绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 100
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 7792 条结果
[硕士论文] 张亮
控制工程 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:在母管制锅炉机组的控制过程中都会存在以下两方面的问题:1.单炉燃烧问题:单炉燃烧时经常出现锅炉效率偏低和NOx的排放量较高等问题。2.多炉协调问题:多炉协调时经常出现母管的压力不稳定和机组的煤耗量较大等问题。因此,本文以大庆某热电厂母管制锅炉机组为研究对象,针对单炉燃烧优化和多炉协调优化进行深入研究。
  首先,针对锅炉燃烧控制系统的主要任务,分析给煤系统、送风系统、引风系统的调节方案。根据方案中的不足提出利用神经网络建模并通过遗传算法寻优的单炉燃烧优化方法。然后,根据220t/h锅炉的燃烧特性和控制需求,选择合理的输入和输出数据建立锅炉燃烧系统的RBF神经网络模型。在此基础上,以提高锅炉效率,降低NOx排放量为目的,设计锅炉燃烧优化的目标函数,并利用遗传算法进行寻优。寻优得到的各控制变量的最佳设定值提供给锅炉系统的基础控制层,实现单炉的燃烧优化。接着,利用现场运行数据分析母管的压力波动量与需要被调节的蒸汽负荷量之间的关系,求得母管当前所需的蒸汽总负荷。根据母管制锅炉机组的煤耗特性,建立蒸汽负荷分配的数学模型并利用二次规划算法和遗传算法将蒸汽总负荷最优分配给锅炉机组,实现多炉的协调优化。实验仿真和实际运行结果表明,本文针对母管制锅炉单炉燃烧和多炉协调提出的优化方法在提高锅炉效率、降低NOx排放量、维持母管压力稳定、降低机组煤耗量等方面均有较好的表现。
[硕士论文] 杨静
机械电子工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:随着中国经济的快速稳步发展,煤炭消耗量持续增加,工业锅炉的数量也在与日俱增。由于中国燃煤工业锅炉具有热效率低,污染高,分布广的特点,对生态环境和能源安全带来了巨大威胁。因此,加强对于锅炉能效及排放的监管具有重要意义。
  本文在详细阐述了课题的研究背景、国内外现状以及研究目的后,讨论了现有的无线通信方式和现有的软件网络架构,提出了一种基于433MHz RF技术和GPRS通信技术,以B/S模式实现的锅炉能效及排放远程监测平台。本系统在局域网以433MHz RF技术组建通信网络,在广域网上通过GPRS通信技术与远端服务器相连接,监管人员通过浏览器即可远程监测锅炉的运行情况,通过对能效或排放数据的分析,便于采取相应的措施。
  系统硬件主要由传感器采集模块和集中器接收处理模块两个部分组成,围绕MSP430F149单片机、SI4432射频芯片和SIM900A芯片进行硬件电路的设计。在集中器接收处理模块上集成了433MHz通信子模块和GPRS通信子模块。传感器采集模块直接与传感器相连接,集成了433MHz通信子模块。在软件设计上,系统以B/S为软件网络架构,并将软件设计分为数据采集终端、TCP/IP服务器端和人机交互界面三个模块。在服务器端使用MINA通信框架实现与现场采集硬件的通信,并与MySQL数据库连接完成数据的存储。在人机交互界面模块,采用了EasyUI技术、FLASH技术和百度地图,实现了锅炉运行状态和能效及排放数据的Web页面展示。
[硕士论文] 梁岩
动力工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:随着工业技术的进步,空冷机组向着超临界、超超临界方向发展,同时带动了锅炉给水泵技术的发展。锅炉给水泵作为驱动工质的循环流动的设备,随着机组容量的增大,给水泵功率也逐渐增大。由于电动给水泵能耗巨大,而汽动给水泵主机背压容易受到外部条件的影响,且系统复杂,投资较大,故研究新型给水泵技术势在必行。基于此,汽轮机同轴驱动给水泵(以下称为主机泵)配置方案得到广泛关注。
  本文首先针对汽动给水泵,电动给水泵和主机泵配置方案,基于等效焓降法,分别建立了其系统经济分析计算模型,包括汽轮机内功率,机电效率,发电热耗,发电煤耗,厂用电率等方面,并给出了锅炉给水泵系统经济性评价标准,评价指标主要包括初投资、年供电量、厂用电率、供电煤耗、年利润以及投资回收年限。
  其次,在热耗率验收工况(Turbine Heat Acceptance condition,THA)、汽轮机额定功率工况(Turbine Rated load condition,TRL)、汽轮机最大连续功率工况(Turbine Maximum Continuous Rating condition,TMCR)以及阀门全开工况(Valve Whole Open condition,VWO)四个运行工况下,以350MW、600MW、1000MW机组为例,对比分析了不同给水泵配置方案的经济效益。与电动给水泵配置方案相比,汽动给水泵和主机泵方案初投资更高,对于350MW机组,以THA工况为例,汽动给水泵和主机泵方案的年供电量分别高出0.42%和0.31%,厂用电率分别降低了3.144%和3.139%,供电煤耗分别降低了1.32g/(kW·h)和0.98g/(kW·h),此外,年利润分别高出508.2万和377.3万元,表明350MW机组配置汽动给水泵的经济效益最好;对于600MW机组,汽动给水泵和主机泵方案年供电量分别高于0.11%和0.3%,厂用电率分别降低3.18%和3.19%,供电煤耗分别降低0.36g/(kW·h)和0.94g/(kW·h),同时,年利润分别高出237.6万和620.4万元;对于1000MW机组,汽动给水泵和主机泵方案年供电量分别增加0.01%和0.32%,厂用电率分别降低3.12%和3.14%,供电煤耗分别降低0.03g/(kW.h)和0.95g/(kW·h),并且年利润分别高出33万和1045万元,结果表明600MW和1000MW机组主机泵配置方案各项指标优于汽动给水泵配置方案,经济效益最高。
