基于ebsilon的火电厂热力系统建模、监测及优化研究

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1、基于Ebsilon的火电厂热力系统建模、监测及优化研究(申请清华大学工程硕士专业学位论文)培养单位：热能工程系工程领域：动力工程申请人：朱泓逻指导教师：李政教授联合指导教师：黄鹏教授级高工二○一五年五月TheResearchofModeling,MonitoringandOptimizingforThermalSystemofThermalPowerPlantBasedonEbsilonThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementf

2、ortheprofessionaldegreeofMasterofEngineeringbyZhuHongluo(PowerEngineering)ThesisSupervisor:ProfessorLiZhengAssociateSupervisor:ProfessorHuangPengMay,2015摘要摘要随着节能减排要求的日益提高，实时监测和运行优化已经成为提高火电机组运行效率的前提和关键。本文以华电国际邹县发电厂8#超超临界1000MW机组为研究对象，基于德国Steag公司的Ebsilon软件平台实现了电厂系统的建模和

3、全工况下的监测，并进一步建立了能够反映调节阀开度对负荷影响的调节级性能模型，形成了能够开展滑压运行优化的模拟工具。本文首先对作为研究工具的Ebsilon软件进行概述，通过对各功能进行分析和案例实现来展开。其次，针对研究对象，对主体部件模块采用基于物理机理的“主导因素法”和实际数据挖掘相结合的建模方法：该方法的核心是通过对特性方程和物理机理的理论分析，确定能表征每个部件模块运行特征的“特性参数”及决定此参数的“主导因素”，并使得此选择能与Ebsilon计算模式相吻合，要点是通过对实际数据的挖掘确定此两者之间的关系；并在此基础上加入

4、其它部件模块，简化输入，最终形成电厂系统的变工况仿真模型。然后，对所建电厂仿真模型，根据设计计算书给出的多工况热平衡图进行模型标定，并以图中的设计数据作为基准与仿真结果进行对比，发现各个测点仿真值和设计值的相对误差绝对值几乎均在1%以内，以此证明仿真模型的准确性；之后，采用电厂实际运行数据对模型进行了修正和标定，将此模型运用于监测试验，通过比较修正后模型仿真值和实测值的相对误差，证明此模型实际运用的可行性和准确性。此外，针对所获数据进行分析挖掘，成功自主构建了能够考虑调节阀开度影响的调节级模型，将调节级的阀门开度与负荷相关联，使

5、得滑压运行优化曲线得以试算实现。最终，通过对上述过程的总结，在给出多方面结论的同时，为我国自主开发监测优化系统提供建模和优化思路。关键词：热力系统；Ebsilon；主导因素；仿真监测；滑压运行优化IAbstractAbstractCurrenthasseentheincreasingrequirementsofenergysaving,whichmeansreal-timemonitoringandoperationoptimizationhasbecomethekeytothehighoperation-efficiencyo

6、fthermalpowerunits..Thispapertakinga1000MWultra-supercriticalthermalpowerunitinHuadianZouxianastheresearchobject,basedonthesoftwareplatformwhichdesignedbyaGermancompanycalledSteag,successfullyachievedthegoalofmonitoringthefullconditionofthethermalpowersystemandprovid

7、ingasimulationtoolforoptimizingoperationthroughslidingpressure.First,asafundamentaltool,acomprehensivestudyofEbsilonwasmade,thiswasfocusedonanalysingandachievingitsmainfunctions.Secondly,wesuccessfullysimulatetheresearchobject-apowerunitthroughfollowingsteps:1.Modeli

8、ngitsmaincomponentsbasedonthephysicalmechanismwhichwasnamedasthe"dominantfactor"methodthatcombinedwiththemethodofactualdatamining:t