燃气-蒸汽联合机组汽轮机润滑油温度控制优化

在汽轮机发电机组中,润滑油温度对汽轮机系统的安全稳定运行具有重要影响。针对燃气蒸汽联合循环机组润滑油冷却系统冷却水控制品质差导致润滑油油温不稳定,降低了润滑油的油膜黏性及承载能力等问题,在对冷却系统设备进行相应改造后,利用现场试验获得冷却水系统调节阀的开度流量关系数据,采用K-means聚类算法从中筛选出表征阀门开度与流量特性的目标数据集,利用最小二乘算法对阀门流量特性进行拟合,在此基础上对润滑油温度控制策略进行优化并应用于控制系统。验证结果表明,经过阀门流量特性修正后的润滑油温控制系统,改善了温度控制品质,降低了运行人员的操作难度,有效提高了机组运行的安全性和稳定性。

模拟换流阀长期运行工况的高压大功率晶闸管电热联合老化系统研制

近年来国内多个直流换流站发生严重事故,经调查发现事故起因多为长时间运行的换流阀晶闸管发生不同程度的老化甚至绝缘能力丧失。掌握晶闸管参数退化规律是开展晶闸管运维监测、预防此类事故继续发生的基础。因此为了深入了解换流阀晶闸管老化过程中特性参数退化规律与老化机理,首先需要搭建试验所需的模拟换流阀运行过程的晶闸管老化试验装置。文中首先分析了换流阀晶闸管的实际运行工况,并基于此设计了晶闸管电热联合老化主电路,接着对电路中涉及到的控制单元,包括绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的驱动电路与晶闸管的触发电路进行设计与搭建,并基于晶闸管的实际运行工况设计了晶闸管结温控制系统。为了获得晶闸管老化过程中特性参数的退化规律,设计了晶闸管漏电流在线监测系统与反向恢复离线测量系统。经过检验,各个模块以及主电路均能够保持长期稳定运行,为换流阀晶闸管的老化试验打下了良好基础。

大口径高温高压套筒调节阀密封结构设计与试验研究

为提高大口径高温高压套筒调节阀的密封等级,设计新型密封结构的大口径高温高压套筒调节阀。该阀密封结构分为上、下两部分,上部分通过弹簧预紧力调整密封位置,自动调节密封吻合度,下部分通过阀芯和下阀座密封,上下部分结构配合,同时密封。静强度仿真分析表明,调节阀最大应力为204.1 MPa,压盘、弹簧和上阀座结构的局部最大应力为40.26 MPa,均小于材料屈服强度,静强度满足要求。疲劳强度分析表明,在寿命内调节阀疲劳强度满足要求。流体流动仿真分析表明,在小开度30%工况,阀腔流体最大速度为554.240 m/s,最大压力为1.706 MPa,最高温度为252.50℃;在大开度80%工况,阀腔流体最大速度为501.736 m/s,最大压力为1.717 MPa,最高温度为259.99℃,结果符合流体流动特性。阀体耐压试验和阀座高压密封试验表明,阀体无可见渗漏和变形,阀座高压密封泄漏等级为VI,满足阀体耐压强度和阀座密封性能使用要求。

风电机组齿轮箱温控阀的改进

风电机组齿轮箱温控阀在风电机组中起着调节齿轮箱油温的作用,实际应用过程中存在寿命偏短的问题,需定时更换,造成大量资源浪费。对现使用的ACS温控阀工作机理及缺陷问题进行了分析,在满足温度控制功能的前提下对ACS温控阀进行改进,采用压力随动温控阀,可大幅提升使用寿命,满足了风电机组全寿命使用要求。

一种进口连采机国产控制阀质量提升研究

针对进口连采机使用国产控制阀的过程中遇到的阀体高温、漏油故障,进行了试验测量与理论计算,经分析得出故障发生原因。针对故障发生原因进行了整改处理,试验证明整改效果良好,为进口连采机使用国产控制阀提供了质量保障。

