荣坤鹏[1]2003年在《汽轮机各级胀差实时监测中转子的数学建模与仿真》文中研究表明本文在熟悉了解汽轮机胀差产生原因和背景的前提下，着重研究了汽轮机转子的热膨胀特性。根据传热学的有限差分原理建立了转子温度场的有限差分数学模型,从而推算出转子各级的实时膨胀量，并使用有限元分析软件ANSYS对已建立的转子差分数学模型进行了校验。在此基础上,对汽轮机转子各级膨胀量的数学模拟方法做出了进一步探索研究,提出了快速高效的转子各级实时膨胀计算方案，以便汽轮机胀差在线实时监测时采用。
江文强[2]2006年在《基于功的互等定理的汽机胀差计算方法及应用》文中提出汽轮机胀差是影响汽轮机启动速度及机组运行安全的重要因素之一。本文首次将弹性理论中功的互等定理应用于汽轮机胀差在线监测,提出了计算汽轮机转子以及汽缸轴向位移的新方法并确定了汽轮机各级胀差随时间的变化规律。结合研究对象瞬态温度场的特点,构造出用于瞬态温度场计算的新型插值函数,给出了变步长的两点差分公式,提高了瞬态温度场的求解效率和精度。以某电厂国产300MW机组一次冷启动数据为基础,运用该方法得到了汽轮机高压转子以及汽缸随时间变化的轴向位移,计算结果真实地反映了汽轮机动静叶间隙的变化。该方法理论严谨,计算精度高,运行速度快,对于实现汽轮机胀差在线监测具有重要意义。
张国坤[3]2013年在《基于聚类分析的汽轮发电机组早期故障识别系统研究》文中提出汽轮发电机组的设备安全性对生产、资源和环境等具有重要影响。近年来国内外发生的灾难性事故造成了重大的财产损失和人员伤亡,事故的多数原因是由设备故障造成的,因此及时有效的分析设备运行状况,对潜在故障早期识别,保障重要设备的安全可靠运行、避免设备故障的发生有重大意义。本文充分认识到汽轮发电机组故障预警研究的必要性和紧迫性,从多层角度对影响和反映汽轮发电机组安全稳定特性的状态变化关系进行研究,结合汽轮发电机组常见的故障模式、故障征兆分类,充分利用现场数据,实时展示、分析系统运行状态,并给予早期故障诊断。本文首先开展了汽轮发电机组故障模式与监测参数的关联性分析,通过对汽轮发电机组系统层次结构划分以及常见故障模式和监测参数的分析,挖掘出参数-故障关联,建立参数-故障知识库,为系统的识别决策提供知识化信息。本文利用数据挖掘理论对汽轮发电机组的实时监测参数信号进行了异动搜索研究,建立了基于K-均值聚类的汽轮发电机组异常搜索模型。利用时间序列分割技术、时域特征值提取技术、聚类分析理论对故障范围征兆参数建立异常时间序列搜索机制,并给予Matlab效果仿真。本文根据单个预测模型建立异常时间序列的组合预测模型,根据信息融合理论建立了基于多征兆信息融合的早期故障识别体系。本文采用基于GA组合预测模型对可以反映故障属性发展的征兆参数进行预测,并给予Matlab编程实现；根据DS证据推理,结合故障模式与故障征兆分析,建立了基于DS证据理论的汽轮发电机组早期故障识别过程模型,实现对汽轮发电机组潜在发生故障的早期发现,为实现机组的状态监测提供理论依据。
邓博[4]2006年在《汽轮机汽缸温度场的理论研究》文中研究指明高参数汽轮机在启动、停机过程中,由于各部件的受热条件不同,传热情况也不同,从而汽轮机通流部分的热力过程和各部件金属温度变化也不同,产生热膨胀。由热膨胀引起的汽轮机组动静间的轴向碰摩,已经成为了制约机组快速启动的瓶颈之一。为了研究汽缸热膨胀,本文采用传热学的分析方法,将汽缸壁简化成为初始温度分布为已知,边界条件为第叁类的一维非稳态圆筒壁导热模型,作为汽缸壁温度场计算的理论基础,然后用于计算汽缸壁的温度场和膨胀变形量。最后,用有限元数值计算软件对理论结果进行了验证,精度满足工程要求。
江宁[5]2000年在《汽轮机厚壁部件的状态监测与运行优化》文中认为近年来,大型汽轮机的调峰任务越来越重,在调峰过程中,出现了许多问题,如热应力、热变形、寿命损耗过大,启动经济性差等等,因此对汽轮机的应力监测、调峰方式优化提出了迫切的要求。本文着重研究大型汽轮机在调峰过程中的应力监测及调峰方式优化方面的问题,主要有以下内容:讨论了用有限元方法计算转子温度场时边界条件和初始条件的正确设定方法。分析了转子表面的残余应变和残余应力对启停过程中转子热应力及寿命损耗的影响。计算了在应力应变计算过程中,将转子材料作为常物性考虑带来的误差:提出了一种利用现有的不同温度下的疲劳曲线,计算在变化温度条件下的转子寿命损耗的方法。