1、1本科毕业论文外文翻译外文文献译文标题一个火力发电厂煤炭处理单元的马尔可夫模型的绩效评价资料来源JOURNALOFINDUSTRIALANDSYSTEMSENGINEERING作者SORABHGUPTA,PCTEWARI,AVDHESHKRSHARMA1介绍任何生产系统应在给定的有效状态下保持无故障运行（尽可能的），以实现既定的经济生产和长期运行的目标。一个高度可靠的系统往往会提高生产效率。世界上许多含有矿物燃料的公用系统都有发电厂。在火力发电厂中，有把煤炭作为燃料的最高要求。这种燃料的处理是项伟大的工程。要处理像煤这样的燃料，每个发电站需配备了一个煤炭处理厂。对于火力发电厂中煤炭处理厂（CH
2、P）的关键设备的维护是一项主要的工作任务。对于常规和经济的火力发电厂的蒸汽发电，有必要维护每个子系统的煤炭处理单元。根据KUMAR和潘迪（1993年）的说法，在特定系统中每个子系统的故障率取决于工作条件和使用修复的政策。从经济和运营的角度看，确保系统的一个最佳水平是可取的。BARABADY和KUMAR2007说对于修复系统设计师来说最重要的绩效措施是系统稳定性和可用性。SAMROUT（2005）等人说可用性和可靠性是作为一个系统性能的良好评估标准。它们的值取决于系统结构和组建的可用性和可靠性。这些值随着组建使用时间的增加而降低，即它们的使用时间是受它们的之间的相互作用，应用的维护政策和它们的使
3、用环境影响。对于可用性的预见，一些可以处理较复杂情况的数学模型已经被BALAGURUSWAMY1984ANDDHILLON1983讨论过了。大部分的这些模型都是基于马尔科夫链的方法，其中故障和修复的次数遵循指数分布。换句话说，故障率和修复率被假定为常数。一些马尔科夫分析工具有BUTLER1986提出的SURE和SMOTHERMAN1986等人提议的APR，GOYAL1986等人提出的SAVE，SOMANI1992和1994等人描述的EHARP，SAHNER和TRIVEDI1987讨论的SHARPE，BERNSON1991等人提议的TANGRAM，KRISHNAMURTHI1996等人提出的HI
4、MAP和BEOUNES1993等人建议的SURF2。马尔科夫链的优点是含有共享修复能力的建模系统。LIM和CHANG2000模拟了两个有共享修复功能的马尔科夫链的修复系统。对于研究可靠系统和性能措施普遍关心的文本是HYLAND和RAUSAND1994，MISRA1992给出的有关使用马尔科夫链方法和公式派生稳态可用性，2故障频率，故障的平均时间和平均持续下降的时间的三种状态系统。在过去的十年中，BUTLER1986，CIARDO1989等人，KOREN和GAERTNER1987和SANDERS1993等人已经在分析工具的可靠性，稳定性，性能和完成建模方面做了很多研究。研究人员已经在提供普遍的方
5、法对于预见含有特定可靠数据，可靠值维护问题的示范、检查，修复和更换和可维护性设计参数的系统可靠性设计设备上作出了很大的努力，正如SHARMA1994提出的。为了保持一个有效的操作系统和避免关键设备的故障，有必要维护那些设备的关键部件。在煤炭处理单元中有各种关键的设备部件。这些部件要进行常规检查以确保其完整性。检查的目的是要在它们的使用周期中找出系统中任何的退化部分和提供一个早期的预警，以变可以在故障发生前采取补救措施。11本文的组织情况随同编制的转换图，第二节描述和讨论了煤炭处理单元的处理过程和相应的描述，单元描述，符号和命名是伴随着用于模型发展情况的需要假设而列出在本章节中的。第三节描述了马
6、尔科夫输出模型的发展情况。第四节描述了在这项研究中取得的绩效评价。第五节和第六节分别反应了在本文这项研究中的结果和总结。2煤炭处理单元火力发电厂是一个包含各种系统的复杂的工程系统煤炭处理，蒸汽发电，冷却水，破碎机，除灰，发电量和给水系统。在一个燃烧煤的火力发电厂中化学能存储在煤种，先转化成热能，再转化成机械能，最后电能得到持续的使用，以及分布在广泛的地理区域。煤炭铁路转向架可以通过两个地下式的翻车机进行卸载。储料器中的煤炭依靠给料机的两个传输带进行传输。在煤的卸载过程中，尘埃悬浮设备用于抑制煤尘的产生。这样输送带中的煤就被传送到下一个输送单元。同样的故障信息会导致传输给另一个供应煤的碎煤房的单
7、元。在碎煤房中煤块会被粉碎变小。如果煤仓满地情况增加的话，煤会被粉碎并在借助堆取料机叠起来。当遇到煤仓空这样特别的情况时，煤会借助堆垛机进行回收。煤处理单元布局这样设计的目的，正如图1中描述的，是用来提供最大的灵活性和确保火力发电厂的高可靠性。因此，煤炭处理单元是一个火力发电厂主要是最重要的部分。3图1煤炭处理单元21单元描述一个典型的系统由一些相互连接的部件或大多数情况下逻辑串联或逻辑并联的子系统组成。该系统的性能取决于其子系统和系统配置的性能。煤炭处理单元包括以下几个子系统（1）翻车机W是两个平行的单元。任何一部分的故障会迫使其启动待机单元。当翻车机的备用单元也发生故障时这个单元就会结束故