  随后,以典型600MW/1000MW等级机组调速驱动系统为例,对主机泵传动装置的实现方案进行探讨,重点研究了齿轮箱,联轴器和调速设备的实现方案,确定了调速系统设备的选型,其中齿轮箱采用福伊特BHS常规的平行轴齿轮箱传递功率,联轴器可采用膜盘式和齿型联轴器传递扭矩,调速系统的调试设备采用节能效果更好的调速之星,并使用PLC控制系统实现对整个系统的控制。
  最后,本文研究了汽轮机安装主机泵的实现方案,分析了主机泵安装方案中的难点,主要包括汽轮机整体布置结构,运行和监控系统配置,以及保护和调节系统的构造,并明确了不同设备的作用用途,为下一步主机泵配置方案的在电厂中的应用和实现提供了理论指导。
[硕士论文] 张杨
动力工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:当今社会的进步,经济的发展,都是以当今社会高速发展的电气化为前提条件的。电力产业是现代化国家的重要的根本产业之一,电力生产量是当今世界权衡一个国家经济发展程度的重要指标[1]。伴随着全球经济的发展,自然资源也在大量的消耗,尤其是不可再生资源已消耗殆尽。为了能够实现社会经济的高速且可循环的发展,要提高资源的利用率,并实现资源的循环利用。从节约能源出发,本文主要是阐述了电厂给水泵的节能降耗工作。
  锅炉给水系统是燃煤、垃圾焚烧、余热回收、太阳能光热等各种发电厂热力系统的重要构成系统,它的工作压力高,加压流量大,对整个电厂的安全、稳定、灵活运行起着重要的作用[2]。通过对汽动给水泵用工业汽轮机进行设计与分析,才能够较为准确的获知,在将给水泵的驱动电机更换为拖动型工业汽轮机后,能够产生多少经济效益。本研究设计出了一款适合小型电厂使用的高效变速拖动给水泵用工业汽轮机,通过与传统的电动机拖动方案进行对比,研究电动机拖动给水泵改工业汽轮机拖动的改造方法的经济效益提升空间。
  本论文通过分析比较给水泵变速运行和定速运行的优缺点,来明确给水泵变速运行的经济性。分析比较实现给水泵变速运行的几种方式的优缺点,选择采用工业汽轮机来驱动给水泵。再针对某小型热电厂的实际情况,使用热力计算软件Axturbo设计几款小型电厂用高效变速拖动给水泵用工业汽轮机,对比分别使用几种型号的工业汽轮机拖动给水泵后,相比改造前电动机拖动给水泵所产生的经济效益,选定最优化的工业汽轮机热力设计方案,再使用气动有限元计算软件Numeca验算该方案的热力计算结果,气动验算通过后,得出最终的设计方案。
  本论文的目标是设计一款适合小型电厂使用的高效变速拖动给水泵用工业汽轮机,经过比对分析,来证实电厂用工业汽轮机拖动给水泵要比原来使用电动机拖动给水泵产生较大的经济效益。主要特色是针对小型电厂使用的高效变速拖动给水泵用工业汽轮机进行定制化的设计,提高了产品技术水平,具备技术可行性和经济可行性,对小型电厂的节能降耗工作起到积极的推动作用。
[硕士论文] 孙效益
机械工程 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:随着装备制造业的快速发展,工业汽轮机得到了越来越广泛的应用。工业汽轮机结构复杂、体积庞大,零部件众多,一旦发生故障,很难在短时间内修复,严重影响生产。预防性维修作为一种重要的设备维修方法,可以有效地减少设备发生故障的次数,降低设备因故障停机带来的损失。因此,预防性维修对保证工业汽轮机正常运行具有重要作用。论文从设备寿命分布模型匹配、预防性维修决策和维修任务调度方法三个方面展开研究,并以6000KW凝汽冲动式汽轮机为例,对论文提出的方法和改进的模型进行验证,并开发了一套面向工业汽轮机企业的维修服务管理系统。
  第一章阐述了设备寿命分布匹配、预防性维修决策和维修任务调度的国内外研究现状,并分析了现有预防性维修方法在工业汽轮机应用中的不足。确定了论文的研究目的和研究对象,最后给出了论文的研究内容和组织结构。
  第二章针对传统寿命分布模型匹配法中的图形匹配法和假设检验法存在的不足,在灰色关联度分析法的基础上,提出了多层次递进的设备寿命模型匹配法。综合采用概率图法、线性回归法、k-s校验法和灰色关联度法,实现了对设备寿命分布模型的准确匹配。建立了设备寿命分布模型多层次递进匹配流程,并实现了6000KW凝汽冲动式汽轮机的寿命分布模型匹配。
  第三章研究了设备的寿命分布和能耗变动与设备可靠性之间的关系,分析了设备预防性维修成本的组成,建立了设备的预防性维修成本函数。研究了以可靠性为中心的设备维修方法,建立了基于可靠度约束的决策模型。提出了能耗约束的概念,综合考虑维修成本、可靠性和能耗变动等因素,实现了对设备的预防性维修的多目标决策。并以6000KW凝汽冲动式汽轮机为例,进行了预防性维修的多目标决策分析。
  第四章分析了维修任务调度的基本情况,提出了维修任务调度序列的分类方法和面向预防性维修的任务调度方法。研究了预防性维修情况下维修任务资源调度与分配的特点,总结了预防性维修任务调度算法。针对串联型维修序列,制定了串联型维修调度流程,优化了维修任务的调度。并结合工业汽轮机进行了实例验证。
