【摘要】：在直接空冷機組汽輪機冷端,冷空氣通過軸流風(fēng)機送至空冷島底部,與翅片管中較高溫度的汽輪機排汽進行熱量交換,最終冷凝為水。與其他冷卻方式相比,直接空冷系統(tǒng)以空氣為冷卻介質(zhì),可節(jié)約80%以上用水量,且占地面積小,廣泛應(yīng)用于我國許多“富煤少水”地區(qū)。直接空冷系統(tǒng)中,背壓,即汽輪機出口的排汽壓力,是直接空冷系統(tǒng)中的重要監(jiān)測和控制量之一,其控制質(zhì)量直接關(guān)系到整個機組的安全和經(jīng)濟運行。然而,由于直接空冷系統(tǒng)長期直接裸露在自然環(huán)境中,除機組運行工況外,其換熱過程還會受到眾多環(huán)境因素影響,換熱性能的好壞直接關(guān)系到空冷背壓的變化。常用的背壓控制方法是傳統(tǒng)PID或串級PID。但兩種方法對被控模型的依賴性很大,當(dāng)系統(tǒng)工況改變或當(dāng)其他因素改變造成系統(tǒng)不穩(wěn)定時,無法根據(jù)變化自動在線調(diào)整參數(shù),控制效果一般。本文以山西某電廠300MW機組直接空冷系統(tǒng)為研究對象,在介紹直接空冷系統(tǒng)原理和運行調(diào)節(jié)措施的基礎(chǔ)上,明確空冷系統(tǒng)的換熱特性,分析背壓的主要影響因素及各因素的具體作用情況。然后采用粒子群優(yōu)化算法辨識了背壓控制系統(tǒng)的目標(biāo)模型。根據(jù)直接空冷系統(tǒng)非線性、時變、大遲延、大慣性等特性,選擇模糊PID控制對背壓控制系統(tǒng)進行模擬,并與傳統(tǒng)的PID控制進行比較。結(jié)果表明,模糊PID控制對被控對象模型具有較好的適應(yīng)能力,且具有較小的超調(diào)量和較快的調(diào)節(jié)時間。但為了進一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力,提出模糊內(nèi)模PID控制對系統(tǒng)進行優(yōu)化,結(jié)果表明該方法無論動態(tài)性能還是靜態(tài)性能都優(yōu)于前兩種,且具有更強的穩(wěn)定性和抗干擾能力,可為直接空冷機組背壓控制系統(tǒng)的控制策略的改進提供理論指導(dǎo)基礎(chǔ),具有一定的借鑒意義。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM621
【圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論選題背景和意義十三五”規(guī)劃綱要中指出，我國正處于工業(yè)化、城市化快速發(fā)展的階段，仍能保持較快增長，能源消費持續(xù)增加。由電力企業(yè)聯(lián)合會預(yù)測，“十三社會用電量年增速保持在 5.5%左右，我國的電力需求會進一步擴大。在火熟階段，其仍是我國的主要動力源。

在直接空冷系統(tǒng)中，汽輪機排汽通過排氣裝置送至空冷凝汽器中，軸流風(fēng)機將冷空氣吸入散熱器表面，使排汽冷凝為水，再由凝結(jié)水泵送回汽輪機回?zé)嵯到y(tǒng)。圖2.1 直接空冷系統(tǒng)流程圖直接空冷系統(tǒng)的組成包括從汽輪機排汽口到凝結(jié)水泵入口的所有設(shè)備、管道，從功能上講主要包括以下幾部分：排汽管道系統(tǒng)、空冷凝汽器、抽真空系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。1.排汽管道系統(tǒng)直接空冷系統(tǒng)排汽管道系統(tǒng)包括汽輪機排汽管道、乏汽分配管以及水聯(lián)箱的通流部分。汽輪機乏汽從汽輪機房水平地通過大直徑排汽管道排出到室外，然后水平延伸到兩側(cè)、逐漸減小直徑形成歧管，并與多個垂直布置的配汽管道連接，由空冷島上的多根蒸汽分配管分配到各個凝汽器。各蒸汽分配管分別與多個冷卻單元連接成一個冷卻單元組（或稱為一列）。2.空冷凝汽器空冷凝汽器是直接空冷系統(tǒng)的核心組成部分，由多個散熱器管束組成。其作用就是在汽輪機排汽口建立并維持一定真空，同時管束外的冷卻空氣與管束內(nèi)的蒸汽發(fā)生對流換熱，把汽輪機排出的乏汽凝結(jié)為水送至鍋爐給水。在布置上常采用 A 形

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本文編號：2720507