检索结果-南通市图书馆

作者：黄郑东南大学

学位级别：硕士

燃气轮机组仿真建模与运行状态评估可以对燃气轮机组气路部件以及传感器的运行状态进行实时评估,据此合理安排机组的运行和维修计划,对提高燃气轮机组的安全性、可靠性以及经济性具有重要意义。论文以燃气轮机组为研究对象展开了燃气轮... 详细信息

燃气轮机组仿真建模与运行状态评估可以对燃气轮机组气路部件以及传感器的运行状态进行实时评估,据此合理安排机组的运行和维修计划,对提高燃气轮机组的安全性、可靠性以及经济性具有重要意义。论文以燃气轮机组为研究对象展开了燃气轮机组运行状态评估方法的研究,并开发了燃气轮机组运行状态评估系统,主要内容如下：首先,根据分块建模思想,在APROS仿真平台上建立了单轴燃气轮机热力学仿真模型,将仿真结果与性能验收数据进行对比,验证了所建模型的准确性。根据MARK VI控制算法,搭建了燃气轮机组的控制系统,并进行了甩负荷过程的模拟,仿真结果表明所设计的控制系统能够与热力学模型很好的匹配,能够对机组动态过程进行有效的控制,可利用此模型对实际运行过程进行超实时仿真,根据仿真结果制定控制策略,消除存在的安全隐患。其次,基于仿真模型开展了燃气轮机组气路部件故障诊断方法的研究。建立了燃气轮机组状态空间模型,重点研究了扩展卡尔曼滤波器在气路故障诊断中的应用,指出了此方法存在的缺陷,并提出了一种改进型强跟踪卡尔曼滤波器的燃气轮机组气路故障诊断方法,使得气路故障诊断动态响应更快、精度更高、抗干扰能力更强。再次,给出了传感器故障诊断的方法。分析了关键传感器故障对气路故障诊断结果的影响,并利用多组观测器对关键传感器状态进行监测。针对整个机组测点繁多的现状,采用一种基于RITNN网络的燃气轮机组传感器故障诊断的方法,解决了多传感器故障并发时数据残差污染严重的问题,为机组运行状态评估提供了可靠的数据源。最后,开发了燃气轮机组运行状态评估软件,给出了软件设计思路、系统架构,并给出了实际应用效果。

关键词：运行状态评估 APROS 燃气轮机组气路故障传感器故障控制系统

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火电机组控制系统性能评估及优化

火电机组控制系统性能评估及优化

作者：黄青岭东南大学

学位级别：硕士

我国火电机组主要通过定期扰动试验的方式,进行模拟量控制系统的控制性能评估。在当前火电机组参与灵活调峰的背景下,要求火电机组控制系统具有更优的控制性能。采用定期扰动试验方式已无法满足控制系统性能评估的要求,此时开展基于在... 详细信息

我国火电机组主要通过定期扰动试验的方式,进行模拟量控制系统的控制性能评估。在当前火电机组参与灵活调峰的背景下,要求火电机组控制系统具有更优的控制性能。采用定期扰动试验方式已无法满足控制系统性能评估的要求,此时开展基于在线运行数据的全量控制回路性能评估具有重要意义。本文以某660MW燃煤机组的模拟量控制系统为研究对象,对控制性能评估技术进行了研究,主要内容如下:首先,对于确定性指标,提出了基础评估指标的在线算法和适用于设定值曲线变化的无量纲误差积分指标。选择#2高加水位控制的四次阶跃试验进行了基础指标的计算,最大超调量在8-12mm范围内,稳态判定标准越小,稳定时间越长。选择送风控制数据计算无量纲绝对值误差积分指标,三次实验的计算结果在0.57-0.82之间,避免了绝对值误差积分计算结果随样本数量增大快速增大,计算结果准确捕捉了数据的变化特征。其次,对于随机性指标,提出了非平稳数据下优选采用周期和样本数量的最小方差指标计算方法,还提出了基于超差的超差性能因子指标。以某火电机组二级过热汽温为对象,随机性指标的两次计算结果有效区分了不同的控制效果,当允许误差阈值分别取±3℃、±4℃和±5℃时,超差性能因子分别为0.57、0.80和0.93。结果表明允许误差越大,超差性能因子指标越优。进而,提出了一种参数优化方法和前馈策略优化方法。其中,参数优化方法基于递推最小二乘模型辨识和粒子群优化算法,并跟据性能评估指标设计优化目标。前馈策略优化主要通过压缩最近邻使数据分布更加均匀,采用遗传算法优化参数。以该机组#2高加水位控制为对象,仿真实验结果显示误差带和方差均降低50%以上,性能指标有了明显提升。在前馈策略改进中,超调量和衰减率降幅达100%,方差、稳定时间等指标降幅在50%左右。结果表明,优化后整体偏差明显变小,有效解决了水位波动大的问题。最后,依托某电力集团公司提供的数据接口和计算资源开发了软件平台。实现了火电机组控制系统性能评估及优化的在线运行。

