电厂热力系统设备性能监测与应用研究

论文摘要

随着国家节能降耗计划的实施以及“竞价上网”政策的逐步发展,降低生产成本已经成为电厂在保证安全性基础上面临的另一个急需解决的现实问题。电厂安全经济运行需要及时了解其经济性指标的变化情况,并分析影响经济性的因素以便对运行参数进行调整,使机组运行在更经济的状态。因此,需要对设备的运行情况进行监测并对各经济性指标进行计算,从而指导运行人员对运行参数进行调整。由于现有的电厂热力系统设备性能监测类软件价格昂贵,且这些软件大多针对特定机组进行开发,通用性不强。本着通用、实用、易用的原则,本文采用了模块化的思想实现电厂热力系统设备性能监测系统的开发。通过对电厂热力系统设备的计算模型及运行机理进行研究,利用Microsoft Visio构建了加热器等电厂热力系统通用设备的模型及模型库,开发了汽轮机、加热器、凝汽器等设备的模块化计算函数,从而构建了基于图形化的解决方案。利用MATLAB开发了计算工具箱,通过ActiveX技术实现了系统模型与计算程序的对接。在对热力系统进行建模并进行热力计算时,需要对模型中的设备和管道进行编号。当系统规模很大的时候,编号过程繁琐易错。通过对电厂热力系统建模仿真的方法进行研究后,提出了一种在建模的过程中自动对设备和管道进行编号的技术。利用Visio平台进行二次开发。介绍了自动编号的实现机理。然后阐述了偏差分析的意义、内容及计算模型,研究了机组运行参数目标值的确定方法。重点介绍了几个典型运行参数目标值的确定方法。最后,以实际电厂热力系统为研究对象,通过可视化建模、热平衡计算、经济性指标计算及偏差分析验证了所研究方法的有效性及实用性。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 2 电厂热力系统分析理论基础
• 2.1 热力系统经济性分析方法
• 2.2 定量计算模型及指标
• 2.2.1 计算中常用参数分类
• 2.2.2 加热器形式的划分
• 2.2.3 热力系统通用矩阵模型
• 2.2.4 济性指标计算模型
• 2.3 热力系统经济性影响因素
• 2.4 本章小结
• 3 热力系统性能计算软件的开发
• 3.1 热力系统结构分析
• 3.1.1 网络图的矩阵表示
• 3.1.2 热力系统的网络拓扑分析
• 3.1.3 热力系统的流体网络矩阵
• 3.2 模型组态环境的实现
• 3.2.1 热力系统模具的开发
• 3.2.2 编号的自动实现技术
• 3.2.3 网络拓扑结构的识别
• 3.3 计算模块的开发
• 3.4 应用实例
• 3.5 本章小结
• 4 电厂经济指标的偏差分析
• 4.1 概述
• 4.2 偏差分析计算模型
• 4.3 目标值的确定方法
• 4.4 典型参数基准值的确定
• 4.4.1 主蒸汽温度的基准值确定
• 4.4.2 主蒸汽压力的基准值确定
• 4.4.3 加热器端差的基准值确定
• 4.4.4 凝汽器真空的基准值确定
• 4.5 基于可视化软件的偏差分析实例
• 4.5.1 N600-16.7/537/537机组系统热经济指标计算
• 4.5.2 N600-16.7/537/537机组热力系统偏差分析
• 4.6 本章小结
• 5 电厂热力系统设备性能监测的应用
• 5.1 集散控制系统的数据采集
• 5.2 EDPF-NT系统组态和软硬件配置
• 5.2.1 域和站的建立
• 5.2.2 卡件的建立
• 5.2.3 点记录的建立
• 5.2.4 控制逻辑与组态
• 5.3 基于OPC技术的DCS-MATLAB数据通信
• 5.3.1 OPC技术简介
• 5.3.2 使用OPC ActiveX控件实现DCS-MATLAB数据通信
• 5.4 电厂热力系统设备性能监测软件包
• 5.5 应用实例
• 5.5.1 系统介绍
• 5.5.2 系统模型的建立
• 5.5.3 经济性计算
• 5.5.4 系统偏差分析
• 5.6 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 本文的主要工作
• 6.2 进一步研究的方向
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集