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包 装: 平装胶订国际标准书号ISBN: 9787030638328
编辑推荐
火电厂,汽轮机组,阀门,安全管理
内容简介
《汽轮机阀门管理综合优化 理论与方法》以易于理解的方式讲述了汽轮机阀门管理及其应用，主要内容包括：喷嘴配汽变工况计算、配汽不平衡汽流力的影响机理、异喷嘴数优化方法、不同调门数目的优化方法、配汽对调节性能的作用机理及大数据技术应用探索，对所有的思想和方法，都利用真实数据集或模拟数据集进行了说明。
目 录
目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 汽轮机的基本工作原理 1
1.3 汽轮机的调速系统及阀门管理 3
1.3.1 调速系统的基本工作原理 3
1.3.2 阀门管理的基本功能及典型结构 5
1.3.3 汽轮机基本配汽方式 11
1.3.4 喷嘴配汽的热力特点 14
1.4 汽轮机阀门管理优化的研究现状 15
1.4.1 大型汽轮发电机组局部进汽极限工况安全性的研究现状 16
1.4.2 阀门进汽管理技术的发展趋势 21
1.4.3 汽轮机灵活运行面临的配汽问题 22
1.5 本章小结 23
参考文献 23
第2章 喷嘴配汽变工况计算理论 28
2.1 引言 28
2.2 喷嘴配汽的变工况计算要点分析 28
2.3 调节阀的流量特性计算 29
2.3.1 调节阀门流量计算 29
2.3.2 调节阀组的升程流量特性 31
2.4 调节级一股汽流计算 32
2.4.1 调节级流量计算 32
2.4.2 调节级热力计算 33
2.4.3 调节级一股汽流计算的计算机实现 40
2.5 调节级各股汽流合算 43
2.5.1 流量计算 43
2.5.2 热力计算 44
2.5.3 汽流力计算 48
2.6 调节级后压力的确定 49
2.7 喷嘴配汽变工况计算的计算机实现 49
2.8 本章小结 52
参考文献 52
第3章 配汽不平衡汽流力对轴系的影响机理及解决方法 53
3.1 引言 53
3.2 转子-轴承系统的动力学建模与分析 54
3.2.1 某型200MW机组高压转子-轴承系统非线性动力学建模 54
3.2.2 转子-轴承系统动力响应的数值分析方法 55
3.2.3 基于变分法的有限长椭圆瓦轴承油膜力模型 57
3.3 配汽不平衡汽流力对轴系的影响 58
3.3.1 水平汽流力对轴心位置的影响 58
3.3.2 垂直载荷对轴心偏移的影响 61
3.3.3 主汽压和阀位对轴心位置的影响及降参运行 63
3.3.4 轴心偏移对瓦振的影响 65
3.3.5 轴心偏移对轴振的影响 66
3.3.6 水平汽流力作用下轴承动态分析 71
3.3.7 剩余附加汽流力方向对轴系的影响 74
3.3.8 调节阀门的突然动作对轴振的影响 80
3.4 基于减小水平汽流力的配汽优化方法 82
3.4.1 配汽优化方案的确定 82
3.4.2 配汽优化方案对轴心位置的影响 89
3.4.3 配汽优化方案对轴振的影响 90
3.4.4 配汽优化方案对瓦温的影响 91
3.4.5 配汽优化方案对机组其他性能的影响 92
3.4.6 配汽优化方案带来的经济效益分析 92
3.5 典型机组优化案例 93
3.5.1 超高压200MW级别机组 93
3.5.2 亚临界300MW机组 95
3.5.3 亚临界及超临界600MW机组 100
3.6 本章小结 104
参考文献 104
第4章 阀门对应异喷嘴数的汽轮机配汽优化性 106
4.1 引言 106
4.2 配汽阀点与配汽效率的优化思想 106
