基于軟測(cè)量的汽輪機(jī)漏汽故障診斷.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，電廠對(duì)于汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中狀態(tài)監(jiān)測(cè)的要求也越來(lái)越高，雖然目前電廠監(jiān)測(cè)設(shè)備與水平已有長(zhǎng)足進(jìn)步，但是仍然有很多問(wèn)題趨待解決。其中汽輪機(jī)漏汽現(xiàn)象就是一個(gè)尚未解決的關(guān)鍵問(wèn)題，發(fā)生于汽輪機(jī)的漏汽不僅對(duì)汽輪機(jī)安全運(yùn)行構(gòu)成潛在威脅，影響汽輪機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，而且會(huì)影響汽輪機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，導(dǎo)致汽輪機(jī)組相對(duì)內(nèi)效率下降，從而使機(jī)組的熱效率下降，做功能力降低，影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。由于汽輪機(jī)狀態(tài)多變，工作環(huán)境復(fù)雜，一直以來(lái)對(duì)于汽輪機(jī)漏汽情況沒(méi)有很好

2、的監(jiān)測(cè)手段，使現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員無(wú)法實(shí)時(shí)了解漏汽的變化趨勢(shì)，那么一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的漏汽問(wèn)題，就只能在機(jī)組大修時(shí)進(jìn)行處理和解決，所以及時(shí)了解漏汽的變化情況是必要的。如何解決這一問(wèn)題，已經(jīng)越來(lái)越成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。
　　本文針對(duì)汽輪機(jī)級(jí)間漏汽難以直接測(cè)量這一問(wèn)題，充分借助數(shù)學(xué)模型這一重要的分析問(wèn)題手段，對(duì)漏汽問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。具體內(nèi)容如下：
　　1、建立汽輪機(jī)漏汽模型并進(jìn)行仿真研究
　　數(shù)學(xué)模型是針對(duì)復(fù)雜對(duì)象的一種行之有效的分析

3、手段，而實(shí)際運(yùn)行中的汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，狀態(tài)多變，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行漏汽分析困難。本文從控制角度出發(fā)，以哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的200MW汽輪機(jī)為原型，分析了簡(jiǎn)化的汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)，詳細(xì)解釋了各部分的工作機(jī)理及數(shù)學(xué)模型，從而建立了汽輪機(jī)動(dòng)態(tài)分析模型。進(jìn)而對(duì)汽輪機(jī)級(jí)間漏汽現(xiàn)象進(jìn)行了詳細(xì)的機(jī)理分析,指出了漏汽產(chǎn)生的原因，引入了表征漏汽變化趨勢(shì)的特征指標(biāo)——漏汽系數(shù)，該系數(shù)同時(shí)也刻畫了級(jí)內(nèi)漏汽面積的變化。根據(jù)漏汽機(jī)理，內(nèi)部漏汽必然會(huì)使級(jí)后參數(shù)發(fā)生變化，在對(duì)級(jí)間漏汽現(xiàn)

4、象進(jìn)行了合理假設(shè)后，結(jié)合之前的動(dòng)態(tài)分析模型建立了汽輪機(jī)漏汽仿真模型。對(duì)于漏汽現(xiàn)象進(jìn)行了針對(duì)性的仿真研究，特別是考察了在汽輪機(jī)變工況運(yùn)行中隨著漏汽系數(shù)的變化給級(jí)后參數(shù)所帶來(lái)的影響，為接下來(lái)的漏汽估計(jì)模型提供了大量的仿真數(shù)據(jù)。
　　2、基于最小二乘的漏汽估計(jì)模型
　　完成仿真研究之后，接下來(lái)要考慮的就是如何建立漏汽估計(jì)模型？從工程應(yīng)用角度考慮，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)由于通過(guò)傳感器采集，不可避免地存在各種干擾成分，這些成分會(huì)影響估計(jì)模型的精度與

5、泛化能力，因此在建模之前首先要理解數(shù)據(jù)的干擾項(xiàng)有哪些？本章對(duì)一些典型的干擾成分進(jìn)行了分析，指出了溫度的“時(shí)滯”效應(yīng)與傳感器的噪聲來(lái)源，利用最小二乘的抑噪能力建立了漏汽估計(jì)模型，并比較了溫度“時(shí)滯”對(duì)模型的影響，表明模型能夠很好的抑制各種干擾成分，具備較強(qiáng)的容錯(cuò)能力。
　　3、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的漏汽估計(jì)模型
　　近年來(lái)作為軟測(cè)量領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為級(jí)間漏汽估計(jì)提供了另外一種思路。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是軟測(cè)量技術(shù)中極其重要的一種