基于熵权和层次分析的电站设备维修方式决策

针对电站设备维修方式选择难以决策的问题,提出了一种基于熵权和层次分析(AHP)的模糊综合评判方法,克服了传统模糊综合评判法在权重确定方面具有一定随意性、主观性的问题。该方法将熵权和层次分析与模糊综合评判有效结合起来,并将维修方式决策分解成由指标因素组成的层次。然后根据指标因素对应的判断矩阵以及模糊判断矩阵求出主观与客观权重,并进行权重拟合,从而得到综合权重。最后根据模糊综合评判法则将综合权重以及判断矩阵进行运算,最终得到所选的维修方式。应用实例表明:该方法有效、可行,可以科学地评估电站设备维修方式,为电站设备状态维修决策提供依据。

声学技术在电厂设备状态监测中的应用研究

作为传统检测手段的有益补充,声学技术对电厂设备状态监测与控制有重要意义。在长期电厂设备声学检测研究的基础上,介绍了用于电厂设备状态监测的几种新颖的声学检测技术:电厂锅炉炉内温度场、动力场、炉管泄漏声学在线监测,声波除灰和声波助燃技术;声发射技术在电厂大型旋转机械故障诊断、压力容器及管道检测中的应用;两相流动介质中流量、浓度、粒径的声学测量;电厂设备中松动部件声学监测等。阐述了各项技术的原理、优势及研究现状,并指出其今后的主要研究方向和内容,对声学技术应用于电厂设备状态监测具有指导意义。

电站设备故障风险评估方法研究

针对电站设备故障风险难以进行定量评估的特点,提出了一种基于层次分析(AHP)的模糊综合评判方法。建立了该方法的数学模型,并且给出了故障风险评估各因素的权重以及计算方法。该方法兼顾了故障风险评价各因素之间具有的模糊性和层次性,并且把主观评估以隶属度和数值范围的形式进行量化,使故障风险评估更具客观性。通过实例计算表明,该方法有效、可行,并且能客观地评估设备故障风险的程度和等级,为电站设备状态维修决策提供依据。

基于ANFIS和SOM的抽水蓄能电站主变压器健康状态监测

针对抽水蓄能电站主变压器运行工况多变、状态信息复杂,难以实现健康状态监测的问题,提出基于自适应模糊推理系统(ANFIS)和自组织映射(SOM)的主变压器健康状态监测方法。该方法充分考虑主变压器运行工况多变,健康状态特征的高维和非线性特点,采用ANFIS消除运行工况对单状态特征参数异常监测精度的影响,并在此基础上利用SOM建立多特征融合的健康状态监测模型,采用最小量化误差(MQE)作为变压器健康状态监测指标。将该方法用于某抽水蓄能电站主变压器的健康状态监测,发现该方法可提前监测到主变压器健康状态的衰退,从而实现故障的早期预警,避免严重故障发生,并为运行和检修决策提供了依据。

电站锅炉声学监测中互相关时延估计影响因素研究

以理论和试验相结合的方法,对锅炉声学监测中的互相关时延估计法做了系统地研究,分别在试验和锅炉现场环境下,对影响互相关时延迟估计的因素进行了试验分析.结果表明:广义互相关时延估计法可以用于电站锅炉的声学监测;其准确性受到声源位置、声源指向性、声源声压级、炉膛混响和热态噪声等诸多因素的影响;PHATβ-加权可以很好地抑制混响;最大似然加权即ML加权具有很好的抗噪能力,可以用于热态时的声波飞渡时间测量;为声学法在锅炉监测中的成功应用提供了重要参考.

基于人工神经网络的电站锅炉积灰实时监测系统

针对燃煤电站锅炉对流受热面积灰,提出了一种基于人工神经网络的积灰实时监测方法:利用受热面清洁吸热量和实际吸热量定义灰污特征参数;通过电厂现有的DAS系统得到的温度、压力和流量等参数可获得大量样本点;建立神经网络模型并进行训练.在燃用神华煤的某300 MW锅炉上进行了试验.结果表明:实测吸热量与预测吸热量的最大误差不超过10%,平均误差为3%左右.该方法可准确预测锅炉对流受热面的积灰情况.