关键词：确定性指标无量纲IAE 随机性指标超差性能因子指标控制优化

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大型间接空冷系统运行特性分析与优化

大型间接空冷系统运行特性分析与优化

作者：李岚东南大学

学位级别：硕士

大型间接空冷机组在我国北方富煤缺水地区具有很好的应用前景,对我国电力工业的节能减排具有重要作用,间接空冷系统的运行特性是机组安全经济运行的重要基础。本文围绕间接空冷系统运行特性开展研究工作,并提出具有一定指导意义的优化策... 详细信息

大型间接空冷机组在我国北方富煤缺水地区具有很好的应用前景,对我国电力工业的节能减排具有重要作用,间接空冷系统的运行特性是机组安全经济运行的重要基础。本文围绕间接空冷系统运行特性开展研究工作,并提出具有一定指导意义的优化策略,主要内容包括：采用理论计算、数值模拟等方法对间接空冷系统循环冷却水、空冷塔、凝汽器等子系统进行分析研究,得到了循环冷却水在空冷塔内的分布规律,以及空冷塔在不同环境条件下的流动换热特性。通过与凝汽器耦合获得了间接空冷系统背压随环境温度、风速、负荷因素的变化规律。分别建立了空冷塔系统及凝汽器的动态响应模型,并完成了数值模拟与分析,得到了不同因素扰动下的系统动态响应特性。将空冷塔系统和凝汽器进行耦合,得到了间接空冷系统背压在负荷、循环水流量、外界环境等不同因素扰动下的动态响应规律。基于空冷塔和凝汽器变工况运行特性,利用最小二乘支持向量机建立了间接空冷系统参数预测模型,并在不同负荷、环境温度、风速下对间接空冷系统运行方式进行了优化,并开发了相应优化软件。

关键词：间接空冷循环水空冷塔凝汽器特性优化

板式脱硝催化剂磨损-劣化特性与数值模拟研究

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板式脱硝催化剂磨损-劣化特性与数值模拟研究

作者：张子宇东南大学

学位级别：硕士

SCR系统的催化还原方法是燃煤电站应用最广泛的脱硝方式,催化剂是SCR系统的核心,但受到工艺布置的影响,催化剂过度磨损的问题日益突出,严重威胁SCR系统的安全经济运行。本文以大型火电机组SCR板式催化剂为研究对象,采用实验与数值模拟... 详细信息