影响废酸再生装置长周期运行的问题及解决措施

介绍了某炼化公司湿法废酸再生工艺流程,对装置运行过程中影响长周期运行的瓶颈问题进行原因分析,针对装置高温换热器管束开裂、高温除尘器过滤效果不佳、导热盐换热器频繁发生泄漏、导热盐控制阀阀盖泄漏、一级反应器入口烟气风机振动大等问题,采取了相应的整改措施,取得了良好的效果,为同类湿法废酸再生装置提供借鉴。

基于二网均温调节曲线的全网自控系统应用

通过控制换热站一次侧电调阀开度调整二次侧温度是站点调控的主要手段。根据站点不同节能等级建筑、不同采暖方式制定对应的二次侧供、回水平均温度,作为电调阀控制器设定值,二网供、回水平均温度实际值温度作为返回值,根据两者的偏差进行调节。基于不同类别的二网均温调节曲线实现了一种快速响应式全网自动控制系统,并进行实际案例应用。研究表明,该调控系统可根据供热负荷变化实现各站点热量按需快速响应式调整,从而达到系统整体节能目的。

纯风冷电力换流阀冷却系统温度控制技术及应用

直流高压输电系统换流阀在运行过程中会产生热量,可能影响运行安全和稳定性,为了有效控制纯风冷换流阀冷却系统的工作温度,在深入分析冷却系统工作原理和热力特性基础上,根据系统的温度控制需求,提出了一种基于PID控制策略的温度调节方法,并进行数字仿真验证和性能分析。结果表明,基于PID温度控制的实用技术能够有效地满足冷却系统的温度控制特性,获得了较高的稳定性和控制精度。

洁净空调冷水阀门一阶惯性滞后PID独立控制方法

冷水阀门一阶惯性控制偏差项造成洁净空调温湿度控制效果较差。为此,提出洁净空调冷水阀门一阶惯性滞后PID独立控制方法。该方法在考虑室内环境基本信息的条件下,建立环境与冷水阀的一阶惯性滞后模型;计算室内洁净空调温湿度新风量,将其作为洁净空调冷水阀门的温湿度独立控制的约束;利用自适应免疫遗传算法优化PID控制器参数,以此为依据实现洁净空调冷水阀门温湿度的独立控制。实验结果表明,该方法控制效果较好、节能率较高。

介质物态变化对超低温阀门降温效果的影响

深入研究超低温阀门的关键技术,对提高我国特种阀门技术具有深远影响。在仿真模拟超低温阀门温度分布时,采用的分析方式忽略了低温介质吸收热量发生相变后,所产生的低温气体与阀门之间的热量传递。为此,以Class300-DN65超低温截止阀为例,研究了稳态工作过程中介质物态变化及相变产生的低温气体对阀门降温效果的影响。首先,对绝热状态下介质流动的过程进行了计算流体动力学(CFD)仿真模拟,并建立了其传热学模型,以解释热量的传递过程;然后,研究了发生热量传递时阀盖内部间隙、以及阀体内流场介质物态分布规律;最后,根据稳态流-热耦合分析了阀门的温度分布情况。研究结果表明:由液化天然气闪蒸以及汽化产生的低温气体会在阀盖内部空腔底部流动,不断与阀盖、阀杆对流换热,从而对其进行降温。未考虑低温气体对阀门结构温度场的影响时,填料函底部温度为10.6℃;考虑低温气体时,填料函底部温度仅为-0.2℃。因此,设计超低温阀门时需要考虑低温气体对阀门的降温效果,否则容易导致密封失效。

