1000MW超超临界机组受热面污染在线监测方法研究

华北电力大学（保定）硕士学位论文1000MW超超临界机组受热面污染在线监测方法研究姓名：欧宗现申请学位级别：硕士专业：热能工程指导教师：阎维平200812151000MW超超临界机组受热面污染在线监测方法研究作者：欧宗现学位授予单位：华北电力大学(保定)相似文献(10条)1.学位论文王捷电站锅炉高温受热面寿命在线监测技术的研究与应用2008本文主要对电站锅炉高温受热面寿命在线监测技术进行了研究。首先以过热器为对象，分析了寿命损耗的机理以及寿命损耗评估方法。接着对过热器壁温和等效应力的计算方法进行了分析。然后运用以θ参数法修正方程为基础的寿命预测模型，并考虑汽水分离器等炉外承压部件的寿命在线监测技术，开发了电站锅炉承压部件寿命在线监测系统。最后运用本监测系统，对沁北电厂＃2机组的屏式过热器和高温过热器进行了寿命损耗的计算。在线监测系统程序的编制，采用了基于数据库的系统结构，使用了Delphi编程工具和SQL数据库语言。该寿命在线监测系统，较好的实现了对锅炉承压部件重要参数的实时监测和寿命的在线管理。2.期刊论文柳光池.杨栋过热器再热器壁温在线监测技术在寿命监测中的应用-华东电力2004,32(7)大型电站锅炉过热器和再热器等高温受热面工作条件比较恶劣,炉管失效直接影响锅炉的安全经济运行,炉管损伤主要由受热面超温引起.过热器再热器壁温在线监测技术,可以通过安装少量的炉外壁温测点,实时计算整个管组各部位的金属壁温.在壁温监测的基础上,根据经典的蠕变损伤L-M公式,建立了炉管寿命在线监测模型,并开发了过热器再热器线寿命监测和管理系统,并将该系统应用于300MW电站锅炉,为电站锅炉的安全运行和状态检修工作的实施提供了有效的手段.3.学位论文沈国清基于声波理论的炉膛温度场在线监测技术研究2007大型燃煤电站锅炉中,炉膛温度场的分布和可视化对于实现安全、高效及低污染排放,对揭示燃烧现象本质和规律等都有重要的实用价值和科学意义.然而,电站锅炉燃烧过程中具有瞬态变化、随机湍流、设备庞大、环境恶劣等特征,目前尚未建立有效的炉膛温度场监测手段.本文从声学基本理论出发,提出了基于声波理论的炉膛温度场在线监测技术,对此展开深入的理论和实验研究,为该方法的工程实际应用提供理论支持和技术指导.本文推导了炉内声波传播的波动方程和声速方程,建立声速与媒质温度之间的模型关系式.根据Fermat原理和数学变分方法,建立了非均匀温度场中的声传播路径的数学模型,并求出声线方程.对声学测温所可能产生的测量误差进行了分析.通过炉内声场分析,认为炉膛内的声场在低频时是驻波声场,在中高频时是扩散声场,临界频率为Schroeder频率.基于双通道的测量模型,提出基于互相关法分析的时间延迟估计算法,并在频域进行加权处理,可以获得更高的时延估计精度.由于不同的信号和噪声类型应当选择合适的统计分析方法,提出基于高阶累积量的时间延迟估计法,在指数分布信号中加入实测炉膛噪声信号,设定不同的信噪比,分别对基于ML互相关方法和基于三阶累积量方法进行了100次蒙特卡罗时延估计仿真试验.结果表明,在较低的信噪比下,三阶累积量方法仍可以抑制非高斯信号中相关高斯噪声的影响.针对炉膛中可能存在的混响的影响,提出了倒谱和包络法的处理方法.提出基于级数展开法的温度场重建,建立权因子矩阵、图像矩阵和投影矩阵之间的线性方程.针对温度场重建这一逆问题的数学模型,给出代数重建公式,并对不适定问题进行了正则化处理,分别对炉膛火焰分布的几种典型模型进行了仿真重建.通过误差分析,表明该算法可以提供炉膛截面任意点定量的温度信息.在模拟测量数据中加入一定的随机噪声,验证了该算法的鲁棒性.针对典型的炉内温度场呈对称分布情况,提出了先假定单路径函数,再划分网格,用插值方法求网格点温度的算法,并验证了该重建算法的正确性和可行性.