  第五章根据论文研究的预防性维修技术,开发了一套工业汽轮机维修服务管理系统原型。初步实现了用户信息管理、维修服务管理和维修调度管理等功能。
  第六章对论文的内容进行了总结,并给出了下一步的研究方向。
[硕士论文] 姚旭东
动力工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:锅炉火焰中心位置不仅关系到炉内燃烧状况,还影响着受热面的安全,是锅炉运行调节中的重要参数。当火焰中心位置发生偏斜时,将改变炉内空气动力场影响燃烧,导致水冷壁受热不均、水冷壁管结渣和高温腐蚀、甚至造成水冷壁超温爆管等事故。当前关于火焰中心位置的研究一般是通过温度场模拟、火焰光谱信息处理等,难以实时判别运行中炉膛火焰中心的位置。因此,研发一种简单可靠的炉膛火焰中心位置的预测方法具有重要的理论意义及应用价值。
  本文以某600MW超临界机组四角切圆燃烧锅炉为研究对象,提出了一种基于现有水冷壁出口壁温测点,进行火焰中心位置判别的方法,建立了水冷壁壁温与火焰中心位置间的计算模型,并将三维全炉膛数值模拟与热力计算相结合,进一步完善计算模型和预测方法,对多种工况下火焰中心位置进行了判别,为机组优化运行提供指导。
  首先,本文基于锅炉热力计算的方法,选用75%BMCR工况参数,建立了炉膛火焰中心位置与水冷壁热负荷分布的关系模型,以及炉膛火焰中心位置预测模型,并通过同负荷另一时段运行参数验证和修正该预测模型;再应用所建预测模型对不同工况(55%、65%、85%和100%BMCR)下的炉膛火焰中心位置进行预测。结果表明:采用所建炉膛火焰中心位置的预测模型能够较为准确地描述炉膛火焰中心的位置;通过与实测的数据对比,计算误差在允许的范围内,证明该模型具有一定的可靠性;当火焰中心向某一侧墙偏移时,该侧水冷壁热负荷会有整体的升高,而对面墙热负荷会有整体的下降,且变化的幅度与炉膛火焰中心位置的偏移量有关。
  其次,通过全炉膛三维数值模拟的方法,选用65%BMCR工况参数,分析了此时炉内的速度场、温度场,并在此基础上计算得到了下水冷壁出口壁面热负荷和壁温分布;该计算方法通过对文献中的热负荷不均匀系数的优化,进一步完善了基于热力计算方法所建立的炉膛火焰中心位置预测模型,使其更适用于计算所用炉型;应用完善后的预测模型对65%BMCR工况下的火焰中心位置进行预测,并针对火焰中心位置偏移的情况采取相应调节措施;最后应用该预测模型验证了调节的效果。结果表明:应用基于三维数值模拟计算所得的下水冷壁出口壁温与实测值更相符,通过完善后的火焰中心位置预测模型对运行中火焰中心位置的预测更具有准确性与可靠性。
  最后,本文开发了仅需应用下水冷壁出口壁温测点的火焰中心位置在线监测系统。该监控系统可通过输入参数诊断炉内的燃烧状态;若火焰中心位置发生偏移则发出报警,并直观地显示炉膛火焰中心位置,帮助电站锅炉运行人员实时掌握炉内的燃烧工况,同时可为运行人员提供燃烧调节措施。该在线监测系统为切圆燃烧锅炉的监控和优化调节提供了新的途径,锅炉检修人员可通过火焰中心位置的历史偏移情况,总结出水冷壁管的易坏区域并采取相关预防手段。
  本文所提出的预测方法仅需利用锅炉已有测点,投资低、预测过程简单可靠,工程实用性强,在实际应用中具有较好的前景。火焰中心位置预测方法提出的目的在于给锅炉运行人员提供运行调节建议,具有一定的理论意义与实用价值,同时为大容量火电机组的发展提供了新的研究方向。
[硕士论文] 潘跃静
电子与通信工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:叶尖间隙是指发动机转子叶片尖端到发动机机匣的距离。叶尖间隙的实时测量技术在民用和军用的发动机研究和监控领域是非常重要的。减小叶尖间隙可以提高发动机的效率,降低能源的消耗,但是过小的间隙会给发动机的运行带来危险,在保证发动机安全的前提下,需要尽量减小叶尖间隙,故针对叶尖间隙的实时测量技术在发动机研究领域占据着重要的地位。
  本文首先介绍了目前常用的几种测量叶尖间隙的方法,通过分析对比发现微波测量技术可适用于叶尖间隙测量。然后本文分析了雷达前端的主要理论,研究了脉冲雷达收发前端的工作原理和主要结构,根据理论基础和指标要求,提出了脉冲雷达收发前端的总体设计方案,完成发射机和接收机中各模块电路的设计。
  本文提出了一种使用微波脉冲信号测量叶尖间隙的方法,利用了24GHz频率高,周期短的特点,发射两次脉冲信号(两次脉冲发射时分别有目标和无目标)。两次脉冲信号的间隔为N*T(T为载波周期,N为整数),比较两次接收回波的相位信息,通过信号处理得到叶尖间隙。
  课题的主要工作内容包括:
  首先,分析了雷达系统前端的主要基本理论,提出了总体设计方案和整体结构布局。
  其次,完成锁相源,脉冲信号源,滤波器和倍频模块的设计,并绘制各个电路模块的版图。
  然后,根据系统需要,选择合适的射频芯片,设计并绘制发射机和接收机的电路版图,确定电路布局和整体结构。
  最后,完成收发前端各电路模块的组装、调试和测试工作,对测试结果进行分析。
[硕士论文] 董建华
机械工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:锅炉燃烧时,其内部的化学反应过程十分复杂,锅炉实际运行中进行热态实验存在很多的局限性,比如工作量大、测量方法复杂、工况调整比较困难等,因此数值模拟已经成为国内外研究者常用的研究手段。本论文通过对某电厂正在运行的超高压自然循环汽包锅炉进行数值模拟,分析炉内空气动力场、温度场、烟气组分浓度、NOx浓度以及煤颗粒运动轨迹。再改变锅炉运行条件进行模拟分析,总结锅炉的最佳运行条件。这对工程应用具有重要价值,对我国建设资源节约型、环境友好型社会目标的实现具有重要意义。