基于露点降估算的APU电子控制系统设计

为了实现商用车电控空气处理系统闭环精确控制、使系统的安全性和经济性得到改善,在商用车空气处理系统中引入了温湿度传感器。根据温湿度和压力数据,经Vogel-Tamma-Fulcher(VTF)方程实现了对高压露点降(DPD)的实时计算和监测。在此基础上,设计了一种适用于底盘域控制器或整车控制器的商用车空气处理单元(APU)电子控制系统。试验结果显示,在中国重型商用车瞬态循环(C-WTVC)工况下使用该系统可以有效降低再生率约4%,商用车空气处理系统的空气压缩机负荷率降低约3%。在APU电控系统中引入露点估算,实现了对空气处理系统DPD的实时监控和稳定控制,提升了系统安全性、降低了空气压缩机负荷。

采用社交粒子群辨识的回潮工艺模糊控制研究

在烟叶回潮过程中,补偿蒸汽阀门开度通常会影响工艺气温度,而工艺气温度与产品感官质量显著相关,如果采用PID算法对补偿蒸汽阀门开度进行控制,容易引起控制器输出振荡。提出了一种基于参数辨识的模糊控制器,对松散回潮工艺气温度实现过程控制。利用结构简单、易于实现和适应能力强的社交粒子群算法对被控对象进行参数辨识,建立基于输入输出的对象模型,采用斐波拉契搜索法对模糊控制变量的输出量化因子进行搜索,根据模糊控制规则对补偿蒸汽阀门开度进行调整,实现过程稳态控制。通过和其他重要的控制方法相比,所提的基于参数辨识的模糊控制方法能减小工艺气温度的波动,提高控制性能。

换流阀冷却控制系统的时滞稳定性分析

换流阀冷却系统是直流输电工程的重要设备,冷却水温度控制的稳定性直接影响换流阀的安全运行。首先介绍了换流阀冷却系统的原理及温度控制策略,被控对象采用带纯滞后环节的一阶惯性环节等效。为减少额外引入的时滞影响,提出冷却系统温度控制测点位置的改进方案。针对PI控制下的一阶时滞系统稳定性问题,推导出基于奈奎斯特准则的解析法,得出系统保持鲁棒稳定的时滞常数稳定域,同时分析了系统稳定裕度和控制器参数的稳定域。仿真和实验验证了解析法分析换流阀冷却控制系统时滞稳定性的有效性。

节流阀双U阀槽二次结构优化后特性分析

在节流阀工作过程中,节流槽的结构形式影响节流阀阀芯温度与变形,进而影响阀芯的卡滞。通过对阀芯节流槽处结构进行优化,降低阀芯上的最高温度和最大变形量具有重要意义。为此,将呈线性接触的阀槽结构优化成小圆角接触的阀槽结构,并对优化后阀槽处最高温度与最大变形进行研究。首先,介绍了节流阀的结构,并对节流槽口结构圆角半径进行了优化;然后,采用数值仿真方法建立了节流阀三维模型,导入了有限元分析软件Workbench模块,定义了参数与边界,划分了网格,并对节流阀槽口圆角半径、不同阀口开度、压差对阀芯处最高温度与最大变形量影响进行了分析;最后,分析了圆角半径、阀口开度、阀口压差对阀槽温度与变形量的影响。研究结果表明:当圆角半径优化值为2 mm时,其阀芯上最高温度与最大变形量均处于极小值;当阀口开度为4 mm时,节流槽结构经二次优化后,阀芯上最高温度与最大变形量均有明显的降低;当阀口开度为6 mm时,阀芯上最高温度与最大变形量也有减小,且随着压差增大,其优化效果越好。节流槽阀芯圆角优化对降低第二节节流槽棱角处的最高温度与最大变形量均有较好效果,该结论可以为优化节流阀槽结构,降低阀芯最高温度与最大变形量提供参考。

1000MW火电机组深度调峰下供热能力提升改造及应用

某1 000 MW火电机组深度调峰时,背压式汽轮机排汽压力降低,排汽无法进入供热联箱。对背压式汽轮机进行排汽改造,增加高温再热器抽汽管道,并且分析计算不同中压调节阀开度下的机组供热能力。结果表明:通过关小中压调节阀开度来提高高温再热器压力,可以确保背压式汽轮机在机组调峰阶段安全连续运行;通过高温再热器抽汽提升了单台机组的供热能力,机组负荷降低至350 MW时,实现供热抽汽质量流量达到115 t/h,供热抽汽压力不低于1 MPa,温度维持在320℃左右。