4.3 阀门对应异喷嘴数的汽轮机配汽优化方法 106
4.3.1 大功率汽轮机实际喷嘴结构的多样性 106
4.3.2 配汽方案的优化方法 107
4.3.3 相同喷嘴数目的汽轮机通流改造方法 109
4.3.4 基于改进遗传算法的汽轮机阀门喷嘴数优化设计 114
4.4 优化配汽方案的实施 118
4.4.1 固定负荷点切换的方案实施 118
4.4.2 适应及时负荷调度的方案实施 122
4.5 异喷嘴组汽轮机配汽方式优化 123
4.5.1 利用阀门开关试验评估配汽不平衡汽流力影响 123
4.5.2 利用CFD流固耦合仿真评估配汽不平衡汽流力影响 126
4.6 阀门对应异喷嘴数目的复杂汽流力及其利用 130
4.6.1 汽轮机轴系稳定性受进汽的一般影响规律 130
4.6.2 阀门对应异喷嘴数目的复杂汽流力 137
4.6.3 异喷嘴数目差异性及其汽流力的利用 149
4.7 本章小结 157
参考文献 158
第5章 阀门数目增加对阀门管理的影响及优化方法 160
5.1 引言 160
5.2 六阀门配置汽轮机的喷嘴配汽方式及优化方法 160
5.2.1 六阀门配置给汽轮机配汽带来的问题 160
5.2.2 典型六阀门配置汽轮机的配汽故障及优化方法 164
5.3 八阀门配置汽轮机的喷嘴配汽方式及优化方法 173
5.3.1 八阀门配置汽轮机存在的配汽问题 173
5.3.2 八阀门配置汽轮机的配汽优化方法 173
5.4 测试试验的优化设计 177
5.4.1 喷嘴组数目增加对配汽规律测试试验带来的问题 177
5.4.2 配汽规律测试试验的优化思想及实施步骤 178
5.5 复杂阀门配置的配汽优化策略 189
5.5.1 复杂六阀门配汽规律设计 189
5.5.2 复杂八阀门配汽规律设计 194
5.5.3 *优喷嘴组改造策略探讨 197
5.6 本章小结 197
参考文献 198
第6章 喷嘴配汽对机组调节性能的影响及优化方法 199
6.1 引言 199
6.2 对冲转过程中的转速控制影响及优化方法 199
6.2.1 启机冲转过程中的转速失调问题 199
6.2.2 基于单阀控制曲线优化的转速控制方法 199
6.3 单阀/顺序阀切换时的负荷控制影响及优化方法 201
6.3.1 进汽方式切换引发的负荷摆动现象 201
6.3.2 阀门切换对轴振的影响 204
6.3.3 传统单阀/顺序阀控制曲线的优化方法 208
6.3.4 新型单阀/顺序阀非线性无扰切换方法 211
6.3.5 机组故障状态下的快速切换能力 218
6.4 顺序阀调节方式下出现的阀门或负荷摆动故障 224
6.4.1 亚临界330MW机组阀门摆动故障案例 224
6.4.2 超临界350MW机组阀门摆动故障案例 229
6.4.3 亚临界600MW机组阀门摆动故障案例 232
6.5 本章小结 235
参考文献 236
第7章 汽轮机阀门管理优化的大数据技术应用探讨 237
7.1 引言 237
7.2 基于大数据关联分析的轴振故障诊断分析 237
7.2.1 基于DTW距离快速算法的关联分析方法 238
7.2.2 故障相关信号分析 243
7.2.3 基于相关信号的故障分析 244
7.3 基于大数据的阀门流量特性辨识方法 246
7.3.1 利用大数据对汽轮机阀门特性参数进行辨识及优化 246
7.3.2 基于模型自适应的汽轮机阀门流量特性优化 249
7.3.3 基于带死区投影分段线性化的汽轮机阀门流量特性优化 253
7.3.4 基于动态数据挖掘的阀门流量特性在线计算方法 256
7.4 配汽故障的在线监测及预警诊断 260
