Model Identification Based on Subspace Model Identification of Main Steam Temperature in Ultra-Supercritical Coal-Fired Power Unit

Ultra-supercritical(USC) unit is more and more popular in coal-fired power industry.In this paper,closed-loop identification based on subspace model identification(SMI) is introduced for superheated steam temperature system of USC unit.Closed-loop SMI is applied to building step response model of the unit directly.The parameters selection method is proposed to deal with the parameter sensitivity and improve the reliability of the model.Finally,the model is used in model identification of real USC unit.

Study on Varying Metallic Properties of Straight and Elbow Pipes of Main Steam Piping after Long-Time Service

The mechanic properties, lasting strength and microstructural properties of straight and elbow pipesof 12CrMo, 10CrMo910 and 12CrlMoV low alloy steel main steam piping system after long-time service weretested and studied. The testing results showed that, for straight and elbow pipes of mainsteam piping under theconditions of high temperature and high pressure, the numerical operating performance indexes of their metalchanged with little difference, generally both within 5%, and the Values of elbow were higher than those ofstraight pipes. These phenomena proved that the aging processes of pipe metal at different positions are thesame. And the cause for higher numerical performance indexes of elbow and higher failure rate at elbow posi-tion during operation of steam pipes were investigated.

探究燃尽风对墙式对冲锅炉主再热汽温的影响

本文探究了燃尽风对墙式对冲燃烧锅炉主再热汽温的影响。关小燃尽风燃烧器拉杆,可以提高该区域的整体壁温,反之亦然。利用这一规律,可以有效调节主汽温度和再热汽温。

核电主蒸汽阀站中电磁先导阀的动态响应仿真研究

针对核电主蒸汽阀站中关键部件之一——大气释放阀前置隔离阀在实际工况中常出现响应超时的问题,采用数值仿真软件Fluent中的动网格以及用户自定义函数技术,对控制其启闭过程的电磁先导阀动态响应过程进行了研究。首先,研究了电磁先导阀中先导结构的动态响应过程以及阀杆的受力情况;然后,研究了电磁先导阀中主阀的动态响应过程以及主阀泄压时阀内的压力和速度分布情况;最后,综合两个动态过程,分析了电磁先导阀整阀的运动时间。研究结果表明,电磁先导阀的运动时间为8.5 ms,其中先导结构的运动时间占比较小,85%的时间集中在电磁先导阀主阀动作过程。该研究结果可对前置隔离阀响应时间的优化提供参考。

主蒸汽压力系统的基于预补偿自抗扰控制设计

火电机组主蒸汽压力系统为典型的大惯性过程,其控制策略的设计存在着响应速度慢、抗干扰能力不足的问题。为解决主蒸汽压力系统的上述控制难点,提出了一种基于预补偿自抗扰控制的优化设计方法,将控制量通过预补偿结构后再送入被控对象,从而对常规自抗扰控制结构进行改进。在介绍基于预补偿自抗扰控制结构的基础上,通过单一变量法分析各个参数对于控制效果的影响,从而给出了其参数整定的流程。仿真结果表明:所提方法的跟踪状态、抗干扰状态和包含跟踪以及抗干扰状态下的绝对误差积分指标分别占对比方法的52.38%、60.75%和57.88%,从而验证了所提方法在提升主蒸汽压力系统的跟踪和抗干扰能力方面的优势;通过蒙特卡洛实验验证了所提方法能够很好地应对系统的不确定性。

主蒸汽压力对汽轮机动态响应的影响研究

传统汽轮机模型将锅炉看作一无限大蓄热环节,并未考虑主蒸汽压力的变化,这使得主蒸汽流量仅为阀门开度的函数。然而,实际过程中主蒸汽压力会因锅炉蓄热状态以及汽轮机阀门开度变化会产生波动,并非处于恒定状态。因此若忽略主汽压影响,所建模型仿真精度将严重受限,本文在传统汽轮机模型基础上考虑主蒸汽压力变化因素,建立了更为精细的汽轮机模型,并通过仿真研究了主蒸汽压力对汽轮机动态响应的影响。