  燃烧器区域采用Pave划分四边形非结构化网格,炉内其他区域采用Map划分四边形结构化网格,经验证网格质量非常好。利用计算流体力学商业软件对锅炉不同工况进行燃烧模拟,分析炉内空气动力场、温度场、烟气组分浓度、NOx浓度以及煤粉颗粒运动轨迹,验证了本论文对网格划分以及所选用数学模型的合理性。
  研究结果表明:锅炉在原工况下燃烧,炉内气流形成的四角切圆良好,并沿炉膛高度方向螺旋上升,空气动力场较好,炉内高温主要集中在燃烧器区域,O2与CO主要分布在燃烧器区域,CO2质量浓度在炉膛出口处最高,NOx主要集中在炉内的高温区域,各喷口煤粉燃尽率良好。入射角小,炉内气流刚性强,炉内中心火焰位置抬高,气流充满度不好,炉内温度低,煤粉燃尽率低;入射角大,气流比较紊乱,容易冲刷水冷壁,氮氧化物排放量高,建议入射角在2°到5°之间。顶二次风风速小,炉内空气动力场好,炉内中心火焰位置正好位于燃烧器区域,煤粉燃尽率高,氮氧化物排放量高;顶二次风风速大,炉内形成的切圆气流偏离炉膛中心,烟气容易冲刷水冷壁,火焰中心位置抬高,煤粉燃尽率低,氮氧化物排放量低,综合考虑,顶二次风可以增加到49m/s以内。
  本文研究为锅炉热态性能实验的实施提供了可靠的依据,并对锅炉燃烧过程中如何改变入射角、优化配风及预测生成NOx提供了重要的参考价值。
[硕士论文] 宋诚骁
动力工程及工程热物理;热能工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:在能源、化工、材料、食品等行业中,气-固流化床反应器由于其高效的传热传质与连续处理大量颗粒的能力,得到广泛的应用。随着技术的发展,流化床处理颗粒的性质也发生改变,其中较为常见的是颗粒间掺有液体的含液流化床,由于液体的存在使得颗粒间存在较大的粘性,从而导致其流化特性异于传统的无粘干燥颗粒,进而对流化床反应器的效率及运行安全等方面产生影响。因此,研究含液流化床内气固流动规律及液体分布特性,对此类流化床反应器的设计运行具有重要的指导意义。
  本文基于CFD-DEM数值模拟方法,在迟滞碰撞模型的基础上发展湿颗粒碰撞模型,分别研究了液体均布的无埋管和有埋管含液流化床、液体动态非均布的喷雾干燥流化床内的气固流动规律。论文的主要工作总结为以下几个部分:
  基于迟滞碰撞模型,发展湿颗粒碰撞模型。该模型将湿颗粒碰撞的能量耗散分阶段考虑,分别在碰撞的加载和卸载阶段考虑液体润滑力(lubrication force)和液桥力引起的动能耗损,该模型可以同时考虑液体粘性和液体表面张力对碰撞的影响,预测颗粒碰撞反弹或粘结等现象。
  应用上述湿颗粒碰撞模型,考察了液体均布的含液流化床内气固流动规律,如流动形态、床层压力、颗粒相体积份额、颗粒速度及颗粒混合情况等。研究发现,湿颗粒在粘性作用下发生团聚现象,气泡边界不规则,甚至转变为气体沟流;床层压力波动随粘性增大先增大后减小;干燥颗粒的时均速度呈现良好的环-核运动模式,中高粘性颗粒的环-核运动模式减弱;颗粒粘性增大,混合速率降低,高粘性条件下混合进度几乎停滞,出现流化失效。
  在此含液流化床的基础上,在床内布置了若干埋管,考察床内的气固流动规律(流动形态、床层压力、气固速度及颗粒混合情况等),并探究了埋管对湿颗粒流化的影响。研究发现,在高粘性条件下,埋管会使床内颗粒整体速度降低,并促进颗粒团聚,加速流化失效;埋管导致颗粒运动发生较大幅度的转向,并将颗粒环核流动分解为若干小环;湿颗粒在埋管上方易发生堆积,床层中上部且靠近壁面的埋管附近区域的局部流化不良现象最为严重。
  进一步以喷雾流化床为例,研究了液体非均匀分布条件下气固流动规律。考察了喷雾流化床在不同喷雾强度、热风温度条件下的气固流动和液体分布规律。研究发现,颗粒经历中心筒喷雾区的喷雾过程,在中心筒及抛洒区,颗粒湿度增加,易形成团聚物,在环形区,颗粒加热湿度减小,团聚物解体;团聚物的尺寸与喷雾强度大小有关,团聚物解体位置与喷雾强度及热风温度有关;颗粒表面液体质量分数在环形区的分布遵循由上到下逐渐减小的特征,在喷雾强度较高时更明显;喷雾强度和热风温度对与床内液体质量分数的影响是相互竞争的关系;提高喷雾强度和降低热风温度,可能导致床内液体含量的动态平衡被破坏。
[硕士论文] 谢海立
动力工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:能源是人类赖以生存和社会文明不断发展的重要物质基础。生物质能源在世界上所占有的资源数量庞大,形式种类繁多。城市固体垃圾(MSW)中含有部分有机物质,是一种潜在的可利用生物质能源。垃圾焚烧发电是目前城市固体垃圾最有效的利用方式。不同区域的城市固体垃圾组成成分不一,热值波动范围较大,在焚烧过程中产生的气体污染物如氮氧化物、二噁英等,对环境污染严重。因此对垃圾焚烧过程的研究,有助于提高垃圾焚烧过程的转化效率,降低污染物的生成排放量。
  本文以垃圾焚烧炉排炉为研究对象,建立了其炉内燃烧过程的动态数学模型,对垃圾焚烧炉排炉燃烧过程进行了仿真研究:
  1、根据垃圾焚烧炉的结构特点和燃烧特性,对系统进行合理简化,将燃料床层和炉膛进行一定数量的控制体划分。采用基于控制体的集总参数法,建立了焚烧炉内燃烧过程的数学模型。
  2、以.NET作为程序开发平台,在Visual Studio2010软件上,采用面向对象的程序语言C#,完成了对焚烧炉燃烧过程的仿真程序开发。
