电站锅炉炉膛温度测量概述与燃烧安全评价方法研究

随着国家2030年碳达峰、2060年碳中和政策的提出,新能源在电力行业的占比必将逐步增加,新能源发电的不稳定性对电站锅炉提出了深度快速频繁调峰的需求,而锅炉调峰过程中最主要的就是调整锅炉的燃烧工况。所以,本文对与电站锅炉燃烧息息相关的炉膛温度测量方法进行了深入研究,探究了水冷壁背火侧、向火侧以及炉膛断面温度的测量方法;在此基础上,从部件、维保和运行安全三方面提出了电站锅炉燃烧安全评价方法,助力电站锅炉安全调峰运行。

蒸汽介质下的温度传感器响应时间研究

根据堆型研发设计对温度传感器的响应时间需求,针对温度传感器无法给出蒸汽介质下响应时间具体数值的问题,研究了基于11种工况的蒸汽介质下响应时间测量仿真分析和试验。通过仿真,研究了不同蒸汽介质工况下对温度传感器响应时间的影响与变化规律。结合11种工况的试验结果数据,得出实际蒸汽介质下各种因素组合影响的温度传感器动态响应结果。该研究具有实践指导意义,能推动保护功能的设计固化。该研究可为核电工程提供一定的理论参考。

对冲燃烧锅炉两侧主蒸汽温度偏差的预测模型及问题诊断

近几年为控制发电成本和污染物排放,发电企业选择混煤掺烧和低氮燃烧器改造的方案,燃烧不稳定局部热传导变差等问题引起的受热面汽温偏差现象频发。分析了汽温偏差的理论影响因素,并基于某600 MW机组汽温偏差的实际问题,理论选择输入变量共56个,建立了PLS-GA-SVR的汽温偏差回归预测模型,分析了汽温偏差对主要输入参数的敏感度,筛选了影响汽温偏差的关键参数。计算结果表明:经过变量筛选可以在不影响回归效果的前提下大幅缩减模型的输入变量个数,10个变量输入的GA-SVR模型预测结果的均方根误差和可决系数分别为5.152和0.879,氧量和CD磨煤机的给煤量是影响汽温偏差最关键的参数。现场试验结果表明:磨煤机的煤粉分配不均是导致汽温偏差大的主要原因。

基于多层次神经网络与多点位的核电站高压开关设备无线测温方法

光线条件、视角和拍摄距离等因素影响下,温感成像质量较差,且数据泄露或被篡改的风险较大,高压开关设备温度信息存在偏差或不稳定线性,导致无线测温过程的温度拟合增益系数较低。为此,提出基于多层次神经网络与多点位的核电站高压开关设备无线测温方法。通过放射性结构的拍摄点位布设方案,获取温感图像,并对其进行灰度阈值分割处理;采用领域平均法,结合多点位需求,对获取到的二值温感图像进行平滑处理,并构建多层次神经网络,将二值温感图像作为输入,通过卷积层以及激活函数,增强其非线性映射能力,分析与计算具有平滑期望值的无线测温结果即设备表面的温度值预测值。实验结果表明,该方法应用后,测温结果的温度拟合增益系数更高,具备更为理想的测温精度,为核电站高压开关设备的无线测温提供了准确、可靠的技术支持。

电厂码头皮带机无线测温测振技术方案设计及应用

目前电厂码头皮带机的运维通常采用人工监测及巡检的方式,缺乏有效的在线监测和远程诊断手段,影响电厂码头生产运营效率。因此,设计建设一套无线测温测振系统,实现对皮带机驱动电机、减速机及滚筒等重点部位的实时在线振动及温度监测。该系统充分利用现代传感器技术、无线传输技术及边缘智能技术等,主要包括无线温度发送模块、无线振动发送模块、无线路由模块、无线接收模块及实时监控系统等部分,具备实时数据处理、异常检测、趋势分析、预警报警和报表生成等功能。通过应用该系统,不仅有效避免因设备故障导致的停机事故,还实现传统运维模式的转型升级,对设备的维护需求进行预测和优化,为后续智能港口建设及管理奠定坚实的基础。