±1100 kV/12 GW特高压换流阀关键技术研究

随着特高压(UHV)直流输电技术的不断成熟和完善,输送容量又达到了新高度,总结了±1 100 kV/12 GW UHV换流阀设计所采用的关键技术,此处仅从换流阀关断特性研究、结温控制技术研究和型式试验展开分析,首先结合晶闸管特性和试验数据,提出了换流阀不同运行工况下反向恢复电荷修正函数;在此基础上根据换流阀内部拓扑结构,提出了晶闸管结温计算方法,建立了换流阀应力分析模型。所设计制造的±1 100 kV/12GW晶闸管换流阀,根据IEC 60700-1标准通过了全套型式试验,并应用于世界上第一条电压等级最高、输送容量最大的“昌吉-古泉±1 100 kV/12 GW UHV直流工程”,为后续UHV换流阀精益化设计奠定了良好基础。

一种自动化豆腐皮加工装置的设计

【目的】解决现有的豆腐皮加工装置人工添加豆浆成本较高、用竹签等工具收集豆腐皮时易出现位置偏差以及存在豆腐皮收集不整齐等问题。【方法】研发一种自动化豆腐皮加工装置,该装置主要包括豆浆研磨筒、豆浆煮沸炉、豆浆储存容器和豆腐皮生成容器,其中,豆浆研磨筒通过驱动电机驱动旋转的研磨砂轮研磨大豆,在豆浆煮沸炉中利用高功率电加热模块煮沸豆浆。通过液位传感器和电控阀的配合,实现豆浆的自动添加,保证豆腐皮生成容器中的豆浆量保持在较佳的位置。采用两根捞杆配合使用,使得豆腐皮自动对半折叠,完成对豆腐皮的收集。【结果】该装置可实现豆浆的自动添加、完成对豆腐皮的自动收集,通过液位传感器监测豆浆液位,通过电控阀门开启进豆浆口,保证豆腐皮生成容器中的豆浆量保持在较佳的位置,提高了豆腐皮的生成质量。【结论】可实现豆腐皮的加工自动化、机械化,降低人力成本和劳动强度,能够保持豆腐皮表皮完整性,从而提高豆腐皮的加工效率,有效实现豆腐皮的自动加工,使豆腐皮的生产形成规模,满足广大市场的需求。

智能物联控制阀门的方案设计

介绍了一种智能物联控制阀门,对其定义进行了阐述,详细介绍了智能物联控制阀门的结构组成和工作原理,描述了数据传输及控制流程。分别描述了涡街流量计、旋进旋涡流量计和电磁流量计的原理和适用场景,阐述了不同的介质阀门材料的选用原则,最后对智能物联控制阀门的特点进行了总结。

关于歌美飒G58-850kW机组齿轮箱散热系统的研究

齿轮箱作为风电机组的重要部件,在正常的工作温度下可以防止齿轮箱各元件的老化。本文针对某齿轮箱的主散热系统和辅助散热系统,详细分析了其工作原理和齿轮箱油过温的危害。

低温环境下提高变压吸附液压程控阀的运行可靠度

冬季变压吸附装置液压油系统在低温环境下运行时,由于温度保障性不佳导致液压油黏度增加,严重影响到程控阀的稳定运行,从而给变压吸附装置安全生产带来诸多隐患问题。通过技术攻关,提出了包括变压吸附装置运行程序升级、液压油与采暖水换热流程改造、液压油升级、研发程控阀阀速调整工具、液压油系统增加热水伴热等措施。方案实施后液压油回油温度较之前有近10℃的提升,日报警数量降低约90%,成功解决了低温环境下变压吸附装置程控阀运行不可靠问题,保证变压吸附装置冬季平稳运行。