7.4.1 监测及预警平台的建设思路与内容 260
7.4.2 故障监测及预警策略的设计 261
7.4.3 故障诊断专家系统功能设计 265
7.4.4 软件平台开发 272
7.5 本章小结 275
参考文献 276
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 汽轮机的基本工作原理 1
1.3 汽轮机的调速系统及阀门管理 3
1.3.1 调速系统的基本工作原理 3
1.3.2 阀门管理的基本功能及典型结构 5
1.3.3 汽轮机基本配汽方式 11
1.3.4 喷嘴配汽的热力特点 14
1.4 汽轮机阀门管理优化的研究现状 15
1.4.1 大型汽轮发电机组局部进汽极限工况安全性的研究现状 16
1.4.2 阀门进汽管理技术的发展趋势 21
1.4.3 汽轮机灵活运行面临的配汽问题 22
1.5 本章小结 23
参考文献 23
第2章 喷嘴配汽变工况计算理论 28
2.1 引言 28
2.2 喷嘴配汽的变工况计算要点分析 28
2.3 调节阀的流量特性计算 29
2.3.1 调节阀门流量计算 29
2.3.2 调节阀组的升程流量特性 31
2.4 调节级一股汽流计算 32
2.4.1 调节级流量计算 32
2.4.2 调节级热力计算 33
2.4.3 调节级一股汽流计算的计算机实现 40
2.5 调节级各股汽流合算 43
2.5.1 流量计算 43
2.5.2 热力计算 44
2.5.3 汽流力计算 48
2.6 调节级后压力的确定 49
2.7 喷嘴配汽变工况计算的计算机实现 49
2.8 本章小结 52
参考文献 52
第3章 配汽不平衡汽流力对轴系的影响机理及解决方法 53
3.1 引言 53
3.2 转子-轴承系统的动力学建模与分析 54
3.2.1 某型200MW机组高压转子-轴承系统非线性动力学建模 54
3.2.2 转子-轴承系统动力响应的数值分析方法 55
3.2.3 基于变分法的有限长椭圆瓦轴承油膜力模型 57
3.3 配汽不平衡汽流力对轴系的影响 58
3.3.1 水平汽流力对轴心位置的影响 58
3.3.2 垂直载荷对轴心偏移的影响 61
3.3.3 主汽压和阀位对轴心位置的影响及降参运行 63
3.3.4 轴心偏移对瓦振的影响 65
3.3.5 轴心偏移对轴振的影响 66
3.3.6 水平汽流力作用下轴承动态分析 71
3.3.7 剩余附加汽流力方向对轴系的影响 74
3.3.8 调节阀门的突然动作对轴振的影响 80
3.4 基于减小水平汽流力的配汽优化方法 82
3.4.1 配汽优化方案的确定 82
3.4.2 配汽优化方案对轴心位置的影响 89
3.4.3 配汽优化方案对轴振的影响 90
3.4.4 配汽优化方案对瓦温的影响 91
3.4.5 配汽优化方案对机组其他性能的影响 92
3.4.6 配汽优化方案带来的经济效益分析 92
3.5 典型机组优化案例 93
3.5.1 超高压200MW级别机组 93
3.5.2 亚临界300MW机组 95
3.5.3 亚临界及超临界600MW机组 100
3.6 本章小结 104
参考文献 104
第4章 阀门对应异喷嘴数的汽轮机配汽优化性 106
4.1 引言 106
4.2 配汽阀点与配汽效率的优化思想 106
4.3 阀门对应异喷嘴数的汽轮机配汽优化方法 106
4.3.1 大功率汽轮机实际喷嘴结构的多样性 106
4.3.2 配汽方案的优化方法 107
4.3.3 相同喷嘴数目的汽轮机通流改造方法 109
4.3.4 基于改进遗传算法的汽轮机阀门喷嘴数优化设计 114
4.4 优化配汽方案的实施 118