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。

某600 MW机组主蒸汽管道热胀位移异常分析及处理

针对某600 MW机组主蒸汽管道热胀位移异常状况,采用载荷测试的方法获取实际吊点载荷,发现原有吊架设计载荷小于管道实际吊点力、不能够满足管道承载需求,导致管道向上热膨胀位移量不足。最终本着经济有效原则,通过更换一组恒力吊架及变更水平向限位结构型式的方法,有效解决该故障,有力保障管道的安全稳定运行,也为类故障的处理提供可供参考的经验。

核电机组主蒸汽安全阀阀瓣密封面堆焊层开裂原因分析及预防措施

某核电厂大修期间对VVP116VV安全阀进行解体检查,发现阀瓣密封表面堆焊层存在20多条裂纹缺陷。通过宏观检查、化学成分分析、金相检验、硬度测试、残余应力分析、扫描电镜断口分析及能谱分析等方法分析阀瓣密封面堆焊层开裂的原因。结果表明:阀瓣密封面堆焊层的Fe含量明显偏高,表明稀释率过大,这与堆焊工艺控制不当(焊接热输入过大、热处理控制不当)有关。焊接热输入过大引起堆焊层残余应力偏高是开裂的主要原因;层间温度控制不当及焊后热处理不充分可能是促成堆焊层开裂的因素。并根据开裂的原因分析结果给出了处理建议,可以为其他机组的同类问题提供参考。

600℃及以上等级高参数汽轮机组主要部件选材及应用

综合近年来国内外先进超超临界汽轮机主要部件材料方面的资料,分析了国内外600℃及以上等级超超临界汽轮机主要部件的选材及材料性能情况,给出了我国600℃及以上等级超超临界汽轮机主要部件的使用材料。

垃圾发电厂主蒸汽调门LVDT振动的原因分析及处理

汽轮机调节系统经过长期的发展,数字式液压调节系统DEH已被广泛应用。DEH电液调节系统是发电厂实现自动化控制必不可少的组成部分,集计算机控制技术与液压控制技术于一体,充分体现了计算机的精确与操作的便利,以及使用高压抗燃油超强的动力,系统动作快速响应准确可靠。文章分析了上海浦发热电能源有限公司1号汽轮机启机后主蒸汽两侧调门LVDT(线性差动位移变送器)异常振动损坏及处理的情况,通过运行、热控手段和更换元件解决了实际问题。

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。

基于一阶LADRC的锅炉主蒸汽温度控制策略

针对锅炉主蒸汽温度控制效果不佳的现象,首先建立了发电机组容量为300 MW的汽包锅炉主蒸汽温度模型,并将传统的PID串级控制应用其中,然后基于锅炉的主蒸汽温度特性,在原有的串级控制方案上进行了优化,设计了一种应用一阶线性自抗扰控制器(linear active disturbance rejection controller,简称LADRC)的串级控制方案。最后使用Matlab/Simulink仿真平台对两种控制方案进行实验仿真。结果表明,与传统的PID串级方案进行对比,应用一阶LADRC的串级控制方案,系统具有更快的响应能力并且超调量较低。当系统受到外界扰动时候,使用一阶LADRC串级控制方案系统仅经过一次震荡便达到稳定状态,具有更好的抗扰性。

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。

垃圾焚烧锅炉最佳适用主蒸汽参数的探讨

提高生活垃圾焚烧锅炉的主蒸汽参数可提高热力系统循环效率。本文基于朗肯循环、理论循环热效率讨论循环热效率与主蒸汽参数的关系,并探讨我国锅炉主蒸汽参数系列的确定,分析提高蒸汽压等级对锅炉运行管理的影响。循环热效率随蒸汽初压增大而提高,实际运行过程中,应充分考虑提高蒸汽压等级对汽水循环倍率、循环系统类型、汽包蓄热能力、锅炉压力部件材质、汽水质量等运行管理过程造成的影响。

