本文關鍵詞：基于機理建模與運行數據辨識的電站鍋爐過熱器壁溫分析

  更多相關文章： 電站鍋爐 爐管壁溫計算 機理建模 運行數據辨識 支持向量機

【摘要】：當前,伴隨我國能源生產方式與消費方式的轉型,燃煤火電機組時常需要配合新能源發(fā)電機組進行調峰運行,給機組運行的安全性和可靠性帶來了越來越大的挑戰(zhàn)。大型燃煤電站鍋爐爐膛出口處的過熱器長期處于高溫高壓的工作環(huán)境,是鍋爐機組中金屬壁溫最高的換熱部件,容易發(fā)生爐管超溫甚至爆管事故。由于在爐膛出口處的超高溫煙氣環(huán)境中無法直接長期測量爐管壁溫狀況,因此有必要開展基于鍋爐傳熱機理及運行數據的電站鍋爐高溫過熱器壁溫分析方法的研究。鍋爐的傳熱是高溫煙氣將熱能傳遞給低溫側的工質。本文分別從工質側和煙氣側兩個方面對電站鍋爐爐膛出口處出現熱偏差現象的原因進行分析,并在對某機組測量數據分析計算的基礎上,重點研究爐膛出口處沿寬度方向的煙氣側熱負荷不均勻分布情況,建立參數化的煙氣熱負荷分布模型,用于電站鍋爐過熱器爐管壁溫的在線計算。采用基于支持向量機的熱負荷分布模型預測方法,在對電廠運行數據平滑噪聲和數據融合的基礎上,提取影響熱負荷分布的輸入特征參數,構建數據樣本集進行試驗。在訓練支持向量機的過程中,采用交叉驗證方法提升預測精度,實現對運行工況下爐膛出口處煙氣熱負荷分布模型的辨識�；谶^熱器結構與傳熱學計算機理,對鍋爐高溫過熱器進行傳熱區(qū)域劃分,建立過熱器爐管分片分段模型,通過迭代求解各管段傳熱量和工質流量,最終計算得到過熱器各管段的工質溫度與金屬壁溫。在壁溫計算過程中,根據煙氣熱負荷分布模型引入煙氣不均勻系數解決煙氣側熱力不均勻問題。通過計算結果與實際測量數據的對比分析,驗證了參數化煙氣熱負荷分布模型的有效性與支持向量機分類預測的準確性。以爐管壁溫計算為核心,開發(fā)基于機理建模與運行數據辨識的電站鍋爐爐管壁溫在線計算系統(tǒng)。系統(tǒng)采用基于SOA的體系結構,包含后臺模型搭建模塊與前端界面展示模塊,通過在線計算獲取鍋爐爐管壁溫的分布情況,進行過熱器狀態(tài)監(jiān)測與超溫預警,為工程技術人員實現電站鍋爐安全運行提供指導。
【關鍵詞】：電站鍋爐 爐管壁溫計算 機理建模 運行數據辨識 支持向量機
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM621.2
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 課題研究的背景及意義12-13
• 1.2 國內外研究現狀及分析13-17
• 1.2.1 鍋爐傳熱過程熱偏差理論的研究13-15
• 1.2.2 基于數學模型的軟測量技術研究15-16
• 1.2.3 鍋爐高溫換熱部件壁溫計算方法的研究16-17
• 1.3 本文研究的技術路線及研究內容17-19
• 第2章 過熱器壁溫在線分析數據預處理19-34
• 2.1 電站機組運行數據特點19-20
• 2.2 噪聲數據清理20-24
• 2.2.1 缺失值處理20-21
• 2.2.2 噪聲數據平滑21-22
• 2.2.3 中值濾波平滑壁溫測點數據22-24
• 2.3 壁溫計算特征向量提取24-29
• 2.3.1 數據歸約技術24-25
• 2.3.2 數據的規(guī)范化25
• 2.3.3 特征向量提取25-29
• 2.4 多傳感器測點的數據融合29-32
• 2.4.1 時間序列上的數據融合29-31
• 2.4.2 空間分布上的數據融合31-32
• 2.5 本章小結32-34
• 第3章 過熱器傳熱計算模型及熱負荷分布模型34-55
• 3.1 高溫過熱器爐管分片分段模型34-36
• 3.2 爐膛出口高溫過熱器熱偏差理論36-38
• 3.3 工質側水力計算方法38-40
• 3.3.1 工質側水力不均勻38-39
• 3.3.2 基環(huán)平差流量調節(jié)的水力計算方法39-40
• 3.4 煙氣側熱負荷分布模型40-54
• 3.4.1 煙氣側熱力不均勻40-41
• 3.4.2 熱力不均勻的實驗研究41-46
• 3.4.3 熱負荷的計算46-47
• 3.4.4 熱負荷分布模型47-53
• 3.4.5 煙氣不均勻系數53-54
• 3.5 本章小結54-55
• 第4章 基于支持向量機的煙氣側熱負荷分布模型識別55-69
• 4.1 支持向量機的基本原理55-58
• 4.1.1 最優(yōu)分類超平面55-57
• 4.1.2 分類支持向量機57-58
• 4.2 熱負荷分布模型的分類支持向量機構建58-64
• 4.2.1 支持向量機模型58-59
• 4.2.2 支持向量機分類預測步驟59-61
• 4.2.3 實驗樣本集構建61-64
• 4.3 支持向量機模型訓練與優(yōu)化64-65
• 4.4 引入熱負荷分布模型后的壁溫計算結果分析65-67
• 4.5 本章小結67-69
• 第5章 基于機理建模與運行數據辨識的電站鍋爐爐管壁溫計算系統(tǒng)69-79
• 5.1 系統(tǒng)結構69-71
• 5.1.1 面向服務的體系結構SOA69-70
• 5.1.2 EDNA實時數據庫系統(tǒng)70
• 5.1.3 系統(tǒng)實現70-71
• 5.2 壁溫計算系統(tǒng)71-72
• 5.3 系統(tǒng)功能和界面72-78
• 5.3.1 后臺模型搭建73-76
• 5.3.2 前端展示界面76-77
• 5.3.3 報表77-78
• 5.4 本章小結78-79
• 第6章 總結與展望79-81
• 參考文獻81-85

