本书从工程实际出发，系统介绍了电站锅炉回转式空气预热器的基本工作原理与控制问题，详细阐述了空气预热器转子变频驱动、热点形成机理与火灾监控、漏风检测与优化控制、转子热变形模型智能辨识理论及其优化控制系统的工程应用等内容。在理论分析和研究的基础上，从工程应用角度出发，对上述问题提出了系统的解决方案。
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序
前言
第1章绪论1
1.1电站锅炉空气预热器的分类、功能和作用1
1.2回转式空气预热器的工作原理2
1.3回转式空气预热器中的控制问题5
1.3.1转子变频驱动问题5
1.3.2热点检测问题5
1.3.3漏风控制问题6
1.4本书章节安排7
参考文献7
第2章回转式空气预热器变频驱动原理与工程实现8
2.1空气预热器转子传动方式8
2.1.1围带式传动方式8
2.1.2中心轴式传动方式9
2.1.3空气预热器转子传动方式13
2.2空气预热器变频驱动控制原理14
2.2.1变频器工作原理14
2.2.2变频驱动存在的问题17
2.2.3变频-工频驱动方式20
2.3同步切换驱动实现方法22
2.3.1锁相环构成及工作原理23
2.3.2变频器作为压控振荡器的数学模型23
2.3.3基于锁相环技术的同步切换系统相位数学模型24
2.3.4同步切换系统总体方案实现26
2.4空气预热器变频驱动装置工程应用实例28
2.4.1工程概况介绍28
2.4.2控制系统主要参数29
2.4.3主要控制接口信号29
2.4.4变频器主要参数30
2.4.5主要控制功能31
2.4.6故障检测与安全保护36
2.5本章小结37
参考文献37
第3章空气预热器热点检测方法与应用38
3.1空气预热器热点检测问题的提出38
3.1.1问题的背景38
3.1.2空气预热器发生再燃烧的机理38
3.2热点检测的基本方法41
3.2.1热电偶测温方法42
3.2.2红外测温方法43
3.3基于红外测温仪的热点检测方法43
3.3.1红外热点传感器的信号处理系统44
3.3.2环境温度对测温精度的影响及对策45
3.3.3用于红外测温仪扫描温度场的直线式机械执行机构45
3.4热点信号处理分析方法47
3.4.1基于支持向量机的热点检测与分类方法47
3.4.2基于证据推理的热点检测与分类方法50
3.4.3基于图像特征的热点检测与分类方法52
3.4.4基于小波包图像特征提取的热点检测与分类方法55
3.5热点检测系统的实现与工程应用实例59
3.5.1系统的构成59
3.5.2数据样本的获取60
3.5.3实验及分析61
3.6本章小结64
参考文献64
第4章回转式空气预热器漏风间隙检测原理与方法65
4.1空气预热器漏风产生的机理与对策65
4.1.1漏风产生的机理与影响65
4.1.2减小漏风的主要方法71
4.2电涡流型漏风间隙传感器79
4.2.1电涡流型间隙传感器基本工作原理与技术要求79
4.2.2间隙测量信号调理与变送81
4.2.3高温型电涡流间隙传感器的制造工艺84
4.3间隙传感器测量信号随温度变化的基本规律及分析86
4.4间隙传感器的实验测试与性能指标87
4.4.1测试条件87
4.4.2测试内容87
4.4.3间隙传感器的性能指标88
4.5基于激光的空气预热器变形测量方法89
4.5.1激光测距原理89
4.5.2空气预热器变形量测量方法93
4.5.3设计使用时需注意的几个问题98
4.6本章小结98
参考文献99
第5章空气预热器漏风系统模型辨识100
5.1基于模糊逻辑的模型辨识概述100
5.1.1模糊模型100
5.1.2辨识方法102
5.2模糊模型的建立104
5.2.1T-S模糊模型辨识105
5.2.2T-S模糊模型结构106
5.2.3基于激励强度递归的递归T-S模糊模型109
5.2.4T-S模糊模型输入向量的确定110
5.3模糊模型规则获取112
5.3.1基于类内离散度准则优化参数112
5.3.2参数自整定的模糊聚类算法及规则获取113
5.4基于支持向量机的参数辨识115
5.4.1基于支持向量机回归的后件参数离线辨识116
5.4.2基于递推最小二乘法的后件参数在线辨识118
5.4.3辨识算法的时间性能分析119
5.5回转式空气预热器转子热变形模型辨识120
5.5.1回转式空气预热器的漏风问题121
5.5.2转子热变形建模研究现状122
5.5.3数据采集123
5.5.4数据预处理125
5.5.5空气预热器转子热变形模型辨识127
5.6本章小结131
参考文献131
第6章空气预热器漏风系统的稳态优化控制133
6.1工程最优化的一般方法133
6.1.1最优化问题的一般形式133
6.1.2几种常用的无约束最优化方法133
6.1.3有约束最优化问题的方法136
6.2空气预热器漏风系统的稳态优化控制设计137
6.2.1系统优化问题的描述137
6.2.2优化控制算法138
6.3漏风系统稳态优化控制的实现139
6.3.1燃烧过程风系统工艺流程139
6.3.2燃烧过程对控制的要求140
6.3.3系统优化控制的实现方案140
6.4试验方法与结果142
6.4.1试验标准142
6.4.2试验条件142
6.4.3试验结果143
6.5本章小结143
参考文献144
第7章空气预热器漏风控制系统设计与实现145
7.1空气预热器漏风控制系统总体方案145
7.2漏风控制系统的基本组成147
7.2.1高温型间隙传感器147
7.2.2扇形板提升机构147
7.2.3转子停转检测装置147
7.2.4温度辅助控制功能148
7.2.5驱动电机电流检测单元148
7.3漏风自动控制系统设计与实现148
7.3.1系统控制策略148
7.3.2主控制系统153
7.3.3机械执行机构156
7.3.4故障诊断与安全保护166
7.4本章小结167
参考文献167
结语168
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