SCR系统的催化还原方法是燃煤电站应用最广泛的脱硝方式,催化剂是SCR系统的核心,但受到工艺布置的影响,催化剂过度磨损的问题日益突出,严重威胁SCR系统的安全经济运行。本文以大型火电机组SCR板式催化剂为研究对象,采用实验与数值模拟相结合的方法研究催化剂的磨损劣化特性,主要研究内容包括:首先,采用实验的方法研究了烟气速度和飞灰特性对催化剂磨损率的影响,根据实验结果得到催化剂的磨损率关联式,并作为催化剂磨损模型应用至Fluent中,将模拟结果和实验值进行对比,验证磨损模型的可靠性。结果表明:烟气速度对催化剂磨损率的影响较大,其速度指数为2.702,烟气入射角度指数为0.83;在飞灰特性研究中,催化剂的磨损率随飞灰的粒径、浓度、硬度增大而上升,当飞灰的粒径和浓度分别超过150μm和100g/m时,催化剂磨损率的增长趋势减缓;模拟结果与实验值最大相对误差为4.42%,该磨损模型的可靠性和变工况适应性较强。其次,基于数值模型对SCR系统催化剂周期性单通道磨损进行了研究,分析飞灰特性、节距和布置间距对催化剂的前端和孔道磨损率的影响。结果表明:烟气入射角为0°时,孔道内的磨损率在入口段00mm下降较快,之后上升再缓慢下降至孔道出口处;随着烟气入射角的增大前端磨损率下降,孔道磨损率先上升后下降,在烟气入射角为30°时孔道磨损率最大;随着烟气入射角的增大,孔道内烟气入射角正面最大磨损位置逐渐转移至孔道入口段,烟气入射角反面则是最小磨损位置逐渐转移至孔道入口段,尾部磨损较轻;节距对前端磨损率的影响较小,对孔道磨损率影响较大,孔道磨损率在节距为6.7.7mm时下降较快,节距为8.70.7mm时下降趋势减缓;随着布置间距的增大,第二层催化剂的前端和孔道磨损率均上升,且前端磨损率上升幅度大于孔道,在相同入口边界条件下,第二层催化剂的前端、孔道磨损率均小于第一层催化剂对应值。最后,基于前文建立的数值模型,兼顾时间因素,采用动网格技术研究催化剂孔道内飞灰颗粒运动轨迹、催化剂的磨损量(35)M、磨损失效长度l以及磨损形貌劣化特性。结果表明:随运行时间的增加,催化剂入口段飞灰颗粒撞击角度增加,引起飞灰颗粒运动轨迹变化明显,催化剂中后部飞灰颗粒运动轨迹无明显变化;(35)M增长趋势分为加速区、平稳区和缓慢区,而l分为平稳区和缓慢区;在固定工况烟气速度为5m/s、飞灰粒径为50μm、飞灰浓度为30g/m的条件下,催化剂磨损三年时(35)M为22.43g,l为79.6mm,分别占催化剂膏料的总质量和总长度的23.88%、13.26%;入口段催化剂磨损样貌具有波纹状特征,随时间推移波峰和波谷的垂直距离持续减少,直至催化剂磨穿;在相同烟气速度下,随飞灰粒径的增大(35)M和l均趋于平稳;在相同飞灰粒径下,随烟气速度的增大,(35)M趋于平稳,l则呈指数增长。

关键词：板式催化剂飞灰磨损率数值模拟前端孔道催化剂磨损劣化特性

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燃煤发电机组实时能耗管理系统研究及应用

燃煤发电机组实时能耗管理系统研究及应用

作者：李珊珊东南大学

学位级别：硕士

随着我国资源、环境和发展之间的矛盾不断凸显,节能减排已经越来越成为全社会的共识。为促进电力这一能源消耗重点行业的节能减排,国家发改委等部门出台一系列规章制度要求做好节能调度试点工作,而燃煤发电机组能耗管理系统则是开展节... 详细信息