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 楊演;;超超臨界直流鍋爐壁溫控制分析[J];科技致富向導;2014年17期

2 閻維平;黃景立;李鈞;高寶桐;;回轉式空氣預熱器最低壁溫與進口風溫計算[J];熱力發(fā)電;2007年04期

3 程惠爾;高發(fā)熱率管狀電熱元件壁溫的確定——一種基于外壁溫實測值的數值計算方法[J];計量學報;1988年01期

4 張青藩 ,吳延銘 ,鄒建軍;內腔輻射熱損失對噴管壁溫的影響[J];航空動力學報;1993年02期

5 尹相雷;;電站鍋爐壁溫安全監(jiān)測系統(tǒng)研究[J];棗莊學院學報;2014年02期

6 吳迪;大型電站鍋爐汽溫、壁溫監(jiān)測存在的問題及建議[J];廣東電力;2005年10期

7 張傳輝;;汽包壁溫差大原因分析及預防措施的應用[J];民營科技;2012年11期

8 楊紅權;陶麗;丁士發(fā);陳朝松;張妮樂;劉進;;電站鍋爐爐內壁溫測量技術的研究[J];動力工程;2009年08期

9 陳朝松;張樹林;劉平元;胡興勝;丁士發(fā);;優(yōu)化壁溫計算模型及其在電站鍋爐壁溫在線監(jiān)測中的應用[J];動力工程;2009年09期

10 潘世新;;回轉式空氣預熱器冷端壁溫控制[J];黑龍江科技信息;2008年13期

中國重要會議論文全文數據庫 前3條

1 劉樹清;;自然循環(huán)鍋爐汽包壁溫的數學模型與仿真[A];2003年全國系統(tǒng)仿真學術年會論文集[C];2003年

2 岳蘭蘭;馬其良;;冷凝鍋爐尾部翅片管式冷凝換熱器的壁溫工況[A];第七屆全國工業(yè)爐學術年會論文集[C];2006年

3 李科群;羅行;馬虎根;周超;;熱管空氣預熱器的調壁溫設計[A];中國動力工程學會第三屆青年學術年會論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數據庫 前1條

1 露靜;國電滎陽壁溫元件大列陣[N];中國電力報;2010年

中國碩士學位論文全文數據庫 前3條

1 邱鐘揚;基于機理建模與運行數據辨識的電站鍋爐過熱器壁溫分析[D];浙江大學;2016年

2 陳聰;鍋爐金屬壁溫在線監(jiān)測專家診斷系統(tǒng)研究[D];華北電力大學（河北）;2006年

3 吳愷;電站鍋爐高溫對流受熱面壁溫計算及壽命評估的研究[D];華北電力大學;2014年

，

本文編號：863791