提出了一种采用神经网络方法,利用叁个转子横截面上的有限差分计算结果,通过神经网络方法求出转子热应力精确解的模型,计算速度较有限差分法降低不多,却达到了与有限单元方法相近的精度。给出了叁个预测模型。包括从给定的启动曲线近似估算金属对蒸汽有冷却作用时的调节级汽温变化的模型;用神经网络方法预测汽轮机差胀的模型,以及能够定量地评价各次操作对热应力峰值的贡献的影响函数法模型。讨论了温态启动当中的最佳温度匹配问题;采用影响函数法对该问题进行了机理性分析,然后针对几种型号机组的温态启动过程进行了详细的有限元分析,提出运行厂可以采用小幅度负温度匹配的优化启动方式。最后对电厂的发电成本进行了分析,提出了综合考虑运行费用和设备投资的总体发电成本概念。指出在电网负荷分配中不能仅仅考虑让供电煤耗最小,而不考虑机组寿命损耗,提出应该按照总体发电成本最小原则分配负荷。
陈昆亮[6]2012年在《汽轮发电机组状态监测与故障预警系统研究》文中认为随着世界范围内工业各领域频发汽轮发电机组重大事故,不但给事发地区的社会与经济发展造成极大损失,同时也给我国大型复杂设备的安全使用敲响警钟,保障大型复杂系统安全稳定高效运行成为各行业进行智能化、自动化转型过程中的首要条件,这同时对我国大型汽轮发电机组运行状态的安全监控能力提出了更高的要求。当前,我国正面临着能源效率、运营效率和资源利用率亟待提高、环境质量迫切需要改善等挑战,同时也面临工业智能化应用的新机遇,许多理念、技术和产品也急待新的突破。本文充分认识到事物间相关性联系,从多层角度对影响和反映汽轮发电机组安全稳定特性的状态变化关系进行研究,在研究机组典型故障模式的表述及分类、故障征兆的分类及优化的基础上,重点从故障发生范围、故障属性、故障概率叁个方面进行故障预警,其中包括对征兆的异动搜索、属性识别以及风险概率等关键技术：(1)基于粗糙集的故障特征征兆优化方法研究。在机组各典型故障模式分类表述的基础上,将故障征兆分类为反映故障发生范围的故障范围征兆,反映故障属性发展的故障属性征兆以及反映故障强度的故障强度征兆,并提供对故障征兆归纳分析的解决方法。利用序列模式定义,将在线、离线征兆进行统量化,并进行约简。为避免特征参数的复杂性,利用参数重要度指标进行优化约简,最终综合考虑到故障类型,提出一套有参考价值的故障特征征兆集合。(2)基于多特征征兆模式的汽轮发电机组K-均距异常搜索方法研究。在分析汽轮发电机组监测参数特征及表现的基础上,首次提出采用时间序列分割技术、时间序列管理技术、参数异动搜索技术对故障范围征兆参数的时间序列进行深入分析,利用序列子模式作为搜索规则,利用K-均距方法搜索可能由异常数据组形成的函数指标,依此建立预警机制,实现预测故障发生的范围或部位。(3)基于灰色加权-AR组合预测以及多特征状态识别的识别方法研究。在对比了典型预测方法的基础上,本文采用基于灰色加权-AR的组合预测模型,对可以反映故障属性发展的征兆参数进行预测；为了避免单一征兆预测结果对故障趋势的误判,根据状态空间理论,本文定义了自由状态空间以及基准状态空间的概念,建立了多特征识别模型,同时给出制定状态空间的法则。解决了汽轮发电机组状态监测分析过程中,对故障趋势的预判不精确的缺点,实现了对机组的故障属性质的精确判断,为机组的状态监测提供了指导依据。(4)基于辨识分类逻辑回归的汽轮发电机组故障概率研究方法。在对典型故障发展程度水平分析的基础上,利用逻辑回归原理,对反映故障发生概率对应的故障强度征兆历史样本进行综合分析,标准化特征参数表现模式并建立相应的回归模型,通过最大似然函数法求解出故障概率回归模型,最终利用当前监测获取的特征参数值,分析得出当前疑似故障类别的各个故障的可能发生的概率,还建立了故障处理措施的查询机制。最后,在上述理论指导下,利用UCML技术平台,设计开发了汽轮发电机组状态监测与故障预警系统软件平台。
参考文献：
[1]. 汽轮机各级胀差实时监测中转子的数学建模与仿真[D]. 荣坤鹏. 华北电力大学（北京）. 2003
[2]. 基于功的互等定理的汽机胀差计算方法及应用[D]. 江文强. 华北电力大学（河北）. 2006
[3]. 基于聚类分析的汽轮发电机组早期故障识别系统研究[D]. 张国坤. 华北电力大学. 2013
[4]. 汽轮机汽缸温度场的理论研究[D]. 邓博. 华北电力大学（北京）. 2006
[5]. 汽轮机厚壁部件的状态监测与运行优化[D]. 江宁. 东南大学. 2000
[6]. 汽轮发电机组状态监测与故障预警系统研究[D]. 陈昆亮. 华北电力大学. 2012