随着我国资源、环境和发展之间的矛盾不断凸显,节能减排已经越来越成为全社会的共识。为促进电力这一能源消耗重点行业的节能减排,国家发改委等部门出台一系列规章制度要求做好节能调度试点工作,而燃煤发电机组能耗管理系统则是开展节能调度的重要基础。本文建立了火电机组能耗指标计算模型,总结了机组热力性能试验方法,并讨论了试验工况相应的运行条件及测点安装布置要求。根据机组能耗在线计算的实际要求,提出了基于供热回水流量和凝结水流量的分解系数计算方法,将调整抽汽热电联产机组拆分为1台凝汽机组和若干台背压机组,继而得出凝汽机组的热耗率作为调整抽汽热电联产机组超发负荷的热耗率。采用以烟气成份分析为基础的入炉煤煤质软测量算法,可实时获得煤质分析数据。提出了计及负荷率的能耗排序统计规则,为节能调度提供依据。基于论文成果,开发完成了燃煤发电机组能耗管理系统,并对远程数据采集和传输系统软硬件系统进行功能优化,采用数据保密存储和断点续传等方法提高了现场实时数据传输的可靠性。本文所开发系统已经在某省电力调度中心和部分电厂的投入试点应用,为节能调度工作的开展提供了技术支撑。

关键词：能耗管理节能调度调整抽汽煤质分析能耗排序

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燃煤机组脱硝系统动态建模研究及应用

燃煤机组脱硝系统动态建模研究及应用

作者：杨浩东南大学

学位级别：硕士

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,以太阳能、风能为代表的新能源发电机组的装机容量将大幅提高,燃煤机组需要提高快速变负荷的能力以应对新能源发电并入电网时造成的冲击,但负荷的快速变动将会引起烟气中NOx浓度的剧烈波动。同时,有... 详细信息

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,以太阳能、风能为代表的新能源发电机组的装机容量将大幅提高,燃煤机组需要提高快速变负荷的能力以应对新能源发电并入电网时造成的冲击,但负荷的快速变动将会引起烟气中NOx浓度的剧烈波动。同时,有关燃煤电站污染物的排放标准日趋严格,对SCR脱硝控制系统的控制精度提出了更高的要求,建立准确的系统动态模型是提升出口NOx浓度控制品质的基础。本文以某660MW燃煤机组为对象,围绕SCR脱硝系统动态建模方法和喷氨过程优化展开研究,主要研究内容如下:首先,介绍了SCR和脱硝系统的工艺流程和反应机理,分析了脱硝过程时滞特性的成因及影响,基于脱硝反应动力学方程建立了SCR脱硝系统混合模型。采用PSO算法辨识模型中的未知动力学参数,并利用现场数据对比验证了混合模型中引入时滞环节的必要性。其次,针对SCR脱硝系统反应器出口NOx浓度测量滞后及准确性较差的问题,采用DJMI方法估计输入变量时延信息和历史数据长度,建立了基于GRU网络的SCR出口NOx浓度动态数据模型,利用历史运行数据对模型的预测性能进行了验证,并就CEMS吹扫时NOx浓度测量失效问题开展了应用研究。再次,在SCR出口NOx浓度动态预测模型基础上,提出了一种喷氨量目标值优化模型。将脱硝系统扰动参数及其一阶差分值作为模型输入,结合历史运行数据,利用提出的优化目标函数训练DNN深度神经网络以拟合优化的喷氨量目标值增量,并利用搭建的仿真系统验证了所提优化模型的性能。最后,设计开发了SCR脱硝系统仿真及喷氨量优化软件平台,为用户提供脱硝系统优化运行指导,为下一步投入现场打下基础。

关键词： SCR脱硝系统动态建模混合模型数据模型喷氨优化软件设计

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基于大数据的厂用电系统分析与模型研究

基于大数据的厂用电系统分析与模型研究

作者：田书耘东南大学

学位级别：硕士

我国以煤为主的能源消费结构短时间内难以改变,燃煤发电机组的深度节能对我国节能减排战略意义重大,其中厂用电率是机组重要经济指标之一。传统的厂用电优化集中在设备改造上,随着大数据时代的到来,本文在数据分析整个厂用电系统的基础... 详细信息

