联合循环机组性能劣化因素定量计算分析研究

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联合循环机组运行时,很多因素会对其特性产生负面影响,导致机组性能劣化,既包括锈蚀、污垢、变形等设备的劣化因素(定义为设备劣化因素),也包括工作人员对部件的运行操作水平因素(定义为运行操作因素),且二者均属于作用于部件的性能劣化因素。当多种性能劣化因素共同影响机组时,若能排除机组之外和其他部件影响的干扰,定量分析特定部件的性能劣化因素本身对机组性能的影响,可以指导机组的维护维修或运行工作,具有重要意义。本文首先对联合循环机组及其性能指标、部件工作原理、工质系统进行说明,将影响机组性能的因素分为源于机组之外的外源因素(如空气、燃料、冷却水物性和负荷率)和源于机组内部的性能劣化因素,并借助定量描述的主导因素法,选择反映部件热力过程的合适参数(定义为特性参数),分析影响其数值的主导因素,描述二者之间的关系规律(定义为特性参数规律)。此规律即部件本身热力过程遵循的规律,只受部件自身性能劣化因素的影响。因机组内工质流动和能量传递,部件特性参数数值改变时,其变化不仅由部件自身决定,也直接或间接地受到外源因素和其他部件的影响,且工质流动上游部件会影响下游部件。同理,当部件特性参数的改变影响机组性能时,性能指标的变化也源于部件自身、上游部件、外源因素的共同作用。对特定部件而言,为了排除其上游部件、外源因素的干扰,定量计算由部件自身性能劣化因素导致的性能指标变化,需要定量描述上游部件性能劣化因素、外源因素影响下的机组及其性能指标。随后,定量描述此影响与部件自身性能劣化因素共同作用的新情况下的机组及其性能指标。比较不同情况的定量描述和性能指标,可以从源于部件自身、上游部件、外源因素的性能指标变化中,排除由上游部件、外源因素导致的变化,从而定量计算由部件自身导致的性能指标变化。通过此方法即可定量计算不同部件不同性能劣化因素对性能指标的影响。随后,本文将此方法用于某电厂机组EBSILON仿真模型,拟合不同性能劣化因素对部件特性参数和机组性能的影响,定量计算不同工质系统中不同部件设备劣化、运行操作因素对性能指标的影响及其程度与机组负荷率的关系,验证了模型和计算方法的可行性。最后,本文分析了真实电厂机组可采集数据的局限性,在其限制下根据真实运行数据计算机组整体设备劣化和运行操作因素对真实性能指标的影响,并选择性分析了电厂部分部件特性参数规律的变化情况。
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