  3、根据建立的焚烧炉燃烧过程仿真程序,对焚烧炉炉内的燃烧过程进行了静态仿真计算和动态仿真计算。通过加入不同扰动量,得到了焚烧炉炉内不同位置特性参数的变化曲线。对仿真结果进行分析,验证了仿真程序的正确性。对垃圾焚烧炉排炉燃烧过程的特性分析和运行优化,具有一定的指导和参考价值。
[硕士论文] 刘飞明
动力工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:随着现代经济的发展,节能减排改善环境成为广泛关注的问题。进一步提高锅炉效率和降低污染物的排放对于燃煤电厂来说具有重要意义,而锅炉燃烧建模优化技术具有成本低、可控性高等优点,因此关于燃烧优化的研究更具普遍性意义。
  煤粉炉内的燃烧是一个非常复杂的过程,具有强耦合、大延迟的特点。由于我国电网负荷的变化幅度大,锅炉燃用煤种多变,如何建立有效的锅炉燃烧系统模型并使锅炉在不同负荷、不同煤种下都能达到最佳的运行状态成为当下研究的重点。本文针对锅炉的燃烧特性,采用最小二乘支持向量回归机进行建模,然后用改进的多目标粒子群算法进行多目标燃烧优化。
  在建模方面,基于大量的热态运行实验数据,采用最小二乘支持向量回归机进行离线数据建模,并采用改进混沌粒子群算法对模型参数进行寻优;然后选择一部分数据对燃烧模型进行精度测试,并与支持向量回归机所训练的模型进行比较。结果表明,最小二乘支持向量回归机模型具有良好的预测精度和泛化性能。
  在优化方面,本文采用改进的多目标粒子群算法对锅炉燃烧的运行参数进行寻优,该算法对粒子迭代过程中的惯性权重进行混沌化,根据外部档案集中粒子当代的拥挤距离与其欧式距离的比值来选取全局最优值,在外部档案集的更新中通过超立体空间网格对粒子进行判定,然后再结合粒子的拥挤距离对外部档案集进行维护,以获取分布均匀的Pareto最优解集。在上述算法基础上,对选取的二次风等运行参数进行多目标优化,优化后的目标函数值都有比较可观的改进,结果表明改进算法具有良好的优化效果。
[硕士论文] 牛彩伟
动力工程及工程热物理 中北大学 2017(学位年度)
摘要:随着城镇化的发展和人们生活水平的提高,近年来城市污水的排放量呈现出不断递增的趋势。在污水处理的过程中,不可避免的产生了大量的污染物携带体一污泥。污泥是一种含有各种有机物以及无机物的絮状物质,经过半干化后的污泥热值与褐煤相当,可以作为辅助燃料,混掺到煤粉炉内进行燃烧发电,但是与此同时污泥内含有大量的有毒有害物质,如果处理不当则容易造成二次污染,给环境和人类的生存带来很大的威胁。本文针对我国燃煤电站协同处置污泥还不够成熟的现实状况,开展了以下研究:
  采用热重分析法,分析了不同粒径、不同升温速率下污泥的热重曲线,并进行了燃烧特性参数和动力特性参数求解。在此基础上将污泥和煤以不同比例掺烧,研究了二者的混燃特性。结果表明:较大的升温速率以及较小的粒径有利于污泥的燃烧;混烧特性表现为污泥和煤样共同作用的结果,当掺烧比例小于10%时,可燃性指数、稳燃性指数和综合燃烧特性指数变化较小,但是当掺混比例达到10%以后,各个燃烧性能参数均大幅下降,影响燃烧。
  采用Fluent软件,对某台330MW四角切圆煤粉炉掺烧城市污泥进行了数值模拟,分析了炉内速度场、温度场以及氮氧化物的排放情况。结果表明:含水率40%的污泥与煤混烧后对煤粉炉炉内的气流流动影响不大;且当掺烧比例小于20%时,对炉内温度以及氮氧化物(NOx)浓度的排放量影响也较小。但是当掺混比达到20%以后,燃烧区域的平均温度和最高温度均大幅度下降,影响燃烧,且由于燃料型NOx的大量生成,使得NOx浓度的总排放量也大幅增加。
  以某污水处理厂每天产生的污泥为例,计算了污泥与煤掺烧后的经济性,结果表明:9吨污泥经过干燥掺烧后可以获得收益722元,因此掺烧城市污泥不仅可以清洁环境,而且可以带来一定的经济效益。
  通过本文对煤与城市污泥的混烧特性的研究,期望能为污泥掺烧技术的发展提供一些科学参考数据。
[硕士论文] 刘彦翔
动力工程及工程热物理;能源信息与自动化 东南大学 2017(学位年度)
摘要:研究炉内温度场的分布情况对于锅炉的燃烧优化和锅炉控制具有重要的意义,通过检测温度场的分布及其变化情况可以及时获取炉内温度分布、火焰中心位置、辐射传热量等信息。然而在实际的工程应用中,由于声学测温装置工作环境恶劣、设备结构复杂以及强烈的锅炉运行噪声影响,声学测温信号常常会出现故障或者异常。为此,寻找一种高效易行的声学测温信号优化处理方法就显得尤为重要。
  本文根据锅炉噪声的特性以及声学测温装置的特点,研究温度场声学测温信号的优化增强技术,主要研究内容包括:
  1、本文基于信号特征提取的基础理论与分类方法设计的基本原则,应用统计学特征提取与小波包系数特征提取方法提取了四类典型信号的特征,进一步引入测温信号在不同频带范围内的能量分布特征,提出了基于小波包变换的能量分布特征提取方法的测温信号特征提取与分类算法,并利用现场数据加以验证。
  2、基于随机噪声理论以及模极大值去噪原理和算法,本文迸一步分析了炉膛噪声的特点,针对模极大值去噪算法的阈值选取过程展开了分析研究。本文结合阈值选取过程对算法去噪效果的影响改进了温度场声学测温信号,引入了瞬时炉膛噪声特性以优化阈值选取过程,提出了一种阈值改进后的模极大值去噪算法。最后,利用现场数据以及全工况条件下的仿真实验验证了阈值改进后的模极大值算法。
  3、在国内某自备电站锅炉进行了声学测温实验,在稳定工况条件以及锅炉启停,风量调整等变工况条件下验证了阈值改进后的模极大值算法的可行性与有效性,为声学测温信号优化增强技术的工程应用提供了丰富的实践经验。