我国以煤为主的能源消费结构短时间内难以改变,燃煤发电机组的深度节能对我国节能减排战略意义重大,其中厂用电率是机组重要经济指标之一。传统的厂用电优化集中在设备改造上,随着大数据时代的到来,本文在数据分析整个厂用电系统的基础上,针对个别子系统和设备讨论了优化的角度和方法,主要研究内容包括:首先介绍了厂用电的构成,分别通过理论和历史运行数据分析得到了厂用电各系统和设备的功耗影响因素。其次对厂用电系统进行数据建模,进而分析各主要影响因素对设备功耗的影响趋势。建模时利用R检验和ECNN法筛选出合理的稳态精炼样本,建立LSSVM模型后单因素调整变化因素,得到电流变化趋势。再者建立了制粉系统磨组合优化问题数学模型,根据短期负荷预测得到的机组负荷曲线,考虑磨煤机启停次数限制条件及一系列约束条件,使用改进粒子群优化算法对未来数小时内启停磨计划及出力分配计划进行制定,合理安排磨的启停时间点并分配磨煤机出力,为运行人员提供参考。然后针对磨煤机一次风量和加载油压参数基准值调整展开研究。计及这些参数对炉膛燃烧的影响,基于最小二乘支持向量机的方法建立煤粉细度的软测量模型,从而得到煤粉细度在线估计值。限定子系统若干边界条件范围后,在磨煤机各典型出力下对一次风量和加载油压进行多变量同步聚类,旨在挖掘出不同出力不同进口条件下所对应的磨加载油压和一次风量基准值,以实现在满足炉膛燃烧的前提下尽可能降低磨煤单耗。最后基于.NET平台,开发燃煤机组厂用电系统分析和优化软件。给出了模块系统基本框架,介绍了平台功能,展示了画面效果。

关键词：厂用电大数据建模启停优化基准值软件开发

燃气—蒸汽联合循环机组的能效监测及经济性诊断

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燃气—蒸汽联合循环机组的能效监测及经济性诊断

作者：韩朝兵东南大学

学位级别：硕士

燃气—蒸汽联合循环机组的能效监测及经济性诊断研究对于燃气机组的性能监测、节能分析及优化运行有着至关重要的作用,相关研究对于掌握联合循环机组的运行特性、保证机组安全与经济运行具有重要的意义。本文以国内某PG9171E型燃气—蒸... 详细信息

燃气—蒸汽联合循环机组的能效监测及经济性诊断研究对于燃气机组的性能监测、节能分析及优化运行有着至关重要的作用,相关研究对于掌握联合循环机组的运行特性、保证机组安全与经济运行具有重要的意义。本文以国内某PG9171E型燃气—蒸汽联合循环机组为研究对象,开展联合循环机组热经济性评价指标计算、热经济性在线监测、热经济性分析及诊断等相关研究工作,主要研究内容包括：首先,建立了燃气—蒸汽联合循环机组中各主要模块的性能计算模型,研究了PG9171E型燃气轮机冷却空气量计算方法,分析了冷却空气参数分配规律,以机组典型运行工况完成机组的性能计算与分析,为机组的热力性能理论分析及变工况建模提供基础。其次,建立了燃气—蒸汽联合循环机组详细的热力计算仿真模型,并完成相关控制回路的设计,采用高级过程仿真软件APROS进行了过程仿真,分别在设计工况及变工况条件下验证了仿真模型的准确性及可靠性。再者,基于APROS仿真平台,对影响联合循环机组经济性的关键参数进行分析研究,得到燃气轮机不同负荷工况下系统主要参数对机组热经济性的修正曲线。根据模型分析及诊断结果,完成了机组的经济性分析与计算。最后,基于电厂SIS系统平台开发了燃气—蒸汽联合循环机组能效监测及经济性诊断软件,给出了软件设计思想、系统架构与运行流程。

关键词：燃气—蒸汽联合循环机组能效监测 APROS 经济性诊断软件开发

基于数据驱动的电站辅机设备建模与监测方法研究

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基于数据驱动的电站辅机设备建模与监测方法研究

作者：蒲健飞东南大学

学位级别：硕士

随着电站信息化的发展,辅机设备运行数据得以保存和使用,挖掘运行数据中蕴含的设备运行特性并建立状态监测模型,对保障设备的安全经济运行具有重要作用。本文以电站辅机设备运行数据为基础,对电站辅机设备建模与监测方法进行研究,主要... 详细信息