通过理论分析和现场测量,指出炉膛噪声以中心频率250～1000Hz左右的低频燃烧噪声为主,总声压级范围约为110～120dB,其概率密度函数接近于高斯分布.对声波测温系统的重要部件选型和设计进行探讨,开发了一套完整的八通道声学测温系统,分别在实验室条件下和国内某电厂的300MW机组锅炉上进行了常温下的实验研究.4.会议论文王月明.晋中华.薛彦廷直吹式制粉系统一次风粉监测系统的研制与应用2003本文介绍了电站锅炉直吹式制粉系统风粉在线监测系统的研制过程,阐述了新型差压法风粉在线监测技术的工作原理、试验台结果及其在一台300MW机组锅炉制粉系统的工程应用结果,表明该系统可连续监测煤粉管道中的流速和浓度,流速和浓度监测偏差在±5％以内,其主要的测量一次元件防堵耐磨探针和防堵静压测点均可在含尘气流中连续运行,不会发生堵塞,数据稳定、可靠,具有较好的应用前景.5.会议论文杨栋.王忠元锅炉高温受热面管束寿命在线监测技术研究2004大型电站锅炉过热器和再热器等高温受热面工作条件比较恶劣,炉管失效直接影响锅炉的安全经济运行.本文分析了高温受热面的损伤机理,炉管损伤主要由受热面超温引起,长时间的超温导致的蠕变损伤是管束金属失效的主要方式,直接影响受热面寿命.根据经典的蠕变损伤L-M公式,建立了高温受热面寿命在线监测模型,通过在线监测炉管金属壁温和工作应力,实时计算受热面管束的寿命损耗.在此基础上,开发了高温受热面在线寿命监测和管理系统,并将该系统应用于300MW电站锅炉,为电站锅炉的安全运行和状态检修工作的实施提供了有效的手段.6.学位论文陈明燃煤电站锅炉对流受热面积灰、结渣在线监测与优化吹灰系统研究2004本文针对锅炉对流受热面积灰、结渣污染危害严重的普遍现象，以首阳山电厂3＃炉为具体对象，进行了有关电站锅炉对流受热面积灰、结渣在线监测和优化吹灰的研究工作。本文以锅炉在线监测的运行参数为基础，开发了一套间接诊断炉内对流受热面沾污状况的在线监测技术，分析建立了过热器、再热器、空气预热器等的积灰监测模型，用清洁因子来表征各受热面实际的灰污状况，将不可见的锅炉内部状态，变为可视化的实时图表和数据，从而提高运行操作的透明度。在实时监测的基础上，本文还进一步摸索了以锅炉受热面积灰结渣监测的结果优化锅炉整体运行的方法，开发了一套基于模糊控制的吹灰优化系统，采用受热面清洁因子值、受热面金属管壁温度和锅炉负荷作为模糊控制器输入，以吹灰器动作为输出。基于模糊控制的吹灰优化，在一定程度上可以综合理论知识和电厂运行人员的经验制定受热面的吹灰策略，并自动投运吹灰系统进行除灰、清渣操作，减轻运行人员的劳动强度，提高锅炉机组运行的安全性和经济性。7.会议论文杨栋.王忠元锅炉高温受热面管束寿命在线监测技术研究2003大型电站锅炉过热器和再热器等高温受热面工作条件比较恶劣,炉管失效直接影响锅炉的安全经济运行.本文分析了高温受热面的损伤机理,炉管损伤主要由受热面超温引起,长时间的超温导致的蠕变损伤是管束金属失效的主要方式,直接影响受热面寿命.根据经典的蠕变损伤L-M公式,建立了高温受热面寿命在线监测模型,通过在线监测炉管金属壁温和工作应力,实时计算受热面管束的寿命损耗.在此基础上,开发了高温受热面在线寿命监测和管理系统,并将该系统应用于300MW电站锅炉,为电站锅炉的安全运行和状态检修工作的实施提供了有效的手段.8.学位论文赵亮基于CEMS系统的在线煤质分析系统2006煤质成分的在线监测对电站运行的经济性和安全性都有着十分重要的意义。通过煤质成分的实时监测可以相应的调节入炉风量及给水流量使电站锅炉的运行处于较好的经济水平，避免锅炉事故；通过煤质数据还可以实时计算出煤质发热量和锅炉效率等重要锅炉参数。