基于系统动力学的凝汽系统建模与仿真文献综述

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1、本选题的背景和意义随着科技的发展，资源利用与环境问题益发显得重要。屮国拥有较为丰富的化石能源资源。其中，煤炭占主导地位。2006年，煤炭保有资源量10345亿吨，剩余探明可采储量约占世界的13%，列世界第三位。到了2012年，受工业经济迅猛发展和中产阶级膨胀推动，中国能源消耗费己经占全球能源消费的21%。其中煤炭占全部能源供应的70%，能源的需求大于供给，所以我国往往要引进大量的能源；在水资源方面，屮国是一个干旱缺水严重的国家。人均淡水资源仅为世界平均水平的1/4、在世界上名列110位，是全球人均水资源最贫乏的国家之

2、一。并且据监测，全W废污水排放量由1980年的315亿吨增加到2002年的631亿吨。而在于环境方面，2012年入冬以来的全国性雾霾天气，再清楚不过地揭露了中国环境污染的严重程度和生态的极端脆弱性。电站凝汽系统的建模与仿真能够做到各个层面的优化，减少水资源的损耗与提高一次能源的利用率［11。为了协调环境和资源利用的关系，所以我们通过建模与仿真，尽可能的提高一次能源的利用率，减少污染排放物，对系统的各个层面进一步的优化。一、国内系统动力学的应用研究现状20世纪70年代末系统动力学引入我国。1986年国内成立系统动力学学

3、会筹委会，1990年正式成立W际系统动力学学会中W分会，1993年正式成立中国系统工程学会系统动力学专业委员会12］。在30多年时间里，系统动力学经过杨通谊先生、王其藩教授、许庆瑞教授和胡玉奎、陶在朴、贾仁安等一代代专家学者的积极倡导和潜心研宄，取得了飞跃发展。至今，国内系统动力学应用领域几乎涉及人类社会与自然科学的所有领域。其中包拈水土资源、农林、生态领域，宏观、区域经济、可持续发展、城市规划领域，能源、矿藏及其安全领域，物流、供应链、库存领域，企业、战略、创新管理领域，金融、财务、保险、信用领域，交通、运输、调度

4、领域，服务、营销、客户关系领域，军事、武器、战略领域，公共安全、行政管理领域，教育、教学领域等，是系统动力学应用研究最热门的领域其中城市规划、企业研究、产业研宄、科技管理、生态环保、海洋经济和国家发展等应用研究领域已取得巨大成绩。在我国最为重要的可持续发展方面：建立了生态足迹系统动力学，发展动态的预测框架，并提供一个平台，以支持改善城市可持续发展决策；西部干旱缺水地区水资源再生利用研究，运用系统动力学原理，进行水资源再生利用系统相关动态变量分析，建立动态反馈模拟模型，通过系统动力学分析预测系统动态趋势L3-4J二、国

5、外系统动力学的应用研宄现状在宏观领域：Na川RF于1992年用SD分析了国家能源政策计划，NaillRF用SD分析了美国旨在减轻全球气候变暖的能源政策所花费的成木。在项目管理领域：考虑四个重要的竞争力因素（人力资源、技术、资金、市场流动）建立了系统动力学模型，分析了产业集群效应；集成系统动力学与模糊多目标规划建立模型，采用遗传算法求解，分析煤炭产业系统复杂相互作用，用以辅助政府部门决策利用系统动力学方法的因果反馈特点，对区域社会经济发展模式的特点与原理进行丫系统分析，并结合现代社会及经济发展的特点，建立了符合发展情况

6、的区域社会经济系统的系统动力学模型『5"71。系统动力学提供了一种自上而下的从战略层面描述项目进展估计项目时间、成本风险的方法。这种方法把项目视为一个整体，而不是一系列任务的简单组合，并能有效的描述项目中的返工等回路和任务间的非线性关系，有助于项目管理者理解项目过程对项目表现的影响，从宏观上对项S进行估计和把握。区域与城市发展领域：在城市环境影响模拟方面，将棊于信息反馈控制理论的系统动力学引入城市环境影响模拟中，构建城市环境、社会、经济之间的系统动力学模型，通过调整环保投入、科技投入、经济增长速率以及单位能耗等系统变

7、量，对城市未来发展的主要污染物（S02、COD）排放量和主要资源消耗量（能源、水）等进行了四种情景动态模拟f8d（）1。从水资源保护、固体废弃物管理、环境影响评价、土地资源利用与规划和生态环境保护五个方面综述了系统动力学方法在环境保护中应用的研宄进展，提出系统动力学的发展前景。三、凝汽系统介绍凝汽系统主要设备有凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水泵等。如下图蒸汽凝结水冷却水蒸汽空气混合物其中阁示①汽轮机②发电机③凝汽器：使排汽在凝汽器3中不断地凝结成水，建立高度真空；将凝结吋放出的热量的热量排出、将生成的凝结水汇集送走④

8、循环水泵：为凝汽器提供冷却水⑤凝结水泵：不断地把蒸汽凝结生成的凝结水从凝汽器底部热井中抽出，并送往给给水回热加热系统⑥抽气器：抽出漏入凝汽器内的空气，以维持高度真空［111工作原理：根据汽轮发电机组的热效率进行分析ZQ^0-,Zfw^0-hfW其中，AH,------整机理想焓降；h0——蒸汽初焓;(-)h()…-为每kg蒸汽在锅炉中的吸热量。