汽輪機(jī)閥門管理綜合優(yōu)化 理論與方法

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 汽輪機(jī)的基本工作原理 1
1.3 汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)及閥門管理 3
1.3.1 調(diào)速系統(tǒng)的基本工作原理 3
1.3.2 閥門管理的基本功能及典型結(jié)構(gòu) 5
1.3.3 汽輪機(jī)基本配汽方式 11
1.3.4 噴嘴配汽的熱力特點(diǎn) 14
1.4 汽輪機(jī)閥門管理優(yōu)化的研究現(xiàn)狀 15
1.4.1 大型汽輪發(fā)電機(jī)組局部進(jìn)汽極限工況安全性的研究現(xiàn)狀 16
1.4.2 閥門進(jìn)汽管理技術(shù)的發(fā)展趨勢 21
1.4.3 汽輪機(jī)靈活運(yùn)行面臨的配汽問題 22
1.5 本章小結(jié) 23
參考文獻(xiàn) 23
第2章 噴嘴配汽變工況計(jì)算理論 28
2.1 引言 28
2.2 噴嘴配汽的變工況計(jì)算要點(diǎn)分析 28
2.3 調(diào)節(jié)閥的流量特性計(jì)算 29
2.3.1 調(diào)節(jié)閥門流量計(jì)算 29
2.3.2 調(diào)節(jié)閥組的升程流量特性 31
2.4 調(diào)節(jié)級一股汽流計(jì)算 32
2.4.1 調(diào)節(jié)級流量計(jì)算 32
2.4.2 調(diào)節(jié)級熱力計(jì)算 33
2.4.3 調(diào)節(jié)級一股汽流計(jì)算的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn) 40
2.5 調(diào)節(jié)級各股汽流合算 43
2.5.1 流量計(jì)算 43
2.5.2 熱力計(jì)算 44
2.5.3 汽流力計(jì)算 48
2.6 調(diào)節(jié)級后壓力的確定 49
2.7 噴嘴配汽變工況計(jì)算的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn) 49
2.8 本章小結(jié) 52
參考文獻(xiàn) 52
第3章 配汽不平衡汽流力對軸系的影響機(jī)理及解決方法 53
3.1 引言 53
3.2 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模與分析 54
3.2.1 某型200MW機(jī)組高壓轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)建模 54
3.2.2 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)的數(shù)值分析方法 55
3.2.3 基于變分法的有限長橢圓瓦軸承油膜力模型 57
3.3 配汽不平衡汽流力對軸系的影響 58
3.3.1 水平汽流力對軸心位置的影響 58
3.3.2 垂直載荷對軸心偏移的影響 61
3.3.3 主汽壓和閥位對軸心位置的影響及降參運(yùn)行 63
3.3.4 軸心偏移對瓦振的影響 65
3.3.5 軸心偏移對軸振的影響 66
3.3.6 水平汽流力作用下軸承動(dòng)態(tài)分析 71
3.3.7 剩余附加汽流力方向?qū)S系的影響 74
3.3.8 調(diào)節(jié)閥門的突然動(dòng)作對軸振的影響 80
3.4 基于減小水平汽流力的配汽優(yōu)化方法 82
3.4.1 配汽優(yōu)化方案的確定 82
3.4.2 配汽優(yōu)化方案對軸心位置的影響 89
3.4.3 配汽優(yōu)化方案對軸振的影響 90
3.4.4 配汽優(yōu)化方案對瓦溫的影響 91
3.4.5 配汽優(yōu)化方案對機(jī)組其他性能的影響 92
3.4.6 配汽優(yōu)化方案帶來的經(jīng)濟(jì)效益分析 92
3.5 典型機(jī)組優(yōu)化案例 93
3.5.1 超高壓200MW級別機(jī)組 93
3.5.2 亞臨界300MW機(jī)組 95
3.5.3 亞臨界及超臨界600MW機(jī)組 100
3.6 本章小結(jié) 104
參考文獻(xiàn) 104
第4章 閥門對應(yīng)異噴嘴數(shù)的汽輪機(jī)配汽優(yōu)化性 106
4.1 引言 106
4.2 配汽閥點(diǎn)與配汽效率的優(yōu)化思想 106
4.3 閥門對應(yīng)異噴嘴數(shù)的汽輪機(jī)配汽優(yōu)化方法 106
4.3.1 大功率汽輪機(jī)實(shí)際噴嘴結(jié)構(gòu)的多樣性 106
4.3.2 配汽方案的優(yōu)化方法 107
4.3.3 相同噴嘴數(shù)目的汽輪機(jī)通流改造方法 109
4.3.4 基于改進(jìn)遺傳算法的汽輪機(jī)閥門噴嘴數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì) 114
4.4 優(yōu)化配汽方案的實(shí)施 118
4.4.1 固定負(fù)荷點(diǎn)切換的方案實(shí)施 118
4.4.2 適應(yīng)及時(shí)負(fù)荷調(diào)度的方案實(shí)施 122
