300MW汽輪機(jī)組熱端部件在線壽命管理及虛擬傳感器系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)上海電網(wǎng)用電最高負(fù)荷呈持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而最低負(fù)荷增長(zhǎng)十分緩慢，用電峰谷差逐年加大，電網(wǎng)負(fù)荷的這一特征要求發(fā)電機(jī)組能快速啟停，提高變負(fù)荷速率，增強(qiáng)調(diào)峰能力。隨著電力行業(yè)的逐步市場(chǎng)化，調(diào)峰能力的高低將直接影響發(fā)電企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。汽輪機(jī)組在快速啟停及快速變負(fù)荷過(guò)程中機(jī)組的汽缸、轉(zhuǎn)子等主要部件受到交變溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的作用，容易產(chǎn)生疲勞壽命損耗，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)裂紋現(xiàn)象。為了保證汽輪機(jī)快速啟停和變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，機(jī)組的壽命損耗不超過(guò)其預(yù)分配值

2、，實(shí)現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，發(fā)揮最佳的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)機(jī)組的主要部件進(jìn)行在線應(yīng)力、壽命監(jiān)測(cè)很有必要，尤其對(duì)300MW以上的主力機(jī)組更為重要。 應(yīng)力及壽命計(jì)算過(guò)程中使用的參數(shù)都是通過(guò)傳感器采集的，其測(cè)點(diǎn)大多工作在高溫、高壓和振動(dòng)的惡劣環(huán)境下，因此傳感器損壞率較高。而一個(gè)重要參數(shù)測(cè)點(diǎn)的損壞將導(dǎo)致整個(gè)壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不能正常工作，應(yīng)力及壽命計(jì)算將出現(xiàn)空白點(diǎn)，因此有必要通過(guò)建立傳感器仿真系統(tǒng)對(duì)一些重要熱力參數(shù)進(jìn)行在線的訓(xùn)練和仿真，建立起虛擬傳感器系

3、統(tǒng)，該虛擬傳感器系統(tǒng)可以向壽命管理等在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的、可靠的參數(shù)，當(dāng)某個(gè)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，用虛擬傳感器提供正確值，以保證監(jiān)測(cè)、管理等在線系統(tǒng)的正常工作。 本文的主要研究工作如下： （1）結(jié)合“外高橋發(fā)電廠＃2 機(jī)組壽命管理系統(tǒng)”的項(xiàng)目，給出汽缸三維模型及轉(zhuǎn)子二維離線模型，確定其邊界條件，通過(guò)計(jì)算確定危險(xiǎn)斷面位置，得出應(yīng)力集中系數(shù)，修正在線計(jì)算模型，通過(guò)與西屋公司計(jì)算程序的對(duì)比檢驗(yàn)在線計(jì)算模型的計(jì)算精度； （