响机组达临界,针对此问题查找出原因并研究对策至关重要。通过对机械超速装置检查,确认机械超速装置异常动作跳闸的根本原因是机械超速装置触发器和脱扣杆的挂钩位置磨损,汽辅泵运行过程中在转速变化、水力干扰和振动干扰的共同作用下机械超速装置松脱跳闸,汽辅泵停运。据此更换触发器和脱扣杆备件并重新执行汽辅泵机械超速试验,同时试验确定机械超速装置触发器和脱扣杆挂钩的磨损标准,彻底消除因汽辅泵机械超速装置触发器和脱扣杆挂钩的磨损标准不明而导致的检修盲区。

通信故障下蒸汽发生器水位MPC/DDPG切换控制

针对核动力蒸汽发生器系统存在未知通信故障、多变工况等复杂因素,提出蒸汽发生器水位模型预测/数据驱动切换控制方法。首先,进行深度强化学习(deep deterministic policy gradient,DDPG)数据驱动控制器设计,包括状态参数选取、动作参数设计、奖励函数设计、isdone条件设计与网络设计等。在蒸汽发生器控制系统没有发生通信故障时,DDPG控制器正常运行。在此基础上,设计模型预测(model predictive control,MPC)补偿控制器来抵御通信故障,在发生通信故障时,系统切换到MPC控制器来补偿丢失的数据。仿真结果表明:在典型外部输入下,蒸汽发生器水位MPC/DDPG切换控制器均能获得良好的控制性能,并且针对未知故障表现出了较好的稳定性和安全性。