8、障。（2）传输机C有两个单元组成，第一个故障会迫使启动待机单元。当传输机的备用单元也发生故障时这个单元会结束故障。22符号和命名符号及命名和如下所示的转换图相联系；表明子系统处于运行状态。表明子系统处于崩溃状态。W,C表明子系统工作在满负荷状态。11CW表明子系统的备用单元工作在运行状态。WC表明由于备用单元也处于故障状态所以子系统都处于故障状态。41，2表明子系统W和C的故障率。3W,C两个子系统的同时故障率。1，2表明子系统W和C的修复率。3W,C两个子系统的同时修复率。TPI表明时间T的派生函数。0TP子系统工作在不是备用单元时关于时间T的概率函数。1TP到3TP子系统工作在备用单元时关
9、于时间T的概率函数。4TP到7TP子系统处于故障状态时关于时间T的概率函数。23对于模型发展的假设1故障/修复率正如GUPTA2009等人说的随着时间的推移和统计的独立性是稳定不变得。2在任何时候，系统不是处于运行状态就是故障状态，正如GUPTA2009A等人假设的。3充分的修复设备是可行的，正如SRINATH1994提出的。4备用单元和活跃系统一样具有相同的性质和容量。5服务包括修复和/或者更替，正如KHANDUJA2008等人提出的。6对于特定的持续时间来说，修复单元就如一个新的，良好性能的单元，正如SGUPTA（2008）使用过的。7系统的故障/修复遵循GUPTA2009B提出的指数分布
10、。3煤炭处理单元的马尔科夫模型已开发的数学模型使煤炭处理单元的绩效评价使用简单的概率考虑。构想是通过转换图中的使用的联合按概率方法实现的。这些概率是相互排斥的，并提供实现马尔科夫链方法的范围。不同子系统的故障率和修复率被作为标准的使用在模型中。考虑到系统的流量状况，正如KUMAR1999描述的，转换图图2显示的，这是在火力发电厂煤炭处理单元故障率分析中所有可能状态下的概率的逻辑表示。目前的绩效评价和一个离散状态连续时间模型相关的，被称作马尔科夫过程。5外文文献原文TITLEAMARKOVMODELFORPERFORMANCEEVALUATIONOFCOALHANDLINGUNITOFATHER
11、MALPOWERPLANTMATERIALSOURCEJOURNALOFINDUSTRIALANDSYSTEMSENGINEERINGAUTHORSORABHGUPTA,PCTEWARI,AVDHESHKRSHARMA1INTRODUCTIONANYPRODUCTIONSYSTEMSHOULDBEKEPTFAILUREFREEASFARASPOSSIBLEUNDERTHEGIVENOPERATIVECONDITIONSTOACHIEVETHESETGOALSOFECONOMICALPRODUCTIONANDLONGRUNPERFORMANCEAHIGHLYRELIABLESYSTEMTENDS
12、OFINCREASETHEEFFICIENCYOFPRODUCTIONMANYUTILITYSYSTEMSINTHEWORLDHAVEPOWERPLANTSOPERATINGWITHFOSSILFUELINTHETHERMALPOWERPLANTS,THEREISMAXIMUMREQUIREMENTOFCOALASAFUELTHEHANDLINGOFTHISFUELISAGREATJOBTOHANDLETHEFUELIECOAL,EACHPOWERSTATIONISEQUIPPEDWITHACOALHANDLINGPLANTMAINTENANCEOFCRITICALEQUIPMENTSFORC
13、OALHANDLINGPLANTSCHPOFTHERMALPOWERSTATIONSISTYPICALJOBFORREGULARANDECONOMICALGENERATIONOFSTEAMINATHERMALPLANT,ITISNECESSARYTOMAINTAINEACHSUBSYSTEMOFCOALHANDLINGUNITACCORDINGTOKUMARANDPANDEY1993,THEFAILURERATEOFEACHSUBSYSTEMINAPARTICULARSYSTEMDEPENDSUPONTHEOPERATINGCONDITIONSANDREPAIRPOLICIESUSEDFROM
14、ECONOMICANDOPERATIONALPOINTOFVIEW,ITISDESIRABLETOENSUREANOPTIMUMLEVELOFSYSTEMAVAILABILITYBARABADYANDKUMAR2007STATESTHATTHEMOSTIMPORTANTPERFORMANCEMEASURESFORREPAIRABLESYSTEMDESIGNERSANDOPERATORSARESYSTEMRELIABILITYANDAVAILABILITYSAMROUTETAL2005DESCRIBESTHEAVAILABILITYANDRELIABILITYASGOODEVALUATIONSO
