汽輪機性能監(jiān)測一體化建模方法研究.pdf

1、通過汽輪機性能監(jiān)測,改善機組運行狀況,降低汽輪發(fā)電機組的熱耗率是火電機組節(jié)能的主要目標之一。在傳統(tǒng)的汽輪機性能監(jiān)測模型中,性能評價及耗差分析模型并未集成變工況特性模型,造成性能指標計算模型與耗差計算模型不統(tǒng)一且無法相互驗證;另外耗差分析模型也缺乏統(tǒng)一的理論基礎。因此,本文針對性能監(jiān)測中存在的問題,基于等效焓降方法,探討了性能計算與耗差計算的一體化建模方法。
　　 1、汽輪機變工況特性受外部條件(與負荷、環(huán)境溫度及運行方式變化相對

2、應)、循環(huán)參量(與主汽壓力、主汽溫度和再熱汽溫變化相對應)和設備能效(與汽輪機缸效率、加熱器端差相對應)等三類因素的影響。本文建立了得到熱力試驗樣本驗證的汽輪機通流特性模型;提出一種基于加熱器傳熱特性的出水及疏水溫度軟測量模型;并針對上述三類因素的影響,提出了汽輪機特性重構的方法。
　　 2、為了便于與汽輪機性能監(jiān)測模型(性能評價模型及耗差分析模型)集成應用,研究了基于汽輪機變工況特性樣本的數(shù)據(jù)驅動模型。提出一種多輸出支持向量機

3、建模方法,與傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型對比驗證結果表明,本方法在小樣本適應性、預測精度以及計算速度方面具有優(yōu)勢。數(shù)據(jù)驅動模型為一體化耗差分析模型提供了狀態(tài)預測基礎。
　　 3、結合基于等效焓降方法建立汽輪機性能監(jiān)測一體化模型的需求,開展了等效焓降的矩陣建模方法研究。建立了包括主輔熱力系統(tǒng)在內的抽汽等效焓降模型,以及針對等效焓降應用法則的矩陣模型:針對局部定量分析中修正項,給出了滿足解析解的修正模型,同時證明了等效焓降法整體性能算法與局

4、部耗差分析計算的統(tǒng)一性;提出了基于等效焓降局部定量分析方法的耗差分析原則。
　　 4、為滿足汽輪機耗差分析基準工況建模的需求,開展了機組循環(huán)參數(shù)的優(yōu)化研究。應用本文所建特性模型,針對外部因素的影響,采用理論尋優(yōu)算法,獲得了不同負荷、不同季節(jié)條件下汽輪機最佳滑壓曲線,并得到現(xiàn)場熱力試驗結果的驗證。該研究成果為基準值建模提供了經(jīng)驗。
　　 5、提出了基于等效焓降整體計算的汽輪機性能監(jiān)測一體化模型。結合三類因素影響以及基于數(shù)據(jù)