锅炉汽温调节系统控制策略的优化研究

锅炉汽温调节系统的控制策略优化是提高锅炉系统效率和稳定性的关键一环。通过对锅炉汽温调节系统的控制算法和参数进行优化,可以实现锅炉运行的精确控制和优化能源利用。介绍了引起锅炉汽温调节系统变化的因素,进而分析了锅炉汽温调节系统的控制优化策略,包括经典控制与现代控制两种方式,确保提高锅炉系统的温度稳定性和响应速度。这些优化应用为锅炉运行提供了更精确和高效的控制手段,并对提升锅炉系统的性能和节能效果具有重要意义。

火电厂汽轮机超速事故的根本原因分析与改进措施

火电厂汽轮机超速事故是一种严重的运营风险,可能导致设备受损和安全问题。本文分析了超速事故的根本原因,包括过载操作、调速系统故障、油系统问题和过程控制不当;同时为降低事故风险,还提出了改进措施,如定期维护和检查、过程控制优化、自动化控制系统升级及紧急应对计划的制定。这些举措有助于提高火电厂汽轮机的安全性和可靠性,确保电力生产的稳定运行。

基于光学原理的测温技术在电站锅炉中的应用

为实现锅炉炉膛内燃烧温度可视化监视,文章以光学传感器为基础,利用先进算法,搭建了二维温度场可视化监测系统。该系统可以直观显示火焰中心位置,防止燃烧偏移,延长水冷壁的使用寿命,为机组长期安全经济运行提供了保障。同时,在日益严峻的调峰形势下,根据二维温度分布,保证机组变负荷时的燃烧稳定,降低锅炉低灭火风险。

燃煤电站锅炉水冷壁壁面高温腐蚀问题与对策讨论

文章介绍了水冷壁壁面高温腐蚀特征和机理,结合1000MW超超临界锅炉水冷壁壁面高温腐蚀问题,探究了造成该问题的原因,并提出了水冷壁壁面高温腐蚀的预防对策,以期为实际生产管理提供参考,确保锅炉安全稳定运行,提高燃煤电站的生产效益。

Generalized Predictive Control for Superheated Steam Temperature Regulation in a Supercritical Coal-fired Power Plant

The design and implementation of a Generalized Predictive Control(GPC)strategy for the superheated steam temperature regulation in a supercritical(SC)coal-fired power plant is presented.A Controlled Auto-Regressive MovingAverage(CARMA)model of the plant is derived from using the experimental data to approximately predict the plant’s future behavior.This model is required by the GPC algorithm to calculate the future control inputs.A new GPC controller is designed and its performance is tested through extensive simulation studies.Compared with the performance of the plant using a conventional PID controller,the steam temperature controlled by the GPC controller is found to be more stable.The stable steam temperature leads to more efficient plant operation and energy saving,as demonstrated by the simulation results.Plant performance improvement is also tested while the plant experiences the load demand changes and disturbances resulting from the malfunctioning of coal mills.

高温气冷堆氢电联产核电厂的协调控制研究

利用核能的氢电联产近年来越来越受到关注。模块式高温气冷反应堆(MHTGR)是一种具有固有安全性优势的小型模块化反应堆。其核蒸汽供应系统可以提供约570℃的高温蒸汽。提出了氢电联产核电厂的协调控制方案。采用了六个高温气冷堆核蒸汽供应模块与甲烷蒸汽重整相结合的方案,根据质量和能量守恒建立系统模型,并通过Simulink平台上的仿真案例验证系统的控制策略。在满功率运行时,氢电联产核电厂产氢率为6.99 t/h,发电量为529.7 MW。通过稳态验证和引入扰动时的暂态仿真,证明了核电厂在不同功率水平和暂态状态下的运行稳定性。所提控制方案为进一步研究包含核电厂、制氢系统和间歇性可再生能源的混合能源系统的发展奠定了基础。