[硕士论文] 赵越
动力工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:能源的可持续发展一直是全球共同关注的焦点问题。我国虽是能源大国,但从能源供求来看,我国的能源制约问题愈发突出。作为重要的能源转换设备,燃煤工业锅炉被广泛应用于工业生产的各行各业中,其煤炭消耗量大,年耗煤量占全国能源消耗总量的11.73%。因此,开展燃煤工业锅炉节能工作至关重要。我国目前已颁布实施了一系列工业锅炉节能标准和政策,也关注锅炉节能技术的引进吸收,但尚未建立一套科学可行的燃煤工业锅炉节能评价指标体系和相应的综合评价模型。因此,为提高我国燃煤工业锅炉制造和运行水平,需构建有效的节能评价指标体系和相应的评价模型。
  本文以燃煤工业锅炉为研究对象,借助江苏省特种设备安全监督检验研究院平台,对部分工业锅炉进行实地调研和能效测试,深入分析了燃煤工业锅炉存在的问题,通过分析大量相关文献,了解国内外锅炉节能研究现状和相关评价方法,归纳总结了节能评价体系的理论依据和已有相关节能评价标准等。在此基础上,首先,遵循指标体系构建原则和层次结构设计理念,通过指标的初选和优选,从能效、管理和环保3个准则层出发,建立了包含8个因素层指标和33个指标层指标的燃煤工业锅炉节能评价指标体系,并对各指标涵义进行了说明,结果表明所构建的指标体系涵盖工业锅炉节能评价的所有方面。其次,采用群体AHP法确定了定性指标的权重,采用基于群体AHP法、熵权法、灰色关联度法、标准差系数法的组合赋权法确定了定量指标权重,结果表明指标权重值能够反映各指标间的重要性程度。再次,构建了燃煤工业锅炉模糊综合评价模型,采用专家评估法计算定性指标隶属度及基于中心点三角白化思想确定定量指标隶属函数和计算隶属度,选用加权平均型算子将隶属度矩阵和权重向量进行合成运算,继而得出指标评价得分和相应的评价等级。最后,以Visual Basic为开发平台,开发出一套适用于燃煤工业锅炉节能评价的软件并对评价软件的主要功能模块进行了简要的说明,评价软件使节能评价更加容易实现。
  基于本文构建的节能评价指标体系和模糊综合评价模型,选取锅炉容量为1t/h、2t/h、4t/h、6t/h、10t/h的5台燃煤工业锅炉进行节能评价实例应用研究,并对评价结果进行分析。结果表明综合评价结果和各单项指标评价得分与实际运行事实相符,评价结果能够比较不同工业锅炉间的能效水平,同时也有利于找出节能过程中耗能重点,进而提出相应的节能改造建议与措施。
  因此,本文构建的节能评价指标体系和综合评价模型具有一定的科学性和可行性,为特检院监管者和锅炉使用企业管理者提供了燃煤工业锅炉节能评价的新的思路和方法。
[硕士论文] 陈真
动力工程及工程热物理;热工自动化 东南大学 2017(学位年度)
摘要:随着锅炉朝着大容量、高参数的方向发展,对于大型机组建模与控制的研究是迫切需求的。然而,针对常规的线性控制策略很难满足具有非线性、强耦合、大迟延等特性的超超临界机组热工过程的控制要求的问题,本文在全面总结超超临界机组负荷控制系统建模与控制策略研究现状的基础上,重点开展了对基本粒子群算法的改进,超超临界机组协调控制系统建模以及基于神经网络和混合粒子群算法的非线性预测控制等工作,并将非线性预测控制方法应用于负荷控制中,取得了预期的成果。
  针对基本粒子群算法容易陷入局部最优解的问题,提出了一种基于遗传算法和模拟退火算法的改进粒子群优化算法。引入遗传算法中的选择、杂交和变异以及模拟退火机制的粒子群算法,可以保持群体多样性的同时,提高全局搜索精度。通过对测试函数的求解和热工对象的验证,表明改进混合粒子群算法与基本PSO等其他智能算法相比具有更好的寻优特性和辨识能力。
  通过对超超临界机组的制粉系统、锅炉汽水系统以及汽轮机系统一定的简化,利用质量平衡、能量平衡和动量平衡原理建立了一个3×3的协调控制系统机理模型。然后利用某电厂1000MW超超临界直流炉机组sis系统历史运行数据,对于模型中的未知参数进行求取。其中,动态参数采用本文改进的混合粒子群算法进行辨识。最后在Simulink中搭建模型,进行开环动态特性的试验,试验结果符合实际机组的动态特性,从而进一步验证了模型的准确。
  针对超超临界机组非线性等特性,提出了一种基于神经网络结合改进混合粒子群优化算法的非线性预测控制方法。采用RBF神经网络模型作为预测模型,采用改进混合粒子群优化算法对控制律进行滚动优化,给出最优的控制。利用该非线性预测控制方法对超超临界机组进行控制仿真,并与常规GPC控制效果比较,通过稳定工况点负荷扰动和大范围变工况试验,验证了该方法的有效性。
[硕士论文] 范赫
动力工程及工程热物理;能源信息技术 东南大学 2017(学位年度)
摘要:超超临界机组在我国大力发展,该机组具有循环热效率高、污染物排放量低,快速升降负荷等特点,在节能减排、环境保护和稳定电网频率等方面,发挥着重要作用。能精确反映机组运行动态特性的模型是进行全局优化协调控制的关键,但因超超临界机组具备非线性、参数时变性、强耦合性等因素,传统控制方法难以实施整体优化控制。需要对该机组的运行过程进行深入的研究,建立精确的模型,应用在协调控制中以提高机组运行安全性与经济性。本文具体研究内容如下:
  (1)分析基本遗传、人工免疫和免疫遗传算法的缺陷,将自适应范围变异、最优抗体高频变异和多点交叉等机制融入免疫遗传算法中,得到改进的免疫遗传算法,并分别对测试函数寻优求解,结果表明该算法具有良好的全局和局部寻优能力。
