汽轮机组热耗率在线监测方法的分析和研究

摘要

在线监测汽轮机热耗率是电厂运行人员了解汽轮机运行性能的基本手段，对改善机组运行经济性有重要意义。热耗率计算公式遵循质量和能量平衡方程，但在线监测时，由于受到运行工况波动、测量异常等因素的影响，质量和能量平衡方程难以满足，从而影响汽轮机热耗率在线计算结果的可靠性。论文针对汽轮机热耗率在线计算中的有关问题，以提高在线监测热耗率可靠性为目标，进行了深入的分析和研究。
　　1)稳健的、适用性更广的热耗率在线计算方法。对当前的基于能量平衡的热耗率计算方法、基于现代算法的热耗率计算模型、基于机理模型的热耗率计算方法进行分析。在分析了多种热耗率在线计算方法特点和影响热耗率计算稳定性的主要因素的基础上，给出了基于主蒸汽流量和给水流量的标准差大小来选择基准流量的稳健热耗率在线计算方法。2）热耗率计算结果可靠性的评价方法。在线测量数据情况的多样性对应着不同的数据质量等级，基于测量数据在线计算出的热耗率同样也有不同的质量等级。建立了一种基于数据统计特征分析的热耗率计算可靠性评价方法，方法在给出机组热耗率的同时给出计算结果可靠性评价指标。3）针对水和水蒸汽物性计算IAPWS-IF97公式的特点，指出其基本计算对象是:二元、离散整指数幂值。利用最短加法链原理快速求解公式中的幂值，建立了IF97公式计算速度快、算法复杂度低、对应的软件实现可维护性高的快速算法。这三个方面问题的研究成果能有效地提高汽轮机热耗率在线监测的准确性和实时性，具有较高的理论意义和应用价值。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景和意义

1．2 热耗率在线计算方法的研究现状

1．3 水和水蒸汽物性计算方法的研究现状

1．4 研究内容

第二章 热耗率在线计算算法分析

2．1 引言

2．2 基于能量平衡的热耗率计算方法

2．3 基于机理模型的热耗率计算方法

2．4 基于现代算法的热耗率软测量模型

2．5 基于数据统计特征分析的热耗率在线计算方法

2．5．1 基于运行数据统计特征分析的热耗率在线计算方法

2．5．2 算例分析

2．6 本章小结

第三章 热耗率可靠性评价方法研究

3．1 引言

3．2 热耗率可靠性评价步骤

3．3 可靠性评价方法

3．3．1 基于单变量数据统计特征的可靠性评价权重

3．3．2 基于单变量测量误差对热耗率影响度的可靠性评价权重

3．3．3 所有变量组合对热耗率可靠性的评价权重

3．4 算例分析

3．5 本章小结

第四章 热耗率在线监视软件开发

4．1 引言

4．2 基于PI的机组性能在线分析开发环境的建立

4．2．1 PI实时数据库的建立

4．2．2 测点标签的建立

4．2．3 运行数据仿真程序

4．3 Excel VBA热耗率在线分析软件

4．3．1 热耗率在线计算程序模块

4．3．2 热耗率在线分析用户界面

4．4 水和水蒸汽物性快速算法

4．4．1 IF97公式分析

4．4．2 最短加法链整指数幂值快速计算

4．4．3 基于最短加法链的IF97公式快速算法

4．4．4 快速算法的计算分析测试

4．5 本章小结

第五章 结论

5．1 论文的研究工作和成果

5．2 进一步的研究工作建议

参考文献

硕士研究生期间发表的学术论文

致谢