随着电站信息化的发展,辅机设备运行数据得以保存和使用,挖掘运行数据中蕴含的设备运行特性并建立状态监测模型,对保障设备的安全经济运行具有重要作用。本文以电站辅机设备运行数据为基础,对电站辅机设备建模与监测方法进行研究,主要研究内容如下:针对辅机设备多模态运行过程,提出一种基于引力搜索鲁棒高斯混合模型算法的建模与监测方法,首先采用REM算法对稳态历史数据进行训练,求解RGMM模型参数,并计算监测指标限值。当监测指标超限后,采用融合监测指标的引力搜索算法对变量进行逐一定位,直到重构监测指标低于限值,输出故障变量。分别以数值算例和高压加热器仿真故障验证所提算法的有效性。针对辅机设备存在的建模数据缺失和数据不完备等问题,提出一种基于深度子领域自适应鲁棒高斯混合模型的建模与监测方法,通过深度子领域自适应网络实现子领域对齐,获得迁移样本,将迁移后的相关领域的数据进行辅助建模,提高模型精度和泛化能力。针对辅机设备动态运行过程,提出一种基于动态潜变量回归算法的建模与监测方法。首先通过DLVR算法提取输入输出变量的动态关系,建立辅机设备动态特性模型,并采用向量自回归模型,实现动态过程中的故障监测。以TE过程标准库和磨煤机为研究对象,验证算法对动态过程故障监测的有效性。最后,以电站辅机设备历史运行数据为基础,开发了融合智能算法的电站辅机设备建模与监测软件平台,并给出了系统架构、运行流程和具体功能。

关键词：电站辅机设备数据驱动建模故障监测多模态过程子领域自适应

关联规则挖掘及其在火电机组运行优化中的应用

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关联规则挖掘及其在火电机组运行优化中的应用

作者：王奔东南大学

学位级别：硕士

机组的性能监测与优化运行对于提高火电机组安全性与经济性具有重要作用,其中运行参数目标值的获取方法是重要的研究内容。本文以机组实际运行数据为基础,研究了关联规则挖掘技术并提出了改进算法,进而将所提方法应用到机组运行优化中,... 详细信息

机组的性能监测与优化运行对于提高火电机组安全性与经济性具有重要作用,其中运行参数目标值的获取方法是重要的研究内容。本文以机组实际运行数据为基础,研究了关联规则挖掘技术并提出了改进算法,进而将所提方法应用到机组运行优化中,主要内容如下:在对关联规则挖掘技术的相关理论与方法归纳总结的基础上,针对经典布尔型Apriori算法在执行过程中产生大量候选项集的问题,采用基于编码的矩阵法进行改进,并对连接与剪枝过程进行优化,以提高挖掘效率。针对机组循环水系统优化问题,建立了某300MW机组凝汽器与汽轮机低压缸耦合的热力特性模型,给出了负荷与外界约束条件下的循环水泵最佳运行模式确定方法。将布尔型关联规则挖掘理论应用到循环水系统优化中,提出了基于循环水泵运行模式切换操作评价的布尔型关联规则优化方法,进而基于所提方法完成了数据挖掘与优化计算,并通过算例验证了所提方法的有效性。提出了一种模糊量化关联规则方法,在参数离散化时引入模糊集以软化边界划分,采用信息熵理论结合K均值的方法确定属性最佳分类数,使用模糊C均值方法实现模糊区间划分,基于改进的Apriori算法进行计算。根据所提方法完成了某660MW汽轮机组热耗率相关运行参数目标值的数据挖掘,并给出了一种模糊量化关联规则的增量更新方法,实现了运行数据的增量挖掘。从设计原理、系统架构、功能模块等方面给出了基于关联规则的火电机组运行优化系统的整体开发方案,并基于SIS系统平台完成了优化系统软件开发。

关键词：目标值模糊关联规则火电机组运行优化热耗率循环水系统