锅炉主蒸汽温度控制策略浅析

解析了主蒸汽温度控制系统内涵盖的调节对象特性,总结了新颖的锅炉主蒸汽温度控制系统的特点。在此策略下的主蒸汽温度控制系统,完全可以适应机组负荷静态下的全工况和动态下50%~100%范围及5%变化率的变负荷运行。

主蒸汽压力和床温耦合系统的改进自抗扰控制设计

针对主蒸汽压力和床温耦合控制系统扰动抑制性能差、系统解耦复杂和参数整定困难的问题,提出一种耦合改进自抗扰控制(CIADRC)。首先,建立耦合系统近似积分串联模型,在此基础上构造耦合自抗扰控制;然后,在各前馈通道串联前馈补偿器,解决耦合系统大惯性、大时滞导致线性扩张状态观测器(LESO)信号不同步问题;同时,提出定量化参数整定公式,简化参数调节;最后,在主蒸汽压力和床温耦合系统中与PID、ADRC、模型辅助ADRC(MADRC)进行仿真对比。结果表明,提出的CIADRC在定值跟随、抗扰动上均具有明显的优势,且具有广阔的工程应用前景。

汽轮机主汽门异常关闭的原因排查及处理

调节保安系统是汽轮机的重要保护系统,其正常运行影响整个电厂的安全生产。某电厂汽轮机组在试运高压油泵过程时主汽门异常关闭,通过分析汽轮机危急遮断器的结构、工作原理及故障现象,对故障的原因进行逐一排查,最终得出了主汽门异常关闭的原因是附加保安油节流孔法兰缺少垫片,试运高压油泵过程中,附加保安油压扰动,危急遮断器滑阀下移,造成安全油泄放,导致主汽门关闭。通过重新安装垫片,缺陷得以消除。该异常现象可为其他同类型机组提供借鉴。

概率安全评价在主蒸汽隔离阀试验周期优化中的应用

定期试验是为了确保核电厂构筑物、系统和设备的可靠性和可用性而设定的一项重要活动,而过于频繁的定期试验反而有可能会降低核电厂的安全性,同时又加重核电厂不必要的负担。概率安全评价技术已经在核工业界得到了广泛的应用,概率论与确定论相结合的风险指引型技术可以用来优化核电厂的定期试验周期,在保障核电厂具备足够安全性的前提下,够优化核电厂资源配置,提高监管和核电运行效率。本文基于美国核管会(NRC)的一系列导则,对方家山核电厂主蒸汽隔离阀部分关闭定期试验周期优化进行分析。分析表明,方家山主蒸汽隔离阀部分关闭定期试验周期从1个月延长至3个月是可行的,并最终到国家核安全局的批准。

汽轮机蒸汽管道与阀门及汽缸外缸外表面传热系数的计算模型和计算方法

构建了汽轮机蒸汽管道、主汽调节阀与汽缸外缸的外表面传热系数计算模型与计算方法。给出了汽轮机蒸汽管道、主汽调节阀、高压外缸、中压外缸与低压外缸的内表面传热系数以及保温结构外表面与低压外缸外表面的复合传热系数计算公式。建立了汽轮机蒸汽管道、高压外缸与中压外缸的金属内层壁与保温结构外层壁的双层圆筒壁、主汽调节阀金属内层壁与保温结构外层壁的双层球壁以及低压外缸单层圆筒壁的传热过程计算模型。考虑到金属内层壁内表面温度与外表面温度和保温结构外层壁外表面温度均为待定温度,采用迭代法确定这些汽轮机部件的表面温度、传热过程的传热系数与热流密度。完成了汽轮机蒸汽管道、主汽调节阀、高压外缸、中压外缸与低压外缸的外表面传热系数计算分析的应用实例,得出了这些汽轮机部件传热过程金属内层壁外表面的传热系数、热流密度与等效表面传热系数的计算结果,为这些汽轮机部件温度场与应力场的有限元数值计算提供了传热边界条件。