汽轮机性能在线计算方法分析和软件实现

论文总字数：20409字

摘 要

在能源方面，开源节流、提高利用效率是我国可持续发展政策的重要环节。

热耗率计算遵循质能守恒定律，但在线监测时，由于多种因素的影响，计算出的汽轮机热耗率存在较大误差。在线热耗率受设备状况、环境参数、运行水平等要素影响较大。

计算模型要海量数据来构建，所以在线监测时需要持续不断地测量数据。很多情况下，由于测量环境恶劣，加上仪器故障，测得的数据很不稳定，波动很大。现场采集测量的数据的精确性会直接影响热耗率计算结果的准确性。但是在实际运行中，测量过程中存在众多因素影响，测量结果不能连续不断而且经常出现较大误差，这会使热耗率的计算分析工作困难重重。所以，广泛适用的、无严格限制条件的在线汽轮机热力性能计算方法是至关重要的而且是迫切需求的，同时提高热耗率在线监测准确性也是相当重要的，只有这样计算结果才能避免不必要的误差。

现在电厂的厂级监控系统都是基于商业实时数据库的软件，而此类软件存在许多弱点。而开源内存数据库Redis可以为在线分析提供良好的数据条件，使开发出独立于商业软件之外的在线分析系统成为可能。采用伴随着互联网应用大数据和云平台而发展起来的开源数据库平台和框架，构建电厂实时性能分析系统，弥补商业实时数据库的不足，提升火力发电厂监控数据信息的水平，提升企业运营效益。

所以本论文在深入学习汽轮机热力试验方法并分析其试验过程后，根据在线条件，给出广泛适合各种条件的、较为准确的汽轮机热力性能计算方法。而开源内存数据库Redis在线分析汽轮机热力性能提供了性能卓越的实时数据库系统，在算法分析的基础上，基于Redis开发汽轮机热力性能在线监视软件。

关键词：汽轮机性能, 热耗率计算,在线状态监测,软件开发

Abstract

Saving energy, improving energy efficiency is the implementation of sustainable development policies, a major basic requirements.

Heat Rate Calculation Formula follow the mass conservation equation and energy balance equation, but the on-line monitoring, due to many factors, there is greater uncertainty Turbine Heat Rate Calculation results online. Online Heat Rate by condition, environmental parameters, and other factors influenced the operational level.

odel to build huge amounts of data, it is necessary to continuously measure the online monitoring data. In many cases, due to poor measurement environment, with equipment failure, the measured data is very unstable, volatile. Measurement data collected at the scene of the accuracy will directly affect the accuracy of Heat Rate Calculation of results. However, in actual operation, the measurement process there are many factors, the measurement results can not be continuous and often larger error, calculation and analysis work which makes heat rate difficult. So, broadly applicable, no strict restrictions turbine thermal performance line calculation method is critical and urgent needs, while increasing the rate of heat loss online monitoring accuracy is also very important, the only way to avoid unnecessary calculations error.

Now the plant SIS system is based on commercial real-time database software, and such software has many weaknesses. Open source database Redis memory can provide good conditions for the online analysis of data, so that the development of independent commercial software, on-line analysis system possible. With the use of Internet applications and big data cloud platform to develop open-source database platforms and frameworks to build power plant real-time performance analysis system, compensate for the lack of commercial real-time database, enhance the level of thermal power plant monitoring data and information, enhance operational efficiency.

Therefore, this paper learned turbine thermal test methods and test procedures for online condition given Turbine Performance Calculation Method for online condition. Open source database Redis memory online analytical Turbine Performance provides high performance real-time database system, based on the analysis of algorithms, based on Redis developer Turbine Performance monitoring software online.

Keywords: Steam Turbine, Heat Rate, On-line Monitoring,Software, Development

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 选题背景和意义 1

1.2 热耗率在线计算方法 1

1.3 火电厂在线监控系统 1

1.4 存在问题和研究内容 2

第二章 热耗率在线计算方法 3

2.1 热耗率计算方法概述 3

2.2 常见的热耗率在线计算方法 4

2.2.1 质能守恒方法 4

2.2.2 神经网络模型法 6

2.2.3 弗留格尔公式法 7

2.3 动态选择法 8

2.3.1 动态选择方法介绍 8

2.3.2 计算实例分析 9

2.4 本章小结 11

第三章 基于商用数据库的火电厂厂级监控系统 12

3.1 火电厂厂级监控系统简介 12

3.2 火电厂厂级监控系统的结构和功能 12

3.2.1 厂级监控信息系统的结构 12

3.2.2 厂级监控信息系统的功能 13

3.3 本章小结 14

第四章 汽轮机热力性能在线监测软件 16

4.1 软件开发简介 16

4.2 基于Python的开发环境 16

4.2.1 Python的特色 16

4.2.2 Python的功能 16

4.3 基于Redis的高速实时数据服务 17

4.3.1 Redis数据类型 17

4.3.2 高速实时数据服务 17

4.4 基于Tornado的Web监视 18

4.4.1 项目架构 18

4.4.2 监视项目 19

4.4.3 监视系统运行 20

4.5 本章小结 21

第五章 结论 22

致谢 24

参考文献 25

第一章 绪论

1.1 选题背景和意义

随着GDP的迅速增长，中国经济迅速发展。但随之而来的却是环境污染，能源短缺。而能源更是影响着我国经济的发展。于是为了可持续的经济发展，节约能源、提高能源利用效率势在必行。我国电力行业最多的火力发电厂，于是火电厂节能降耗变成了一项艰巨而复杂但是势在必行的任务。在计算机技术、测量技术等发展迅猛的今天，我们有必要开发出一套对电厂节能具有原则性指导意义、能快速而准确的处理数据的火电厂监控计算系统。

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