4.5 異噴嘴組汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化 123
4.5.1 利用閥門開關(guān)試驗(yàn)評估配汽不平衡汽流力影響 123
4.5.2 利用CFD流固耦合仿真評估配汽不平衡汽流力影響 126
4.6 閥門對應(yīng)異噴嘴數(shù)目的復(fù)雜汽流力及其利用 130
4.6.1 汽輪機(jī)軸系穩(wěn)定性受進(jìn)汽的一般影響規(guī)律 130
4.6.2 閥門對應(yīng)異噴嘴數(shù)目的復(fù)雜汽流力 137
4.6.3 異噴嘴數(shù)目差異性及其汽流力的利用 149
4.7 本章小結(jié) 157
參考文獻(xiàn) 158
第5章 閥門數(shù)目增加對閥門管理的影響及優(yōu)化方法 160
5.1 引言 160
5.2 六閥門配置汽輪機(jī)的噴嘴配汽方式及優(yōu)化方法 160
5.2.1 六閥門配置給汽輪機(jī)配汽帶來的問題 160
5.2.2 典型六閥門配置汽輪機(jī)的配汽故障及優(yōu)化方法 164
5.3 八閥門配置汽輪機(jī)的噴嘴配汽方式及優(yōu)化方法 173
5.3.1 八閥門配置汽輪機(jī)存在的配汽問題 173
5.3.2 八閥門配置汽輪機(jī)的配汽優(yōu)化方法 173
5.4 測試試驗(yàn)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 177
5.4.1 噴嘴組數(shù)目增加對配汽規(guī)律測試試驗(yàn)帶來的問題 177
5.4.2 配汽規(guī)律測試試驗(yàn)的優(yōu)化思想及實(shí)施步驟 178
5.5 復(fù)雜閥門配置的配汽優(yōu)化策略 189
5.5.1 復(fù)雜六閥門配汽規(guī)律設(shè)計(jì) 189
5.5.2 復(fù)雜八閥門配汽規(guī)律設(shè)計(jì) 194
5.5.3 最優(yōu)噴嘴組改造策略探討 197
5.6 本章小結(jié) 197
參考文獻(xiàn) 198　
第6章 噴嘴配汽對機(jī)組調(diào)節(jié)性能的影響及優(yōu)化方法 199
6.1 引言 199
6.2 對沖轉(zhuǎn)過程中的轉(zhuǎn)速控制影響及優(yōu)化方法 199
6.2.1 啟機(jī)沖轉(zhuǎn)過程中的轉(zhuǎn)速失調(diào)問題 199
6.2.2 基于單閥控制曲線優(yōu)化的轉(zhuǎn)速控制方法 199
6.3 單閥/順序閥切換時(shí)的負(fù)荷控制影響及優(yōu)化方法 201
6.3.1 進(jìn)汽方式切換引發(fā)的負(fù)荷擺動(dòng)現(xiàn)象 201
6.3.2 閥門切換對軸振的影響 204
6.3.3 傳統(tǒng)單閥/順序閥控制曲線的優(yōu)化方法 208
6.3.4 新型單閥/順序閥非線性無擾切換方法 211
6.3.5 機(jī)組故障狀態(tài)下的快速切換能力 218
6.4 順序閥調(diào)節(jié)方式下出現(xiàn)的閥門或負(fù)荷擺動(dòng)故障 224
6.4.1 亞臨界330MW機(jī)組閥門擺動(dòng)故障案例 224
6.4.2 超臨界350MW機(jī)組閥門擺動(dòng)故障案例 229
6.4.3 亞臨界600MW機(jī)組閥門擺動(dòng)故障案例 232
6.5 本章小結(jié) 235
參考文獻(xiàn) 236
第7章 汽輪機(jī)閥門管理優(yōu)化的大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用探討 237
7.1 引言 237
7.2 基于大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析的軸振故障診斷分析 237
7.2.1 基于DTW距離快速算法的關(guān)聯(lián)分析方法 238
7.2.2 故障相關(guān)信號分析 243
7.2.3 基于相關(guān)信號的故障分析 244
7.3 基于大數(shù)據(jù)的閥門流量特性辨識方法 246
7.3.1 利用大數(shù)據(jù)對汽輪機(jī)閥門特性參數(shù)進(jìn)行辨識及優(yōu)化 246
7.3.2 基于模型自適應(yīng)的汽輪機(jī)閥門流量特性優(yōu)化 249
7.3.3 基于帶死區(qū)投影分段線性化的汽輪機(jī)閥門流量特性優(yōu)化 253
7.3.4 基于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)挖掘的閥門流量特性在線計(jì)算方法 256
7.4 配汽故障的在線監(jiān)測及預(yù)警診斷 260
7.4.1 監(jiān)測及預(yù)警平臺的建設(shè)思路與內(nèi)容 260
7.4.2 故障監(jiān)測及預(yù)警策略的設(shè)計(jì) 261
7.4.3 故障診斷專家系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 265
7.4.4 軟件平臺開發(fā) 272
7.5 本章小結(jié) 275
參考文獻(xiàn) 276