4.4.1 固定负荷点切换的方案实施 118
4.4.2 适应及时负荷调度的方案实施 122
4.5 异喷嘴组汽轮机配汽方式优化 123
4.5.1 利用阀门开关试验评估配汽不平衡汽流力影响 123
4.5.2 利用CFD流固耦合仿真评估配汽不平衡汽流力影响 126
4.6 阀门对应异喷嘴数目的复杂汽流力及其利用 130
4.6.1 汽轮机轴系稳定性受进汽的一般影响规律 130
4.6.2 阀门对应异喷嘴数目的复杂汽流力 137
4.6.3 异喷嘴数目差异性及其汽流力的利用 149
4.7 本章小结 157
参考文献 158
第5章 阀门数目增加对阀门管理的影响及优化方法 160
5.1 引言 160
5.2 六阀门配置汽轮机的喷嘴配汽方式及优化方法 160
5.2.1 六阀门配置给汽轮机配汽带来的问题 160
5.2.2 典型六阀门配置汽轮机的配汽故障及优化方法 164
5.3 八阀门配置汽轮机的喷嘴配汽方式及优化方法 173
5.3.1 八阀门配置汽轮机存在的配汽问题 173
5.3.2 八阀门配置汽轮机的配汽优化方法 173
5.4 测试试验的优化设计 177
5.4.1 喷嘴组数目增加对配汽规律测试试验带来的问题 177
5.4.2 配汽规律测试试验的优化思想及实施步骤 178
5.5 复杂阀门配置的配汽优化策略 189
5.5.1 复杂六阀门配汽规律设计 189
5.5.2 复杂八阀门配汽规律设计 194
5.5.3 *优喷嘴组改造策略探讨 197
5.6 本章小结 197
参考文献 198
第6章 喷嘴配汽对机组调节性能的影响及优化方法 199
6.1 引言 199
6.2 对冲转过程中的转速控制影响及优化方法 199
6.2.1 启机冲转过程中的转速失调问题 199
6.2.2 基于单阀控制曲线优化的转速控制方法 199
6.3 单阀/顺序阀切换时的负荷控制影响及优化方法 201
6.3.1 进汽方式切换引发的负荷摆动现象 201
6.3.2 阀门切换对轴振的影响 204
6.3.3 传统单阀/顺序阀控制曲线的优化方法 208
6.3.4 新型单阀/顺序阀非线性无扰切换方法 211
6.3.5 机组故障状态下的快速切换能力 218
6.4 顺序阀调节方式下出现的阀门或负荷摆动故障 224
6.4.1 亚临界330MW机组阀门摆动故障案例 224
6.4.2 超临界350MW机组阀门摆动故障案例 229
6.4.3 亚临界600MW机组阀门摆动故障案例 232
6.5 本章小结 235
参考文献 236
第7章 汽轮机阀门管理优化的大数据技术应用探讨 237
7.1 引言 237
7.2 基于大数据关联分析的轴振故障诊断分析 237
7.2.1 基于DTW距离快速算法的关联分析方法 238
7.2.2 故障相关信号分析 243
7.2.3 基于相关信号的故障分析 244
7.3 基于大数据的阀门流量特性辨识方法 246
7.3.1 利用大数据对汽轮机阀门特性参数进行辨识及优化 246
7.3.2 基于模型自适应的汽轮机阀门流量特性优化 249
7.3.3 基于带死区投影分段线性化的汽轮机阀门流量特性优化 253
7.3.4 基于动态数据挖掘的阀门流量特性在线计算方法 256
7.4 配汽故障的在线监测及预警诊断 260
7.4.1 监测及预警平台的建设思路与内容 260
7.4.2 故障监测及预警策略的设计 261
7.4.3 故障诊断专家系统功能设计 265
7.4.4 软件平台开发 272
7.5 本章小结 275
参考文献 276
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