15、FASYSTEMSPERFORMANCETHEIRVALUESDEPENDONTHESYSTEMSTRUCTUREASWELLASTHECOMPONENTAVAILABILITYANDRELIABILITYTHESEVALUESDECREASEASTHECOMPONENTAGESINCREASEIETHEIRSERVINGTIMESAREINFLUENCEDBYTHEIRINTERACTIONSWITHEACHOTHER,THEAPPLIEDMAINTENANCEPOLICYANDTHEIRENVIRONMENTSFORTHEPREDICTIONOFAVAILABILITY,SEVERALMA
16、THEMATICALMODELSHAVEBEENDISCUSSEDBYBALAGURUSWAMY1984ANDDHILLON1983,WHICHHANDLEWIDEDEGREEOFCOMPLEXITIESMOSTOFTHESEMODELSAREBASEDONTHEMARKOVIANAPPROACH,WHEREINTHETIMESTOFAILUREANDTHETIMESTOREPAIRFOLLOWEXPONENTIALDISTRIBUTIONINOTHERWORDS,THEFAILUREANDTHEREPAIRRATESAREASSUMEDTOBECONSTANTSOMEOFTHEMARKOVA
17、NALYSISTOOLSARESUREGIVENBYBUTLER1986,6HARPPROPOSEDBYSMOTHERMANETAL1986,SAVEGIVENBYGOYALETAL1986,EHARPDESCRIBEDBYSOMANIETAL1992AND1994,SHARPEDISCUSSEDBYSAHNERANDTRIVEDI1987,TANGRAMPROPOSEDBYBERNSONETAL1991,HIMAPGIVENBYKRISHNAMURTHIETAL1996ANDSURF2SUGGESTEDBYBEOUNESETAL1993ADVANTAGESOFMARKOVCHAINSARET
18、HECAPABILITYOFMODELINGSYSTEMSWITHSHAREDREPAIRLIMANDCHANG2000STUDIEDAREPAIRABLESYSTEMMODELEDBYAMARKOVCHAINWITHTWOREPAIRMODESATEXTOFGENERALINTERESTFORSTUDYINGRELIABILITYSYSTEMSANDPERFORMANCEMEASURESISTHATOFHYLANDANDRAUSAND1994MISRA1992GIVESTHETHREESTATESYSTEMSUSINGTHEMARKOVIANAPPROACHANDDERIVESTHEFORM
19、ULAEFORSTEADYSTATEAVAILABILITY,THEFREQUENCYOFFAILURE,MEANTIMETOFAILUREANDMEANDURATIONOFDOWNDURINGTHEPASTDECADEALOTOFSTUDYHASBEENDONEBYBUTLER1986A,CIARDOETAL1989,KORENANDGAERTNER1987ANDSANDERSETAL1993ONANALYSISTOOLSFORRELIABILITY,AVAILABILITY,PERFORMANCEANDPERFORMABILITYMODELINGTHECONSIDERABLEEFFORTS
20、HAVEBEENMADEBYTHERESEARCHERSPROVIDINGGENERALMETHODSFORPREDICTIONOFSYSTEMRELIABILITYDESIGNINGEQUIPMENTSWITHSPECIFIEDRELIABILITYFIGURES,DEMONSTRATIONOFRELIABILITYVALUESISSUESOFMAINTENANCE,INSPECTION,REPAIRANDREPLACEMENTANDNOTIONOFMAINTAINABILITYASDESIGNPARAMETER,ASSTATEDBYSHARMA1994TOMAINTAINANEFFICIE
21、NTLYOPERATINGSYSTEMANDAVOIDFAILUREOFCRITICALEQUIPMENT,ITISNECESSARYTOMAINTAINTHECRITICALPARTSOFTHATEQUIPMENTTHEREAREVARIETIESOFCRITICALEQUIPMENTCOMPONENTSINCOALHANDLINGPLANTSTHESECOMPONENTSREQUIREROUTINEINSPECTIONTOENSURETHEIRINTEGRITYTHEPURPOSEOFTHEINSPECTIONISTOIDENTIFYANYDEGRADATIONINTHEINTEGRITY
22、OFTHESYSTEMSDURINGTHEIRSERVICELIFEANDTOPROVIDEANEARLYWARNINGINORDERTHATREMEDIALACTIONCANBETAKENBEFOREFAILUREOCCURS11ORGANIZATIONOFTHEPAPERTHESECTION2PRESENTSANDDISCUSSESTHEPROCESSINGANDDESCRIPTIONOFCOALHANDLINGUNIT,ALONGWITHTHEPREPARATIONOFTRANSITIONDIAGRAMTHEUNITDESCRIPTION,SYMBOLSANDNOMENCLATUREAL
