汽轮机加热器数学建模和运行故障诊断

论文摘要

当代工业的发展离不开动力装置,汽轮机就是一个不可替代的动力机械,特别是在发电厂、船舶制造等工业中,其地位举足轻重。加热器作为汽轮机的一个重要的辅助设备,它对系统的安全和经济性有着很大的影响。了解加热器的热力性能和安全特性就显得尤为必要。本文根据船舶生产的实际需要,对作为船舶动力设备的汽轮机辅助设备-加热器做了系统的研究。首先对汽轮机加热器热力过程进行了分析,掌握其原理,再根据实际热力性能的需求对大功率的汽轮机加热器进行改进性的分析和建模,建立了汽轮机加热器的数学模型,并通过轮机模拟器仿真平台对加热器数学模型进行了仿真验证;最后对汽轮机加热器的故障诊断技术进行了初步探讨,首先概述汽轮机加热器故障的表现形式、特点以及故障研究的必要意义,然后综述了截止目前的汽轮机加热器故障处理的方法,最后阐述了故障诊断方法:基于不确定模型贝叶斯网络,提出对汽轮机加热器故障的处理的方法,切实解决了故障处理问题,对学习和应用都有一定的指导意义。本文在分析汽轮机加热器原理和建立数学模型的基础上,对汽轮机加热器的故障诊断技术做了深入的探讨,从而形成了从原理分析到数学建模再到故障诊断的研究思路,从而形成了一篇完整的探讨汽轮机加热器原理和故障的研究性文章。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 研究的意义
• 1.2 汽轮机的发展
• 1.3 汽轮机加热器参数计算
• 1.4 汽轮机加热器建模的背景和原则
• 1.5 汽轮机加热器故障诊断
• 1.6 论文结构和内容
• 第二章 汽轮机加热器热力过程分析
• 2.1 热力学基础概述
• 2.1.1 热力学的几个基本参数
• 2.1.2 热力学定律
• 2.2 水蒸汽形成及流动规律
• 2.2.1 水蒸汽在定压下的形成过程
• 2.2.2 水蒸汽热力过程分析
• 2.2.3 水蒸汽在喷管中的流动规律
• 2.2.4 喷管中蒸汽流速计算
• 2.2.5 蒸汽节流和应用
• 2.3 汽水流动损失以及减小损失的方法
• 2.3.1 稳定流能量方程
• 2.3.2 汽水流动时阻力损失计算
• 2.3.3 减少汽水流动损失的方法
• 2.4 汽轮机热力过程分析
• 2.4.1 蒸汽在喷嘴中的热力过程
• 2.4.2 截面变化的喷嘴对蒸汽流速的影响
• 2.4.3 蒸汽在动叶片中的流动
• 2.4.4 常见的级内损失
• 2.4.5 复速级提高轮周效率
• 2.5 本章小结
• 第三章 汽轮机加热器数学模型的构建
• 3.1 模块化建模方法
• 3.2 汽轮机加热器数学建模
• 3.3 加热器建模基础
• 3.4 加热器建模
• 3.4.1 加热器过热段数学模型
• 3.4.2 加热器凝结段数学模型
• 3.4.3 加热器疏水冷却段数学模型
• 3.5 加热器数学模型的仿真验证和本章小结
• 3.6 本章小结
• 第四章 汽轮机加热器故障诊断技术
• 4.1 汽轮机加热器故障诊断技术现状
• 4.1.1 汽轮机加热器故障诊断中存在的问题
• 4.1.2 汽轮机加热器故障诊断的发展前景与趋势
• 4.2 汽轮机加热器故障诊断概述与处理方法
• 4.2.1 汽轮机加热器故障诊断概述
• 4.2.2 汽轮机加热器故障处理方法
• 4.3 故障信息的采集
• 4.3.1 机组的稳态信号
• 4.3.2 机组的瞬态信号
• 4.4 基于不确定知识模型汽轮机加热器故障诊断
• 4.4.1 不确定的汽轮机故障诊断模型
• 4.4.2 故障诊断网络
• 4.4.3 不确定知识模型加热器故障诊断实例
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 5.1 全文总结
• 5.2 进一步工作展望
• 参考文献
• 攻读学位期间主要科研成果
• 致谢