超临界锅炉管内氧化皮磁性检测分析及堆积量软测量

发布时间：2024-03-01 03:40

　　为满足电力需求及发电的绿色环保,我国的火电机组正在向超(超)临界机组发展。但机组在长期服役过程中,锅炉内部管道发生氧化,当产生的氧化皮脱落堆积到一定程度时,会引起管道堵塞爆管、汽轮机主气门卡涩等问题,严重影响火电厂安全运行。当前常用的超声检测、射线检测、声振检测等手段都存在一定的不足,无法达到对氧化皮堆积量进行快速准确的测量。基于此背景,论文提出将磁性检测法用于超临界锅炉管内氧化皮堆积量软测量技术的研究,实现对氧化皮堆积量快速准确的测量。本文以华能集团某电厂为背景,将超临界锅炉管内产生的氧化皮作为研究对象。首先,结合锅炉管道氧化皮形成的机理,采用了一种非停机状态下氧化皮主管道颗粒分离技术,并提出氧化皮检测方案。其次,通过ANSYS仿真软件进行氧化皮磁性检测的可行性分析;利用仿真实验确定实验装置有效的结构参数,验证了奥氏体不锈钢管道周围磁感应强度值作为管内氧化皮堆积量辅助变量的合理性。然后,搭建了实验装置并进行数据采集,针对采集到的原始数据存在异常情况,提出一种改进阈值分割的数据预处理方法。最后,进行氧化皮堆积量软测量方法的研究。为满足现场对堆积量快速测量的要求,通过对管道氧化皮空间磁场...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要内容
2 氧化皮磁性检测原理及检测方案设计
    2.1 氧化皮生成机理及特性分析
        2.1.1 生成机理
        2.1.2 氧化皮特性分析
    2.2 氧化皮检测相关理论
        2.2.1 磁性检测法
        2.2.2 软测量技术
    2.3 氧化皮颗粒在线分离
    2.4 氧化皮检测方案设计
    2.5 本章小结
3 基于ANSYS的氧化皮磁性检测仿真分析
    3.1 氧化皮磁场分布的求解方法
        3.1.1 磁场分布的求解方法
        3.1.2 麦克斯韦方程组
    3.2 氧化皮检测的有限元仿真流程
        3.2.1 ANSYS软件介绍
        3.2.2 有限元仿真步骤
    3.3 实验装置结构优化分析
        3.3.1 激励源参数对检测结果的影响分析
        3.3.2 磁场方向对检测结果的影响分析
        3.3.3 传感器提离值对检测结果的影响分析
    3.4 氧化皮堆积量仿真结果分析
        3.4.1 磁感应强度分布云图
        3.4.2 磁感应强度分布曲线图
    3.5 本章小结
4 氧化皮磁场数据采集及预处理
    4.1 氧化皮实验装置及数据采集系统
        4.1.1 实验装置结构及功能
        4.1.2 上位机数据采集系统组成及功能
    4.2 改进阈值分割的数据预处理方法
        4.2.1 异常数据特征
        4.2.2 数据阈值分割
        4.2.3 缺失数据的填补
    4.3 本章小结
5 基于磁场梯度的氧化皮堆积量软测量方法
    5.1 氧化皮空间磁场模型
    5.2 磁场梯度软测量方法
        5.2.1 滑动窗口
        5.2.2 多项式拟合
        5.2.3 梯度计算
    5.3 实验结果评价
    5.4 本章小结
6 基于粒子群灰狼-支持向量机的氧化皮堆积量软测量方法
    6.1 支持向量机模型介绍
    6.2 样本数据处理及核函数选取
        6.2.1 氧化皮软测量模型数据划分
        6.2.2 数据归一化方法选择
        6.2.3 核函数选取
    6.3 支持向量机超参数寻优方法
        6.3.1 网格搜索参数优化方法
        6.3.2 粒子群参数优化方法
        6.3.3 灰狼参数优化方法
        6.3.4 混合粒子群灰狼优化方法
    6.4 实验结果评价
        6.4.1 评价标准
        6.4.2 实验结果分析
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果



本文编号：3915383