热电厂汽轮发电机定子测温及电气保护安全改造研究

为保障第二热电厂QF-6-2汽轮发电机运行的安全性,进行了汽轮发电机定子测温改造和电气操作防误改造。实践应用效果表明,改造后热电厂汽轮发电机运行稳定,无安全故障发生,安全经济效益显著。

火电厂锅炉汽机联合试运转实施措施研究

针对传统类型的火力发电模式不仅会对自然生态环境造成破坏,同样存在能源消耗过高的问题,为了进一步实现火电厂的可持续发展,遵循绿色发展理念,需要积极应用新型运营模式。基于此,针对火电厂锅炉汽机联合试运转实施措施开展专项研究与分析,希望能够进一步提升火电厂锅炉汽机联合应用水平。

状态变量-预测控制技术在600MW机组再热汽温控制中的研究与应用

电厂锅炉的再热汽温是机组安全、经济运行的重要参数之一,该文针对电厂再热汽温被控对象大惯性、大滞后的特点,结合现代控制理论,提出了基于状态变量—预测控制技术的再热汽温控制方法,即先采用状态反馈来补偿汽温被控对象的滞后和惯性,然后通过预测控制来对补偿后的广义被控对象进行控制,仿真试验及现场运行结果表明,该控制方法具有优良的控制品质,是一种对大滞后过程较为有效的控制策略。

复合模糊串级系统在火电厂过热汽温控制中的应用

在对火电厂过热汽温控制对象特点分析基础上 ,保留串级控制抗内扰的性能 ,结合模糊控制动态特性好的特点 ,提出了一种复合模糊串级控制设计。仿真结果表明 ,用这种方法建立的过热汽温控制系统具有较好的控制品质和抗干扰能力。

状态观测器及状态反馈控制在亚临界锅炉蒸汽温度控制系统中的应用

提出了一种将状态反馈与ＰＩＤ 控制相结合的控制方案，既克服了ＰＩＤ 对大滞后对象控制效果不理想的缺点，同时又具有在目前的ＤＣＳ系统中易于实现的优点。该控制方案应用于一台１０２５ｔ／ｈ 的亚临界锅炉蒸汽温度控制系统中，取得了将偏差控制在不超过±２℃范围内的优良效果。

高温高压蒸汽管道应变测量及应力分析

火力发电厂蒸汽管道是一个庞大复杂的结构体系,运行数年后,由于高温引起的安装应力使管道支吊架松驰,管道结构发生变形,导致非计划性停机检修,影响电网经济和安全运行。为找出管道的最大应力及应力分布,提出了用高温应变测量分析方法,对高温压力下的蒸汽管道进行现场应力测试,通过重新合理调整支吊架,大幅降低了管道结构应力并达到延寿的目的,实际验证表明该方法具有良好的降应力效果。

基于RBF神经网络辨识的过热蒸汽温度控制

提出一种基于RBF神经网络辨识的PID串级主蒸汽温度控制策略,即将RBF神经网络与常规PID串级控制相结合构成RBF-PID控制器。该控制器不仅具有常规PID控制器的特性,而且还具有智能控制器的自学习能力,增强了系统对不确定因素的适应性。仿真研究结果表明,RBF-PID控制系统动态调节品质显著优于常规PID串级控制,能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。

650t/h直流炉再热汽温的自适应预估控制

在文[1]的基础上,本文提出了一种离散时滞系统自适应预估控制算法,并应用于一台650t/h直流炉再热汽温的控制。该系统具有明显的参数时变和多干扰等特点,曾长期处于手动运行状态,引入自适应控制后,得到了良好的控制效果。

PID型自适应模糊控制在锅炉主蒸汽温度控制中的仿真研究

通过对PID型模糊控制器、主蒸汽温度的大惯性和大滞后性以及难以建立精确的数学模型特性的研究,提出了一种自适应模糊控制方法,其通过在线调节可调因子,不断优化控制过程,使模糊控制系统具有较强的自适应能力。以主蒸汽温度控制系统为例,对PID型自适应模糊控制方法进行了仿真,并与模糊PID控制进行了对比。结果表明,该方法显著提高了控制系统的动态特性、稳态精度及鲁棒性。