电站锅炉对流烟道烟温声学监测技术关键

针对电站锅炉过热器、再热器超温问题,拟采用声学测温对流烟道烟气侧温度进行实时在线监测。搭建管阵列实验台,在实验室环境下研究管阵列对声波传播的影响。在锅炉现场环境下,利用人孔安装声学测点,对锅炉热态时对流烟道烟气温度进行监测,验证声学方法的可行性。结果表明,声波信号大部分可以透过管阵列传播过来。在管阵列环境下,声波飞渡时间可以由广义互相关时间延迟估计获得。声学法可以用来进行对流烟道内实际烟气温度的测量。

基于H_∞的锅炉再热汽温状态变量的控制

为了提高电站锅炉再热汽温的控制品质,改善目前锅炉再热汽温控制的技术,讨论了基于非线性状态空间模型的锅炉再热汽温控制系统的鲁棒H∞控制方法.通过建立锅炉再热汽温控制系统的非线性时滞不确定性状态空间模型,利用鲁棒H∞控制方法,给出了其状态变量控制器的设计,结果由线性矩阵不等式(LMI)描述.控制器是否存在取决于LMI是否可解,所得控制器不需要调整额外的参数.通过仿真研究,验证了本方法的有效性.

汽轮发电机组轴向胀差在线监测与变温度速率控制系统

研究了汽轮机轴向胀差的实时在线计算以及通过变温度速率控制胀差的方法。在二维圆筒壁非稳态导热的基础上,得到了圆筒壁内蒸汽沿轴向线性分布,随时间非线性变化的温度场迭代计算公式,并与有限元计算结果作了对比,结果表明所得模型计算精度高、计算速度快。将结构复杂的汽缸分解成可计算的有限子结构,根据子结构的温度场求得汽缸的膨胀特征温度,进而求解其膨胀量。对理论模型进行了有限元验证,计算结果与有限元结果相比误差较小,满足工程计算的需要。给出了胀差裕度的定义,根据胀差裕度值来控制蒸汽温度变化速率,并开发了轴向胀差在线监测与变温度速率控制系统(DEOM-ACTC)。

基于动态特性机理分析的带再热汽温状态观测器控制系统的研究

针对火电厂锅炉再热汽温具有大滞后、大惯性及动态特性随工况变化的特性,在对某超临界600 MW机组再热器动态特性进行机理分析的基础上,提出了带再热汽温状态观测器的反馈控制系统设计和参数计算方法.仿真结果表明:与单回路控制策略相比,再热汽温控制系统采用状态变量反馈-前馈-PI相结合的控制策略时,具有较好的控制品质、较强的快速响应性及抗干扰能力.

某秸秆电站燃料的燃烧特性实验研究

用热重分析法对华北地区某秸秆电站2种主要燃料(小麦、玉米)的燃烧过程及其动力学规律的进行了实验研究。并分析了生物质直燃锅炉积灰结渣严重的原因。实验中以20℃/min的升温速率分别对小麦和玉米秸杆进行了空气气氛下的燃烧实验,得到了反映2种生物质秸秆燃烧过程的燃烧特征参数。结果表明,2种秸秆在不同的燃烧区间的燃烧动力学参数有较大差别。

基于分形理论的电站燃烧稳定性监测

针对电站锅炉状态监测中无法定量评价燃烧稳定性能的不足,研究基于分形原理的炉膛压力R/S分析,计算相应的Hurst指数。根据电站常规运行方式,定义稳态、变负荷和异常三种典型工况,指出典型工况的燃烧稳定性能优劣可由计算得到的Hurst指数近似衡量。以一台600 MW电站锅炉为例,验证了该指数对于燃烧状态实时监测的有效性和实用性。

在线测量透平油含水率实验温度控制系统设计

谐振腔微扰法在线测量透平油含水率的实验中,系统温度对测量结果的影响显著。为提高测湿系统的测量精度,提出了一种温度控制系统的实验方案并进行了测试。论文给出了该温度控制系统的硬件电路设计以及软件实现方法。为实现温度的稳定控制,采用多个小功率加热器轮流加热方式。该系统结构简单,操作方便,具有温度标定与显示,智能温度控制,温度图形显示等功能。实验应用表明温度测量、控制精度高,运行稳定,满足测湿系统的要求。