23、ONGWITHREQUIREDASSUMPTIONSUSEDFORDEVELOPMENTOFMODELAREALSOLISTEDINTHISSECTIONSECTION3DESCRIBESTHEDEVELOPMENTOFMARKOVMATHEMATICALMODELSECTION4DESCRIBESTHEPERFORMANCEEVALUATIONMADEINTHISSTUDYSECTION5AND6PRESENTSTHERESULTSANDCONCLUSIONSRESPECTIVELYOFSTUDYMADEINTHISPAPER2COALHANDLINGUNIT7ATHERMALPOWERPL
24、ANTISACOMPLEXENGINEERINGSYSTEMCOMPRISINGOFVARIOUSSYSTEMSCOALHANDLING,STEAMGENERATION,COOLINGWATER,CRUSHING,ASHHANDLING,POWERGENERATIONANDFEEDWATERSYSTEMINACOALFIREDTHERMALPOWERPLANTTHECHEMICALENERGYSTOREDINCOAL,ISCONVERTEDSUCCESSIVELYINTOTHERMALENERGY,THENINMECHANICALENERGYAND,FINALLYINELECTRICALENE
25、RGYFORCONTINUOUSUSEANDDISTRIBUTIONACROSSAWIDEGEOGRAPHICAREATHECOALFROMRAILWAYBOGIESISUNLOADEDBYTHEWAGONTIPPLER,WHICHISCOLLECTEDINTWOUNDERGROUNDHOPPERSFROMTHEHOPPERSTHECOALISTRANSFERREDTOEITHEROFTHETWOCONVEYORSBYMEANSOFVIBRATINGFEEDERSDUSTSUSPENSIONEQUIPMENTISPROVIDEDTOSUPPRESSTHECOALDUSTCREATEDDURIN
26、GTHEUNLOADINGOFCOALFROMTHECONVEYORSTHECOALISAGAINTRANSFERREDTOTHENEXTCONVEYORUNITAGAINFAILUREOFONELEADSCONVEYONOTHER,WHICHSUPPLIESTHECOALTOTHECRUSHERHOUSEINCRUSHERHOUSETHESIZEOFCOALPIECESISREDUCEDIFASITUATIONARISESWHERECOALBUNKERSAREFULL,THENCOALISCRUSHEDANDSTACKEDWITHTHEHELPOFSTACKERRECLAIMERSATAPA
27、RTICULARMOMENTWHENCOALBUNKERSAREEMPTY,THECOALCANBERECLAIMEDWITHTHEHELPOFSTACKERTHEAIMOFLAYOUTOFCOALHANDLINGUNIT,ASDESCRIBEDINFIGURE1,ISTOPROVIDEMAXIMUMFLEXIBILITYANDTOENSUREFORHIGHRELIABILITYOFTHEPLANTTHUSCOALHANDLINGUNITISTHEMAINANDMOSTIMPORTANTPARTOFATHERMALPLANT8FIGURE1COALHANDLINGUNIT21UNITDESCR
28、IPTIONATYPICALSYSTEMCONSISTSOFANUMBEROFCOMPONENTSORSUBSYSTEMSCONNECTEDTOEACHOTHERLOGICALLYEITHERINSERIESORINPARALLELINMOSTCASESTHEPERFORMANCEOFTHESYSTEMDEPENDSONTHEPERFORMANCEOFITSSUBSYSTEMSANDONTHECONFIGURATIONOFTHESYSTEMTHECOALHANDLINGUNITCONSISTSOFFOLLOWINGSUBSYSTEMS1THEWAGONTIPPLERWISHAVINGTWOUN
29、ITSINPARALLELFAILUREOFANYONEFORCESTOSTARTSTANDBYUNITCOMPLETEFAILUREOFTHEUNITOCCURSWHENSTANDBYUNITOFTHEWAGONTIPPLERALSOFAILS2THECONVEYORCCONSISTSOFTWOUNITS,FAILUREOFFIRSTFORCESTHESTANDBYUNITTORUNCOMPLETEFAILUREOFTHEUNITOCCURSWHENTHESTANDBYUNITOFCONVEYORALSOFAILS22SYMBOLSANDNOMENCLATURETHESYMBOLSANDNO
