（定稿）毕业论文_汽轮机的运行及设计（最终定稿） ㊣ 精品文档 值得下载

系统需要实时获取机组运行数据，这些数据主要包括过程参数流量压力温度等辅机功率及离线分析数据如煤发热量等。

如何将这些数据准确可靠地传送到计算机系统中进行分析运算，是需要首先考虑的问题。

根据项目依托工程单位机组现状，其控制系统采用的集散控制系统和的，大部分机组参数已经进入，部分新加参数无法直接进入的，如主要辅机功率信号等，则通过多功能电能变送器采集，经通信线路送往耗差分析计算机。

实现方案如图所示。

该方案分别通过及获得机组实时数据，这些数据方面供耗差分析与优化控制系统使用，另方面上传至耗差分析服务器，以便在网上显示耗差分析结果并提供查询。

本系统中由于增加了独立的耗差分析服务器，有效地实现了实时数据与系统的隔离，办公室中的机上单独安装耗差分析客户端程序。

耗差分析系统与通过监控信息系统网络相连，并通过网络将分析计算结果及操作指导信息提供给系统维护工程师及运行操作员。

对于管理人员来说，耗差分析系统分析结果可以通过网络，以浏览器的方式观察。

该方案的特点是网络结构合理。

在控制网络与网络之间增加监控网络，既满足了耗差分析系统数据采集实时性的要求，又避免了网络稳定性差对系统的影响便于为不同的使用者提供相应的显示操作界面。

如工程师站操作员站要求显示界面内容详实实时性好可靠性高，管理人员要求显示界面操作简洁便于使用将厂级自动化系统划分为监控信息系统与管理信息系统是当前被普遍认可的方式，主要处理全厂实时数据，完成厂级生产过程的监控和管理，厂级故障诊断和分析，厂级性能计停机过程与启动过程相反，因此汽轮机每启停次，部件就受到压缩与拉伸的次循环的交变应力。

当启停频繁时，就形成低频率的交变应力。

当热应力超过金属的许用力值时，产生永久性的塑性变形。

随着运行时间的增长，部件表面就会产生裂纹，使出现疲劳损伤，以致发生转子断裂事故。

气缸的热应力运行实践证明，气缸出现裂纹，大多由拉引力所引起。

因汽缸结构不同，不同的汽室换热情况不同，其中喷嘴调节汽轮机以高压缸调节级和中压缸进气处蒸汽温度变化最大，热应力为最高。

当温差消失后，残留的拉应力再加上蒸汽压差所引起的静拉力，很容易使气缸产生裂纹。

所以在启停过程中要严格控制调节汽室蒸汽温度的变化率，存在从什么负荷开始滑和什么时候又开始定的问题。

总之，对应负荷，可选择的蒸汽初压在很大范围内可供选择。

根据以上的原则，汽轮机的负荷与新蒸汽压力的最优值的关系应该由式来确定，从而动态地确定汽轮机的最优初压与负荷的关系曲线。

锅炉部分经济性分析模型建立传统计算锅炉效率的反平衡方法是从运行结果值出发，测定系列运行状态参数进而计算得出各项损失，最终得出锅炉热效率。

通过传统方法计算得出的最终结果不能定量反映造成各项损失的原因，不利于在线耗差分析与优化控制。

我们通过对燃烧理论及锅炉运行原理的认真研究推理，综合考虑煤质特性及运行工况变化对锅炉效率的影响，推导出以下解析评估模型锅炉机械不完全燃烧损失解析评估模型锅炉排烟温度应达值解析评估模型运用规划数学原理确定最佳炉膛出口过量空气系数结合正反平衡计算原理，经过推导验证，提出套新的计算锅炉效率的计算方法，该方法只需根据所采集的数据进行处理计算，从而实现了锅炉效率在线计算。

机组控制用数学模型建立我们采用机理法建立了常用热力设备及系统的通用动态数学模型，编制相应的自定义函数，在中建立了套通用的热工过程动态模型算法库，包括汽机系统简化模型汽机本体数学模型除氧器数学模型给水回热加热系统数学模型锅炉系统蒸发区模型炉膛换热模型等。

由于模型是采用机理法建立的，从本质上反映了机组的非线性，较当前控制系统设计中常用的传递函数模型更接近机组实际，为先进控制算法的设计仿真提供了个通用平台。

为了使模型适用于特定机组，我们研究开发了通过现场运行数据对数据进行修正的方法。

模型建好后，应根据设计参数计算各热力设备及系统动态模型的系数，逐步组态出各子系统的模型，并进步连接成更大的模型，最终形成火电机组整体动态模型。

控制系统鲁棒性分析和参数整定由于模型的不精确性，所以要求所设计的控制系统应具有定的鲁棒性。

为此，我们定义了个表示鲁棒性的指标ε，它能够反映串级控制系统内环和外环的相互作用并清楚地表明每个环路的鲁棒性。

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