  (2)建立超超临界机组负荷仿真模型。通过质量、能量守恒和热力学定律,对制粉、锅炉和汽机系统进行详细分析,推导出机理模型结构。通过机组运行数据、非线性回归分析和改进的免疫遗传算法,辨识出多组动、静态参数,得到机理仿真模型。经开、闭环试验验证,结果表明:所建模型具有正确的机理模型结构和良好的动态精度,可用于机组仿真研究。
  (3)建立超超临界机组负荷控制模型。由于上述仿真模型结构复杂,不利于控制,故本文经进一步的简化假设,建立负荷控制模型。通过质量、能量守恒和热力学定律,推导出简化的机组模型结构,辨识出动,静态参数和未知函数,经两组大范围升降负荷动态数据验证,所建模型具有很高的动态精度,且结构简单,适用于负荷控制系统设计。
  (4)提出一种基于机理模型和免疫优化的非线性预测控制方法,该方法将所建机理模型作为控制算法的预测模型,在采样周期内,利用二进制编码的免疫优化算法在线滚动优化求解得到最优控制序列,给出当前最优的控制量并作用对象。通过对超超临界机组负荷控制模型的试验仿真,表明该非线性预测控制方法可使机组负荷有效跟踪负荷设定值,同时保证锅炉主蒸汽压力和汽水分离器焓值在安全范围内波动,为1000MW超超临界燃煤机组协调系统设计提供一条新途径。
[硕士论文] 郑阳
动力工程及工程热物理;热能工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,我国大型燃煤发电机组中低负荷运行已常态化,可能显著影响NOX的排放控制及其经济性。本论文针对某1000MW超超临界燃煤机组锅炉低负荷运行和掺烧贫煤时NOX生成排放浓度高的问题,采用历史运行数据分析、燃烧调整试验、计算流体力学(CFD)数值试验和集成环境控制(IECM)模型经济性分析等方法,对机组锅炉的NOX生成特性、NOX生成运行优化及其对NOX排放控制系统运行经济性的影响等进行系统的研究。
  基于历史运行数据对锅炉低NOX燃烧系统及SCR系统运行特性的分析表明,锅炉NOX排放浓度随机组负荷降低呈增加的趋势,掺烧贫煤的低负荷运行时NOX生成浓度可高达600-700mg/m3以上。燃烧运行条件特别是低负荷时的运行条件包括锅炉运行氧量、磨组运行方式及煤粉量分布、SOFA风率都对锅炉NOX排放浓度有一定程度的影响。煤质对NOX生成的影响是显著的,掺烧贫煤导致整个运行负荷范围内NOX生成浓度显著增加。低负荷运行和掺烧贫煤时因锅炉NOX生成浓度高,SCR注氨量大而显著增加SCR系统的运行成本。运行特性的分析显示,低负荷运行和贫煤掺烧时,燃烧系统主要运行参数的调整和优化具有降低锅炉NOX排放从而降低SCR系统运行成本的潜力。
  锅炉燃烧调整试验也证明低负荷时的运行条件和掺烧贫煤导致NOX生成浓度高,但是,无论在高负荷还是在低负荷运行时,无论单烧烟煤还是贫煤时,通过调整优化,NOX生成浓度均可显著降低,SCR系统的注氨量均可维持在日常运行的最低水平,这些证明了燃烧优化在兼顾SCR系统的情况下,提高整体NOX排放控制系统特别是低负荷运行时的经济性的可能性。
  CFD数值模拟对炉内NOX生成特性和水冷壁的高温腐蚀倾向的分析表明,大量燃尽风的使用有利于降低NOX的排放,但由于其增强还原性气氛可能会导致高温腐蚀趋势的增强;变磨组运行对NOX的生成浓度有显著的影响,这主要是因为磨组投运方式改变燃烧区域的位置,进而改变烟气在还原区停留的时间;低负荷运行时,中间四磨(B-E磨)的运行方式不仅可以实现较低的NOX生成浓度,而且高温腐蚀的风险也有所降低,是值得推荐的磨组运行控制方式。
  运用IECM经济评价模型分析锅炉燃烧运行对机组NOX排放控制系统运行经济性影响的结果表明,机组负荷和煤质是影响机组NOX控制系统运行成本的关键性影响因素。负荷越低,发电成本和NOX脱除成本越高,并且随着负荷的降低,煤质对发电成本的影响也就越显著。不论高负荷还是低负荷,不论掺烧贫煤还是单烧烟煤,通过燃烧优化,机组的年运行总成本和单位发电量运行成本均呈现降低的趋势,而单位NOX脱除成本随着工况的不断优化却呈增加的趋势,这些都说明燃烧优化不仅可以降低炉内NOX生成,也可以提高NOX排放控制系统运行的经济性,因而是合理和有效的技术措施。
[硕士论文] 颜云
动力工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:循环流化床富氧燃烧(Oxy-CFB)技术充分发挥了富氧燃烧和循环流化床两者的优势,是CO2捕集与封存技术(CCS)中最为突出的代表,已成为工业界和学术界最看好的CO2捕集技术之一。本文以某电厂330MW循环流化床(CFB)锅炉为原型,在gCCS仿真平台上,分别建立了CFB锅炉和Oxy-CFB锅炉整体动态仿真模型,并对Oxy-CFB锅炉进行了动态特性研究与燃烧模式切换过程的仿真。主要研究内容包括:
  首先,根据质量、能量守恒定律建立Oxy-CFB锅炉燃烧系统、汽水系统等子系统的平衡方程,依据这些子模型建立了Oxy-CFB锅炉整体动态数学模型,并对锅炉的热力系统进行了深入研究,为Oxy-CFB锅炉仿真建模提供了理论基础。
  其次,基于Oxy-CFB锅炉动态数学模型及分块建模思想,在gCCS仿真平台上建立了330MW概念Oxy-CFB锅炉子系统仿真模型,指定了每个子模块输入输出接口,并进行了封装保存。根据锅炉系统及设备的结构、工质流动和烟气流动规律,连接各个子模块,搭建了Oxy-CFB锅炉核心仿真模型。然后结合gCCS原有模块,搭建了Oxy-CFB锅炉整体仿真模型。
