百万超超临界机组冷端系统能效评价与诊断研究

摘要

本文以某电厂超超临界百万机组为背景，对机组冷端系统进行能效监测、分析、评价与诊断。冷端系统对电厂能效水平具有较大影响，是保证电厂高效经济安全运行的重要部分，因此需重点研究。首先，对某电厂冷端系统设备组成、功能及规格进行了详细的分析，并作出冷端系统流程图与设备树。依据三个原则，选取合适的指标与参数，在此基础上构建冷端系统能效指标体系，搭建冷端系统数学模型。
　　然后，采用基于数据挖掘（k均值聚类）的方法获取基准值，并结合EBSILON仿真平台对所挖掘的基准值进行验证。利用耗差因子分析原理，对冷端系统指标类耗差因子与参数类耗差因子分别进行详细分析研究。依据评优系数、评差系数对所有能效指标进行单指标评价，综合得到冷端系统的能效评价评语。同时对不同工况、不同循环水温度工况合理安排循环水泵运行方式。
　　根据能效评价结果，对冷端系统实施能效诊断，分别建立了冷端系统能效异常知识库、数据库和模型库，利用故障树分析和故障模式及影响分析的方法，结合导致冷端系统能效水平下降原因、影响、征兆、解决措施等因素，在能效水平异常时，利用能效诊断规则IF-THEN，寻找到相应的故障模式，提供了一套完整的能效诊断流程。
　　最后阐述了某电厂超超临界百万机组能效评价与故障诊断系统软件的工程应用。介绍了系统的开发环境、软件功能、预期目标等，实现了本文理论研究的综合应用。并对冷端系统三种典型工况进行了能效分析与评价实例探究，验证了所开发系统模块的有效性。

目录

声明

摘要

1．1 课题背景

1．2 冷端系统国内外研究现状

1．2．1 冷端系统能效评价研究现状

1．2．2 冷端系统运行优化研究现状

1．2．3 冷端系统能效诊断研究现状

1．3 冷端系统存在的问题

1．4 本文主要工作

第2章 冷端设备分析与构建指标体系及计算模型

2．1 冷端系统设备分析

2．1．1 冷端系统设备树

2．1．2 双压凝汽器

2．1．3 循环水泵

2．1．4 抽真空系统

2．1．5 凝结水泵

2．1．6 冷却塔

2．2 冷端系统指标体系构建

2．2．1 指标体系构建原则

2．2．2 指标选取

2．3 建立冷端模型及仿真平台

2．3．1 冷端数学模型构建

2．3．2 EBSILON仿真平台

2．4 本章小结

第3章 基于数据挖掘方法的基准值确定

3．1 K-means聚类方法介绍

3．2 基准值挖掘及确定

3．3 基于Ebsilon仿真的基准值验证

3．4 本章小结

第4章 冷端系统耗差因子分析与能效评价

4．1 指标类耗差因子分析

4．2 参数类耗差因子分析

4．3 耗差因子的验证

4．4 冷端系统能效评价

4．4．1 对参数的评价

4．4．2 对最底层系统的评价

4．5 凝汽器变工况优化

4．6 本章小结

第5章 冷端系统能效诊断

5．1 能效诊断分析方法

5．1．1 故障树分析

5．1．2 故障模式与影响分析(FMEA分析)

5．2 冷端系统运行类能效水平下降分析

5．2．1 能效水平下降——真空异常

5．2．2 能效水平下降——凝结水过冷度异常

5．3 冷端系统维修类能效水平下降分析

5．4 能效诊断规则

5．5 本章小结

第6章 工程应用

6．1 能效评价与诊断系统设计

6．2 典型负荷冷端系统能效评价工程实例

6．3 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 结论

7．2 后续展望

参考文献

在校期间发表的学术论文和参加科研情况

致谢