30、TATIONSASSOCIATEDWITHTHETRANSITIONDIAGRAMAREASFOLLOWS9INDICATESTHESUBSYSTEMSINOPERATINGCONDITIONINDICATESTHESUBSYSTEMSINBREAKDOWNCONDITIONW,CINDICATESTHATTHESUBSYSTEMSAREWORKINGATFULLCAPACITY11CWINDICATESTHATSTANDBYUNITSOFTHESUBSYSTEMSAREINOPERATINGSTATEWCINDICATESTHATBOTHSUBSYSTEMSAREINFAILEDSTATED
31、UETOFAILUREOFSTANDBYUNITALSO1，2INDICATESTHEFAILURERATEOFSUBSYSTEMSWANDC3FAILURERATEOFBOTHSUBSYSTEMSWANDCSIMULTANEOUSLY1，2INDICATESREPAIRRATEOFSUBSYSTEMSWANDC3REPAIRRATEOFBOTHSUBSYSTEMSWANDCSIMULTANEOUSLYTPIINDICATESDERIVATIVEWITHRESPECTTOT0TPPROBABILITIESTHATATTIMETTHESUBSYSTEMSAREWORKINGWITHOUTSTAN
32、DBYUNIT1TPTO3TPPROBABILITIESTHATATTIMETTHESUBSYSTEMSAREWORKINGWITHSTANDBYUNITS4TPTO7TPPROBABILITIESTHATATTIMETTHESUBSYSTEMSAREINFAILEDSTATE23ASSUMPTIONSFORMODELDEVELOPMENT1FAILURE/REPAIRRATESARECONSTANTOVERTIMEANDSTATISTICALLYINDEPENDENT,ASSTATEDBYGUPTAETAL20092ATANYGIVENTIME,THESYSTEMISEITHERINOPER
33、ATINGSTATEORINTHEFAILEDSTATE,ASASSUMEDBYGUPTAETAL2009A3SUFFICIENTREPAIRFACILITIESAREAVAILABLE,ASGIVENBYSRINATH19944STANDBYUNITSAREOFTHESAMENATUREANDCAPACITYASTHATOFACTIVESYSTEMS5SERVICEINCLUDESREPAIRAND/ORREPLACEMENT,ASGIVENBYKHANDUJAETAL20086AREPAIREDUNITISASGOODASNEW,PERFORMANCEWISE,FORASPECIFIEDD
34、URATION,ASUSEDBYSGUPTAETAL20087SYSTEMFAILURE/REPAIRFOLLOWSTHEEXPONENTIALDISTRIBUTION,ASSTATEDBYGUPTAETAL2009B3MARKOVMODELOFCOALHANDLINGUNITTHEMATHEMATICALMODELHASBEENDEVELOPEDFORMAKINGTHEPERFORMANCEEVALUATIONOFTHECOALHANDLINGUNITUSINGSIMPLEPROBABILISTICCONSIDERATIONSFORMULATIONISCARRIEDOUTUSINGTHEJO
35、INTPROBABILITYFUNCTIONSBASEDONTHETRANSITIONDIAGRAMTHESEPROBABILITIESAREMUTUALLYEXCLUSIVEANDPROVIDETHESCOPE10TOIMPLEMENTMARKOVIANAPPROACHTHEFAILUREANDREPAIRRATESOFTHEDIFFERENTSUBSYSTEMSAREUSEDASSTANDARDINPUTINFORMATIONTOTHEMODELTHEFLOWOFSTATESFORTHESYSTEMUNDERCONSIDERATION,ASDESCRIBEDBYKUMARETAL1999,INATRANSITIONDIAGRAMASSHOWNINFIGURE2,WHICHISLOGICALREPRESENTATIONOFALLPOSSIBLESTATESPROBABILITIESENCOUNTEREDDURINGTHEFAILUREANALYSISOFCOALHANDLINGUNITOFATHERMALPOWERPLANTTHEPRESENTPERFORMANCEEVALUATIONISCONCERNEDWITHADISCRETESTATECONTINUOUSTIMEMODEL,ISCALLEDAMARKOVPROCESS