电站水处理反渗透系统状态评价

针对目前电站水处理反渗透系统缺乏有效运行状态评价方法的问题,提出了基于状态特征参数的反渗透系统状态评价方法。在提取电站反渗透系统状态特征参数的基础上,建立了系统运行状态评价模型,编制了运行状态监测和评价程序。利用编制的程序进行了实例分析,结果表明该方法可行、有效,编制的程序可很好地实现电站水处理反渗透系统运行状态的监测和评价,从而为其清洗和维修决策提供依据。

安装在水电站尾水平台上的变压器振动特性监测分析

通过分析研究尾水平台的地基振动频率和一次电力设备的工作振动频率,提出目前在水电站建设中,将变压器等一次设备安装在变电站尾水平台上的振动监测系统的实施方案与建议。

基于SCADA数据的风电机组传动系统故障状态监测

风电机组运行监控系统(SCADA系统)监控的各参数之间存在相互关联性,如果这种关联性发生了变化,表明风电机组的运行状态发生了变化,可能出现异常状态。根据这种SCADA参数之间的关联性,采用多项式回归法,建立不同风速下监测参数之间的关系模型,以正常运行状态下的关系模型作为基准,计算待判断状态(异常状态)下的关系模型与正常状态模型对应参数间的差异值作为机组状态评价标准。文章以某风电场2台机组故障发生前的SCADA历史存储数据,对此方法进行分析验证。表明此方法可以有效地判断风电机组传动系统出现的异常状态,据此可以提前做出预警。

电站锅炉烟气余热利用的热力学分析与优化设计原则

利用锅炉尾部烟气余热加热回热系统中的凝结水,可排挤部分抽汽返回汽轮机内继续膨胀做功,在一定程度上提高机组效率,有利于电厂的节能降耗。在典型百万千瓦机组选定工况的基础上,结合工程约束条件限制,开展利用电站锅炉烟气余热加热凝结水的多种典型集成方案设计;并运用"等效焓降法"和"常规热平衡法"对其进行热力学比较分析。研究结果表明:两种方法的计算结果非常接近,可作为工程计算的相互验证;低温省煤器回收的热量在满足约束条件的情况下排挤更高级的抽汽可获得更好的节能效果;同时,合理利用串并联方式有可能获得更好的热力学性能。

声学测温系统在200MW电站锅炉中的应用研究

为了实现炉膛温度场实时在线监测,在前期单路径声学高温计试验成功的基础上开发了多路径声学测温系统,并首次在国内某电厂的200 MW机组锅炉上进行了安装调试.结果表明:基于相位变换加权的互相关算法,可以有效去除冷态条件下炉膛强混响影响,准确得出声波飞渡时延估计值;经过热态试验验证了该系统的稳定性和可靠性;声学测温系统为传统的高温测量领域提供了新技术,将电站锅炉的燃烧情况可视化,有助于运行人员实时调整燃烧,防止火焰中心偏移,确保锅炉的安全经济运行.

泡沫金属强化石蜡相变蓄热过程可视化实验

相变材料的低热导率是限制潜热蓄热广泛应用的重要原因。将相变材料石蜡真空条件下注入到泡沫金属铜内制备泡沫金属铜-石蜡复合相变材料,通过铜的高热导率及高孔隙材料的大面体比来强化相变换热过程。采用DSC示差扫描量热法对石蜡进行热物性测量获得准确的石蜡相变温度及相变潜热。以管壳式相变蓄热结构为对象,提取对称结构进行可视化设计,对比纯石蜡及泡沫金属铜-石蜡复合材料在相同运行条件下的相变过程,追踪二者熔化过程的相界面位置随时间的演化过程并布置热电偶准确测量材料内部的温度分布。结果显示加入泡沫金属后的复合材料的内部温差明显减小,温度分布均匀,蓄热热通量显著增大,有效缩短相变时间并缓解了自然对流造成的顶部过热和底部不熔化现象。

电站锅炉燃烧优化中最佳烟气含氧量设定值的计算

合理确定最佳烟气含氧量的设定值是实现燃烧过程优化控制的关键,研究了基于烟气含氧量变化的电站锅炉变工况运行经济分析方法,建立了各热经济性参数在烟气含氧量影响下的变化特性分析计算模型和以最小供电煤耗率为目标的最佳烟气含氧量偏微分方程,通过求解该方程可以确定电站锅炉不同工况下最佳烟气含氧量设定值。