目前普遍使用的煤质在线监测仪器大多价格昂贵，使用复杂，难以得到广泛利用，而运用软测量技术在线计算煤质成分节约了大量电厂成本，填补了我国煤质在线监测技术的空白。随着软测量技术的发展以及硬件传感器监测的灵敏度和精确度提高，设计了利用烟气参数计算煤质元素成分的计算模型。运用在汽车油耗量监测中使用的碳平衡法，直接将入炉煤和烟气排放相对应，得到煤质成分的在线数据，并根据计算模型确定需测量的参数。在目前的CEMS(烟气排放连续监测系统)中应用适合现场测量、反应快速的非分光红外气体分析仪和毕托管流量计等高精度测量仪器。在烟气监测软件的基础上由实时采集的烟气数据加入分析计算过程，完成煤质收到基、煤质发热量以及锅炉效率的计算，并将得到数据存入数据库。9.期刊论文蔡小舒.李俊峰.欧阳新.赵志军.黄春燕光脉动法煤粉实时在线监测技术进展-华北电力大学学报2003,30(6)介绍了光脉动法的基本原理,及基于该原理开发的可用于直吹式和中间仓储式煤粉制粉系统的煤粒度和浓度实时在线监测系统.在某300MW电站锅炉1年多的长时间监测及在从300MW到600MW不同容量锅炉的制粉系统中的实验表明,该系统可以很好地监测煤粉的粒度和浓度.10.学位论文徐磊基于火电厂DCS数据的再热器积灰特性预测及寿命评价2007再热器是锅炉的主要高温受热面之一，工作条件恶劣，除了要承受高温高压作用外，还受到来自工质侧或烟气侧的腐蚀、磨损和疲劳损伤。其安全稳定运行与否直接关系到锅炉的安危。在锅炉的事故中，炉内承压部件的爆裂问题占有相当大的比重，而再热器的爆管问题又是最常见的事故之一，是影响发电机组经济安全运行的最重要的问题之一。因此，对再热器的积灰和寿命进行评价研究是一项非常迫切的工作。在锅炉运行过程中，再热器不可避免的存在着灰污现象，为了减少受热面沾污造成的损失，提高锅炉机组运行的安全性和经济性，势必要求对再热器的实际灰污程度和发展趋势进行监测。本文在前人研究的基础上，以锅炉在线监测的运行参数为基础，开发了一套诊断再热器积灰状况的在线监测技术，分析建立了再热器的积灰监测模型，用灰污系数DC(DepositionCoefficient)来表征受热面实际的灰污状况，从而提高运行操作的透明度。这套基于在线监测参数的锅炉受热面积灰监测及计算分析模型，所依赖的大部分实时数据均为电厂DCS系统数据采集工作站采集的实时热工参数，与其它方法相比，无须增加新的测点，不必采用复杂的诊断设备和数据采集、处理装置，监测原理简单、实用、易懂，并给出了计算流程图和监测程序的设计方案。根据所建立的模型，本文使用Matlab编写了积灰监测程序，程序中包括以下四个模块：理想传热系数计算模块、实际传热系数计算模块、灰污系数计算模块、等效积灰厚度计算模块。以某电厂300MW机组的高温再热器为例，本文应用所编写的程序对其积灰状况进行了分析，选取机组负荷比较稳定的一段时间为监测时间，每隔一个小时记录一次数据作为一个工况，对十二个工况的灰污系数DC和等效积灰厚度进行了计算，计算结果与电厂的实际情况有较好的吻合性。提出了等效积灰厚度的概念，计算表明，该厚度可以帮助评估受热面的积灰状况，对于指导锅炉优化吹灰有一定的指导意义。在总结国内外相关经验的基础上，本文以高温再热器为例对电站锅炉承压部件的寿命损耗规律进行了分析，分析了引起锅炉承压部件失效的方式及失效机理，通过对主要失效机理的研究，在保证可靠性的基础上，忽略次要因素，提出了寿命计算的简化方法。利用这些简化的计算模型，研究提出了针对再热器管的寿命损耗计算的流程图。通过对流程和核心算法的研究为以后开发锅炉管在线寿命损耗监测系统提供设计基础。本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：889bc82e-72fe-48e5-92e0-9de1015f831a下载时间：2010年8月29日