基于Ebsilon的火电厂热力系统建模、监测及优化研究

发布时间：2017-10-18 00:42

  本文关键词：基于Ebsilon的火电厂热力系统建模、监测及优化研究

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【摘要】：随着节能减排要求的日益提高,实时监测和运行优化已经成为提高火电机组运行效率的前提和关键。本文以华电国际邹县发电厂8#超超临界1000MW机组为研究对象,基于德国Steag公司的Ebsilon软件平台实现了电厂系统的建模和全工况下的监测,并进一步建立了能够反映调节阀开度对负荷影响的调节级性能模型,形成了能够开展滑压运行优化的模拟工具。本文首先对作为研究工具的Ebsilon软件进行概述,通过对各功能进行分析和案例实现来展开。其次,针对研究对象,对主体部件模块采用基于物理机理的“主导因素法”和实际数据挖掘相结合的建模方法:该方法的核心是通过对特性方程和物理机理的理论分析,确定能表征每个部件模块运行特征的“特性参数”及决定此参数的“主导因素”,并使得此选择能与Ebsilon计算模式相吻合,要点是通过对实际数据的挖掘确定此两者之间的关系;并在此基础上加入其它部件模块,简化输入,最终形成电厂系统的变工况仿真模型。然后,对所建电厂仿真模型,根据设计计算书给出的多工况热平衡图进行模型标定,并以图中的设计数据作为基准与仿真结果进行对比,发现各个测点仿真值和设计值的相对误差绝对值几乎均在1%以内,以此证明仿真模型的准确性;之后,采用电厂实际运行数据对模型进行了修正和标定,将此模型运用于监测试验,通过比较修正后模型仿真值和实测值的相对误差,证明此模型实际运用的可行性和准确性。此外,针对所获数据进行分析挖掘,成功自主构建了能够考虑调节阀开度影响的调节级模型,将调节级的阀门开度与负荷相关联,使得滑压运行优化曲线得以试算实现。最终,通过对上述过程的总结,在给出多方面结论的同时,为我国自主开发监测优化系统提供建模和优化思路。
【关键词】：热力系统 Ebsilon 主导因素 仿真监测 滑压运行优化
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM621
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 引言9-16
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.1.1 我国火电行业发展现状9
• 1.1.2 火电机组热力系统监测和优化的意义9-10
• 1.2 国内外相关研究现状10-14
• 1.2.1 电厂系统节能理论10-11
• 1.2.2 国外研究现状11-12
• 1.2.3 国内研究现状12-14
• 1.3 研究思路14-15
• 1.4 本文章节安排15-16
• 第2章 研究方法-EBSILON使用方法及技巧16-26
• 2.1 EBSILON概况16
• 2.2 EBSILON搭建方法说明及技巧16-18
• 2.3 EBSILON功能及其实现案例18-25
• 2.3.1 功能 1：部件仿真18-19
• 2.3.2 功能 2：数据协调19-21
• 2.3.3 功能 3：系统仿真21-23
• 2.3.4 功能 4：逻辑部件运用23-24
• 2.3.5 功能 5：自主建模部件24-25
• 2.3.6 功能 6：数据传输25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 基于设计数据的电厂热力系统EBSILON建模26-54
• 3.1 研究对象-华国际邹县发电厂8号机组26-27
• 3.2 EBSILON电厂建模步骤27
• 3.3 EBSILON电厂建模过程27-52
• 3.3.1 主导因素法28
• 3.3.2 主体部件构建28-45
• 3.3.3 其余相关部件构建45-47
• 3.3.4 整体系统构建47-48
• 3.3.5 基准工况-变工况计算48-52
• 3.4 基于设计数据的模型仿真结果与实际结果比较52-53
• 3.5 本章小结53-54
• 第4章 基于EBSILON电厂模型的实际监测运用54-65
• 4.1 对于监测、优化、诊断的剖析54-55
• 4.2 EBSILON电厂系统模型用于实际监测55-63
• 4.2.1 实际变工况状态模型标定及原模型的不足55-56
• 4.2.2 换热器模型修正思路56-57
• 4.2.3 自主建模修正方法57-60
• 4.2.4 分段修正方法60-63
• 4.3 基于实际数据的监测结果63-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 基于EBSILON的电厂系统滑压运行优化65-75
• 5.1 电厂变工况下的运行方式65-68
• 5.2 滑压运行优化68-69
• 5.3 调节级级组模型重建69-72
• 5.4 模型验证72-73
• 5.5 滑压优化曲线73
• 5.6 本章小结73-75
• 第6章 结论及展望75-78
• 6.1 研究结论75-76
• 6.2 研究不足76-77
• 6.3 后续研究展望77-78
• 插图索引78-80
• 表格索引80-81
• 参考文献81-84
• 致谢84-86
• 附录A86-88
• 附录B88-91
• 附录C91-93
• 个人简历93

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本文编号：1051982