城市生活垃圾焚烧炉的建模

以天津某垃圾焚烧发电厂的400 t/d往复移动炉排式城市生活垃圾焚烧炉为具体研究对象,结合垃圾热解燃烧特性,建立焚烧炉综合数学模型并进行了仿真计算。将焚烧炉总体分为5个区进行分区计算,然后对垃圾料层在运动方向上进行分层计算,共分为112层。假定在料层内温度均匀,因此在高度方向上不再进行划分。以该模型为基础建立了国内第一台城市生活垃圾焚烧炉的仿真机。计算结果与现场数据对比表明,该模型与实际对象的运行特性符合较好。     

过热器单管泄漏故障模型及其仿真

根据单相介质受热管在泄漏工况下的传热传质机理，将一根过热器单管简化为两个集中参数受热管环节与一个分流环节的串联，给出了过热器单管工质泄漏故障的数学模型。该模型适用于对一类工质微量泄漏影响问题的分析研究。仿真结果表明：１）过热器单管泄漏对泄漏点后的金属管壁温度有较强的影响；２）随着泄漏量的增大，金属管壁的温度也呈升高趋势，且其升高速度与泄漏量的增加成正比，金属管壁温度的变化同时受泄漏点位置和泄漏量的影响，但泄漏量的影响是主要的因素；３）随着泄漏量的增加，金属管壁温度的上升时间缩短     

煤粉炉局部结渣的故障诊断模型

水冷壁结渣是电站燃煤锅炉中的经常性故障,及时估计锅炉的结渣情况对提高锅炉运行的经济性、防止锅炉发生严重事故具有重要的意义。该文分析了可用于诊断该故障的主要特征参数,运用神经网络的方法建立了局部结渣故障诊断模型。计算结果表明,诊断迅速、结果准确。该方法简单,无需昂贵的诊断设备,有广泛的应用前景。     

燃煤锅炉高效低NOx运行策略的实验研究

燃煤电站锅炉高效低污染燃烧对于节约能源和环境保护都有重要意义。借助正交实验获取数据,基于人工神经网络建立反映锅炉效率和排放特性的模型。通过引入成本系数,将NOx排放特性和反映锅炉效率的特征量统一起来。应用基于实数编码的遗传算法对锅炉高效低NOx运行进行寻优。理论分析和实验结果表明:该方法可获得锅炉的最佳运行参数,典型工况下NOx排放降低50m g.m-3,锅炉效率提高0.4%,为锅炉的经济与环保运行提供了可靠决策依据。     

PCA在非线性系统传感器故障检测和重构中的应用

由于主成分分析(PCA)方法是一种线性算法,基于PCA的故障检测方法若直接运用于非线性系统的传感器故障检测和重构,会导致明显的故障误报和数据重构错误。为了使基于PCA的传感器故障检测和重构方法适用于非线性较严重的热工过程,对该方法进行了有效的改进。应用不同负荷下的历史数据,分别建立机组不同负荷下的局部PCA模型,再根据机组当前实际运行负荷选择相应的PCA模型进行传感器故障检测和重构,并结合相邻负荷PCA模型的计算结果进行数据融合,从而进一步提高了故障检测的准确性和重构精度。理论分析和现场实际应用表明,该算法能够对非线性较为严重的电厂热工过程进行精确的传感器故障检测和重构。     

城市生活垃圾在流化床中的流动特性

为了建立城市生活垃圾在循环流化床中燃烧的模型,该文选取了几种生活垃圾的典型组分,通过冷态流化实验研究了它们在流化床中的流动特性。实验发现床料的作用使得不同垃圾流化特性趋于一致,保持在密相区运动;垃圾对床料的流化有抑制作用。该文选取聚乙烯塑料颗粒做为生活垃圾的代表,建立了床料与塑料类物质相互作用模型,定量地描述了床料对于塑料颗粒的作用,并以此为基础,探讨了塑料颗粒在循环流化床密相区内的运动规律。     

用于管道煤粉流量测量的文丘里管型设计及优化

为准确测量电站管道煤粉流量,设计了一种基于文丘里法的煤粉流量计。首先采用气固两相流数值模拟的方法,研究不同管型参数对文丘里法测量管道煤粉流量的影响,发现管型参数是影响稀相气固两相流测量结果的关键因素,并由此提出了文丘里管型设计的优化原则。然后从提高测量精度和保证测量稳定性两方面出发,对文丘里流量计进行了设计优化,获得了3种文丘里管的管型参数,可为管道煤粉流量测量的试验研究提供参考。     

文丘里法管道煤粉流量测量的实验研究

通过实验确定了用文丘里(Venturi)法测量煤粉流量的可行性。根据实验数据,得出了3种不同管型参数、固气比Z和气体速度u与差压Δp1m、Δp2m的关系,从物理意义上分析了上述关系的合理性,并进一步分析了气固两相流流经文丘里管产生压力损失的机理。从测量精度、重复性和压力损失等方面对3种不同的文丘里管进行了比较研究,得到了设计文丘里流量计的基本方法。在实验的基础上,标定了3种文丘里流量计的系数。实验表明,管径比为0.71的文丘里管测量煤粉流量的最大误差不超过5%。     

基于网络的锅炉故障诊断数据支撑平台

为了适应锅炉现场的实际情况,有效地进行诊断系统的开发,设计并建立了一个可以模拟锅炉实际运行的锅炉数据支撑平台。该平台采用网络客户／服务器方式设计,用于创建并维护锅炉系统的各种数据库,包括历史数据库、结构数据库、组态数据库、故障数据库等。平台可对锅炉系统的各种故障以数据的形式模拟、再现,并以数据公告板的方式实现对分布式诊断、协作诊断等高级诊断方法的支持。经过仿真试验,平台能够很好地模拟锅炉现场的实际情况,并能提供故障诊断系统调试所需数据。本数据平台可支持锅炉诊断系统的开发、调试,挂接各种诊断模块并连接锅炉的实际数据后,即形成一个完整的锅炉在线诊断系统。