  再者,基于仿真模型开展了锅炉参数设置和模型调试的工作。将CFB锅炉整体仿真结果与现场试验数据进行对比,分别开展了稳态及动态验证的研究,确保了所建模型的准确性,使得锅炉仿真结果更加真实可靠。
  最后,根据Oxy-CFB锅炉整体仿真模型,进行了常规输入量阶跃扰动下的仿真试验,分析了其动态特性。另外,根据已有富氧燃烧锅炉燃烧模式切换研究,分析了主要过程变量以恒定斜率变化对切换过程的影响,指出了此方法存在的缺陷,并进行了主要过程变量在不同时间段以不同斜率变化的模拟,仿真结果表明此方法使得切换过程更加平稳,锅炉运行的安全性提高,因此可利用此模型指导Oxy-CFB锅炉的设计制造和运行调整。
[硕士论文] 任建新
动力工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:温度是燃煤电站锅炉安全运行中最重要的参数之一,高温过热器由于承受很高的温度且所处环境十分恶劣,其壁面温度的精确测量一直都是锅炉技术中的重点也是难点。研究高温过热器壁面温度测量技术,有助于了解高温过热器运行过程中的物理化学变化,掌握设备的运行过程规律及使用寿命情况,也有助于锅炉重要高温部件的工程设计改进和运行优化。本文提出了一种高温过热器壁面温度的非接触式测量方法,基于红外图像法获取壁面的真实温度分布。
  本论文首先介绍了热辐射传输机理的相关概念,在此基础上阐述了热辐射测温的基本原理,接着介绍了以红外CCD相机为主的测温系统的结构及其工作原理,阐述了广义源项有限体积法在快速求解弥散介质中任意方向的辐射强度大小上的应用,然后结合该方法将红外图像测温法引入高温过热器壁面温度测量中,从而建立烟气遮蔽下的高温壁面温度红外图像测量数学物理模型,通过模型简化,在求解辐射传输方程正问题的基础上,提出采用量子微粒群算法(QPSO)和最小二乘QR分解法(LSQR)来分别反演烟气物性参数和壁面温度场的真实分布。
  为了研究介质物性参数变化对辐射传输以及温度反演的影响,本文先后对广义源项有限体积法、LSQR算法和QPSO算法在模型中的可靠性进行了验证,并在此基础上通过数值模拟的方法,分析了壁面发射率、烟气物性参数对壁面温度测量的影响,结果证明了红外图像法测温的有效性。
  在实验方面,首先利用黑体炉对CCD相机进行了二次标定实验,建立了温度与辐射强度的关系。接着搭建了基于红外图像法的测温实验台,实验台包括环境模拟系统、相关数据处理系统以及红外成像系统,利用烟气发生装置产生不同厚度和浓度的烟气,进行了烟气浓度和厚度变化对测温的影响实验研究,确定烟气物性参数,实现温度数据的重建。
  结合红外图像温度测量方法,研制出了一套基于CCD相机的烟气遮蔽下的壁面温度测量系统,测温系统应用于广东靖海电厂4#1000MW机组,对高温过热器第二片管屏温度进行了测量,系统主要包括成像装置的冷却系统和现场数据的处理系统,冷却系统充分考虑了炉内外环境因素对设备的影响,保证成像设备所处环境温度正常;现场数据处理系统满足了主控室对现场数据的接收要求。最后并对现场试验数据进行了提取和分析,结果证明了红外图像测温法测量烟气遮蔽下的高温过热器壁面温度的有效性,并且具有很好的灵敏性和稳定性。
[硕士论文] 易知通
动力工程 广东工业大学 2017(学位年度)
摘要:随着能源需求的不断增长和能源价格的持续增加,能源短缺和环境污染问题成为了全世界关注的焦点。而自然界中蕴含总量巨大的工业余热和中低温可再生能源未能得到有效利用,有机朗肯循环(ORC)技术被认为是最具推广潜力的中低温热能发电技术,然而由于热源温位低,相比传统高温热源发电系统,ORC效率低、单位投资费用高。因此,提高 ORC系统效率、降低发电成本是当前中低温热源驱动 ORC亟需解决的问题。本文以 ORC回收工业余热为背景,从ORC核心换热设备出发,提出基于分液冷凝器(LSC)的ORC系统,研究LSC的优化设计方法,建立换热设备与ORC系统协同优化数学模型,开发求解策略,并进行案例验证。
  首先,建立了基于LSC的ORC系统热力学分析模型,针对LSC的特点,提出了 LSC管程排列、管内外结构参数的同步优化建模方法,其中工质物性参数通过Refprop9.0拟合并验证。
  然后,详细阐述了 LSC的分液机理和强化换热机制并建立了 LSC管程分布和几何结构同步优化模型,基于实验数据验证了LSC管内换热和压降关联式;建立基于材料购买成本和运行成本的经济模型,开发基于确定性数学规划算法的求解策略。通过两个案例分析表明, LSC的管程分布优化、管-翅结构类型优化、管长和翅片数优化对降低LSC总成本有明显效果。
  此外,建立了换热设备-LSC结构参数和系统运行参数同步优化的数学模型,以度电成本(EPC)最小为目标,在LSC模型求解算法的基础上开发了ORC系统优化求解算法。通过案例计算得到了EPC最小的设计方案,并与分步优化结果和基于平行流冷凝器(PFC)的ORC优化结果进行了对比;分析了各设备在ORC中的重要性,分析了LSC结构参数对优化结果的影响规律。
  最后,提出了环境影响和热经济性能权衡优化的方法,建立了基于生命周期评价(LCA)的ORC系统在全生命周期内的环境影响模型,并将 LCA集成到 ORC系统设计当中。建立多目标优化的 MINLP模型用于同时优化系统运行参数和设备结构参数。案例分析得到各目标对应单目标最优解、多目标Parato解。分析了ORC系统生命周期各设备、各材料在各阶段内的环境影响相对大小,给出了在环境目标要求加剧下系统运行参数和设备结构参数(包括材料选择)的改进措施。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部