在國(guó)家節(jié)能減排新形勢(shì)下及我國(guó)特殊的能源分布,燃煤電廠(chǎng)直接空冷系統(tǒng)的使用是解決水煤矛盾的有效措施。但是在直接空冷機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中,出現(xiàn)的熱風(fēng)回流,冬季管束凍結(jié)以及換熱不勻等問(wèn)題也切實(shí)影響燃煤電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益及安全運(yùn)行。為此,本文從直接空冷凝汽單元?jiǎng)討B(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)優(yōu)化為切入點(diǎn),通過(guò)從鍋爐側(cè)與空氣側(cè)分析影響空冷凝汽器出口風(fēng)溫的的因素以及開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置兩個(gè)方面展開(kāi)了深入研究。1.目前直接空冷系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)相對(duì)薄弱。針對(duì)出口風(fēng)溫特性研究,本文提出了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直接空冷凝汽單元出口風(fēng)溫預(yù)測(cè)模型。以排汽溫度、環(huán)境溫度、機(jī)組負(fù)荷、凝結(jié)水溫度、排汽壓力以及軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為模型的輸入,以出口風(fēng)溫為模型輸出,研究直接空冷機(jī)組的動(dòng)態(tài)參數(shù)。各因素歷史數(shù)據(jù)分別從現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)中采集,對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理后,運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立空冷凝汽器出口風(fēng)溫預(yù)測(cè)模型。最后,通過(guò)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證模型的有效性。該模型可以預(yù)測(cè)不同工況下的空冷凝汽器的出口風(fēng)溫,為下一步開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)提供依據(jù),從而為空冷凝汽器溫度測(cè)量點(diǎn)的位置和數(shù)量合理布置,也為空冷凝汽器的清洗周期做一個(gè)參考。2.根據(jù)上述理論研究結(jié)合專(zhuān)業(yè)所學(xué),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套用于直接空冷凝汽單元?jiǎng)討B(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)的裝置。首先通過(guò)Solidworks軟件,進(jìn)行了比例為1:1的三維機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括外形的設(shè)計(jì)以及非標(biāo)件的作圖,并進(jìn)行了三維運(yùn)動(dòng)仿真,論證了機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性。通過(guò)一系列的硬件選型后,最終確定采用SIEMENS SIMOTION D435硬件平臺(tái),通過(guò)SINAMICS S120來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī),作為測(cè)量裝置的驅(qū)動(dòng)器。選用KIMO以及SICK等傳感器進(jìn)行溫度,風(fēng)速,位移等的監(jiān)測(cè)。在上位機(jī)配置中,監(jiān)控畫(huà)面的開(kāi)發(fā)主要由GE的Proficy HMI/SCADA-IFIX中文版軟件完成,并且通過(guò)OPC通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了iFIX軟件與控制軟件SIMOTION SCOUT的通訊。本課題以山西某矸石發(fā)電有限公司2×300MW直接空冷機(jī)組的歷史數(shù)據(jù)為依據(jù),結(jié)合理論研究及專(zhuān)業(yè)所學(xué),建立了直接空冷凝汽器出口風(fēng)溫預(yù)測(cè)模型,并且設(shè)計(jì)優(yōu)化了直接空冷凝汽單元?jiǎng)討B(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置,對(duì)同類(lèi)型的直接空冷系統(tǒng)換熱性能、動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)點(diǎn)優(yōu)化以及監(jiān)測(cè)手段提供一定的參考。
【學(xué)位單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TM621;TP183
【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 我國(guó)直接空冷技術(shù)的發(fā)展
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 空冷凝汽器的設(shè)計(jì)
        1.3.2 空冷凝汽器(ACC)的性能實(shí)驗(yàn)
        1.3.3 空冷系統(tǒng)優(yōu)化控制及安全運(yùn)行技術(shù)
    1.4 本課題的目的與主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 直接空冷機(jī)組簡(jiǎn)況及存在問(wèn)題
    2.1 直接空冷機(jī)組的工作流程介紹
    2.2 直接空冷機(jī)組的冷端系統(tǒng)
        2.2.1 空冷凝汽器
        2.2.2 排水箱及凝結(jié)水收集的設(shè)備
        2.2.3 風(fēng)機(jī)以及驅(qū)動(dòng)裝置
        2.2.4 抽真空系統(tǒng)
        2.2.5 排汽管道
        2.2.6 凝汽器清洗系統(tǒng)
    2.3 直接空冷機(jī)組冷端主要參數(shù)
        2.3.1 試驗(yàn)機(jī)組的初始溫差
        2.3.2 試驗(yàn)機(jī)組的設(shè)計(jì)背壓
        2.3.3 軸流風(fēng)機(jī)的軸功率
    2.4 直接空冷系統(tǒng)運(yùn)行遇到的問(wèn)題
        2.4.1 冬季防凍問(wèn)題
        2.4.2 最佳背壓的設(shè)定
        2.4.3 溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空冷凝汽器出口風(fēng)溫預(yù)測(cè)
    3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.1.1 神經(jīng)元模型的結(jié)構(gòu)
        3.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)
    3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)介
        3.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
        3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法原理
        3.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作流程
    3.3 構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空冷凝汽單元出口風(fēng)溫預(yù)測(cè)模型
        3.3.1 模型變量的選擇
        3.3.2 數(shù)據(jù)的預(yù)處理
        3.3.3 網(wǎng)絡(luò)模型的設(shè)計(jì)
    3.4 模型的訓(xùn)練及驗(yàn)證
    3.5 預(yù)測(cè)結(jié)果的分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 直接空冷凝汽單元?jiǎng)討B(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 前言
    4.2 直接空冷凝汽單元?jiǎng)討B(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件選型
        4.2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        4.2.2 控制系統(tǒng)的選型
        4.2.3 伺服電機(jī)的選型
        4.2.4 傳感器的選型
    4.3 直接空冷凝汽單元?jiǎng)討B(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 控制網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)
        4.3.2 監(jiān)控組態(tài)的開(kāi)發(fā)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)況及聯(lián)系方式

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本文編號(hào)：2840248