基于qsim的锅炉四管泄漏定性推理分析

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1、学术硕士学位论文基于QSIM的锅炉“四管泄漏”定性推理分析TheQualitativeReasoningAnalysisofBoiler's"FourTubesLeakage"BasedonQSIM徐海龙2013年12月国内图书分类号：TP277学校代码：10079国际图书分类号：621.3密级：公开学术硕士学位论文基于QSIM的锅炉“四管泄漏”定性推理分析硕士研究生：徐海龙导师：马进副教授申请学位：学术硕士专业领域：控制理论与控制工程培养方式：全日制所在学院：控制与计算机工程学院答辩日期：2014年3月授予学位单位

2、：华北电力大学ClassifiedIndex:TP277U.D.C:621.3ThesisfortheMasterDegreeTheQualitativeReasoningAnalysisofBoiler's"FourTubesLeakage"BasedonQSIMCandidate：XuHailongSupervisor：AssociateProf.MaJinSchool：SchoolofControlandComputerEngineeringDateofDefence：March,2014Degree-Conf

3、erring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于QSIM的锅炉“四管泄漏”定性推理分析》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文使

4、用授权书《基于QSIM的锅炉“四管泄漏”定性推理分析》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在以上相应方框内打“√”）：保密□，在年解密后适用本授权书不保密□作者签名：日期：

5、年月日导师签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文摘要近年来随着我国高参数大容量机组的不断发展，发电厂的热力系统也随之变得更加复杂，传统的定量方法已经不能及时、准确的检测和诊断大型复杂系统。自二十世纪八十年代定性推理方法提出以来，其在处理系统信息不完整、定量模型难以建立的系统中逐渐显示其优势。定性推理以非数字手段处理输入、建模、行为分析和输出等仿真环节，力求克服定量仿真的弱点。过热器、再热器、省煤器和水冷壁统称“四管”，每年由于锅炉“四管泄漏”原因导致的非计划停炉事故率约占20%-40%左右，大大影响了锅炉的运行效

6、率。由于“四管”在物理传热模型基本相同，本文选取过热器为研究对象，分别建立了过热器关于压力流量的模型以及关于温度焓值的模型。利用QSIM（qualitativereasoning）定性仿真方法对过热器模型进行仿真推理，产生相关参数的所有可能后继状态，根据定性模型中相关约束进行基本过滤、全局解释，分析得到过热器泄漏量发生变化时各参数的变化趋势。论文主要分为四个部分：第一部分介绍“四管泄漏”的基本情况以及定性仿真的发展，并着重介绍了QSIM的基本概念、基本约束以及仿真流程。第二部分建立过热器关于压力流量的数学模型进而得到

7、定性模型，对定性模型进行仿真得到过热器泄漏量变化时主蒸汽压力、流量的变化趋势。第三部分建立过热器关于温度的数学模型进而得到定性模型，通过定性状态转换、基本约束过滤、全局过滤，最终得到过热器由正常运行状态至泄漏10%以及泄漏量由20%减小到10%过程中，过热器出口蒸汽温度以及管壁温度的变化情况。在建立过热器的定性模型过程中，应用过热器模型的定量方程，用以总结各参数之间的因果关系，减少定性故障模型的仿真计算量。第四部分利用华北电力大学自主开发的某600MW超临界机组仿真机为验证平台，得到发生泄漏时过热器出口侧压力、流量、

8、蒸汽温度以及管壁温度的动态变化曲线，对比分析定性仿真结果。关键词：定性推理；四管泄漏；故障状态分析；QSIM；仿真验证I华北电力大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,withthecontinuousdevelopmentofhighparameterlargecapacityunitsinChina,thethermal