锅炉汽轮机组汽水循环系统泄漏故障智能定位及诊断

摘要

泄漏是锅炉汽轮机组汽水循环系统的常见故障，严重影响机组运行的安全经济性。由于机组整个汽水循环系统包括凝结水、给水、回热循环、锅炉水循环、过热蒸汽及再热蒸汽等多个子系统，而且各个子系统内汽水工质相互连接，紧密耦合，当某一子系统内发生泄漏时不仅影响该子系统参数，对相关子系统的运行参数也会发生影响。由于目前电站热力系统泄漏故障诊断研究多针对单一子系统进行，这就很难避免其它子系统发生故障导致该系统参数异常变化时可能引起的误诊断问题。此外电站故障诊断多针对单一工况（如额定工况）开展研究，而实际机组工况多变，加上热力系统本身结构复杂，使得电站热力系统故障诊断在实际机组应用中受到很大限制。
　　为此，针对机组汽水循环系统常见的低加泄漏、高加泄漏、锅炉四管泄漏等故障，将汽水循环系统作为一个整体，全面考虑各子系统间的参数耦合特性，提出一种基于二级神经网络的汽水循环系统故障分层次定位及诊断方法。其中，第一级神经网络对故障发生的子系统进行初步定位，第二级神经网络则采用BP网络对各子系统内故障的具体类型进行诊断。针对不同负荷下程度多变故障的诊断问题，文中同时采用征兆缩放优化技术实现故障的正确识别。
　　本文以某600MW超临界机组为对象，借助电站全范围仿真系统开展研究。通过对汽水循环系统典型故障规律的仿真实验，提取大量故障样本，采用征兆模糊处理方法构建故障定位和诊断的模糊知识库，进而完成故障定位及各子系统故障诊断神经网络模型的训练。根据机组不同稳态工况的仿真运行数据，采用插值法预测不同负荷下故障特征参数应达值；在Matlab环境下编写结合征兆缩放寻优技术的故障定位及诊断程序，与火电机组仿真机进行实时通信，进行详细的故障诊断仿真实验。结果表明本文方法应用于不同负荷工况下机组汽水循环系统的泄漏故障定位及诊断，可取得较好的效果。

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第1章 绪论

1.1 课题背景与意义

1.2 课题国内外研究现状

1.3 论文的主要工作

第2章 汽水循环系统故障分析与仿真研究

2.1研究对象及仿真实验平台简介

2.2 锅炉“四管”泄漏故障分析及故障规律仿真研究

2.3 高加泄漏故障分析及故障规律仿真研究

2.4 低压加热器泄漏故障分析及故障特征规律仿真研究

2.5 本章小结

第3章 热力系统故障的神经网络诊断方法

3.1 神经网络基本原理

3.2 神经网络故障诊断方法的总体流程

3.3 故障征兆的模糊表达方法

3.4 故障神经网络诊断模型

3.5 不同负荷程度多变故障的诊断方法

3.6 本章小结

第4章 汽水循环系统泄漏故障的分层次诊断方法

4.1 故障分层次定位及诊断的总体思路

4.2 故障子系统定位神经网络模型建立

4.3 各子系统神经网络诊断模型建立

4.4 本章小结

第5章 汽水循环系统泄漏故障定位诊断仿真实验研究

5.1 600MW稳态工况不同程度泄漏故障仿真实验

5.2 变负荷工况下不同程度泄漏故障仿真实验

5.3 本章小结

第6章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