上海交通大学学报 ›› 2021, Vol. 55 ›› Issue (4): 444-454.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.033
所属专题: 《上海交通大学学报》2021年12期专题汇总专辑; 《上海交通大学学报》2021年“能源与动力工程”专题
收稿日期:2020-02-03
出版日期:2021-04-28
发布日期:2021-04-30
作者简介:倪 何(1982-),男,湖北省武汉市人,副教授,现主要从事船舶动力系统的设计、优化与科学管理研究. 电话(Tel.):13871124621;E-mail: 基金资助:
NI He1(
), QIN Haibo2, ZHENG Yiyang1
Received:2020-02-03
Online:2021-04-28
Published:2021-04-30
摘要:
针对常规蒸汽动力系统在锅炉升负荷过程中,由于给水卸载管路泄漏导致的锅炉失水和泵汽蚀问题,采用基于残差修正的差异演化算法辨识获得增压泵和给水泵各级叶轮的扬程-流量-转速模型,采用机理建模方法建立给水系统管路和阀门的流量-阻力模型、工质参数计算模型以及给水卸载调节阀的性能退化模型.在此基础上,对锅炉升负荷过程进行了仿真研究,获得了给水系统主要参数在不同给水卸载流量下的变化情况,发现给水卸载管路调节阀的性能退化是导致锅炉升负荷过程中锅炉失水和泵汽蚀的主要原因之一.为进一步明确给水系统的性能可靠性随工作时间的退化规律,采用数学模型与Monte Carlo随机抽样的联合仿真方法,对某型船用给水系统在锅炉升负荷过程的性能可靠性进行了仿真研究,获得了该型锅炉在总体性能可靠度变化和给水卸载管路调节阀的性能可靠寿命.研究成果揭示了一种蒸汽动力系统特有故障的故障机制及其退化规律,具有一定的理论创新和工程应用价值.
中图分类号:
倪何, 覃海波, 郑奕杨. 考虑给水泄漏的锅炉升负荷仿真及其可靠性[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(4): 444-454.
NI He, QIN Haibo, ZHENG Yiyang. Simulation and Performance Reliability of Boiler Load Raising Process Considering Leakage of Feed Water[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2021, 55(4): 444-454.
表1
给水系统故障次数随运行时间的变化
| t/τ | 仅增压 泵汽蚀 | 仅给水 泵汽蚀 | 仅锅炉 失水 | 仅增压泵和给水泵 汽蚀,锅炉不失水 | 仅增压泵汽蚀和锅炉 失水,给水泵不汽蚀 | 仅给水泵汽蚀和锅炉 失水,增压泵不汽蚀 | 三者同 时出现 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0~17 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 18 | 3 | 0 | 2 | 0 | 6 | 0 | 0 |
| 20 | 19 | 0 | 8 | 0 | 38 | 0 | 0 |
| 22 | 35 | 0 | 90 | 0 | 135 | 0 | 0 |
| 24 | 22 | 0 | 166 | 0 | 240 | 6 | 20 |
| 26 | 15 | 0 | 238 | 0 | 321 | 18 | 89 |
| 28 | 2 | 0 | 216 | 0 | 422 | 42 | 128 |
| 30 | 0 | 0 | 132 | 0 | 315 | 22 | 415 |
| 32 | 0 | 0 | 48 | 0 | 170 | 12 | 694 |
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