流锅炉蒸发器的数学模型与仿真研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第3期动力工程V01．25NO．32005年6月June2005文章编号：1000．6761(2005)03．0335—04900MW超临界直流锅炉蒸发器的数学模型与仿真研究刘树清，余圣方，周龙(北京清华能源仿真公司，北京100085)摘要：超临界直流锅炉仿真模型的关键在于建立一个合理的蒸发器数学模型。笔者结合“外高桥机组”的具体特点，采用非线性固定边界方法，建立了一套整体式超临界直流锅炉蒸发器的仿真模型，避免了分段式模型在运行过程中的模型切换问题。通过对国内最大的

2、单机容量火电机组外高桥电厂仿真机的调试、运行，以及对模型的阶跃扰动测试，证实了模型的合理性，成功地解决了900MW超临界直流锅炉蒸发器的全工况仿真问题。这不仅为提高实际机组的操作及优化运行水平，也为以后更大规模的火电厂仿真机的开发打下了良好的基础。图6参4关键词：动力机械工程；超临界直流锅炉；蒸发器；仿真；数学模型中图分类号：TP391．9文献标识码：AMathematicModeIandSimulationofSteamGeneratorin900MWSupercriticalOnce—throughBoiler，，儿

3、Shu—qing，yUSheng一ng，ZHOULong(BeijingTsinghuaEnergySimulationCo．，Beijing100085，China)Abstract=Themathematicmodelofsteamgeneratorisveryimportantinthesimulationmodelofsupercriticalonce—throughboiler．Basedonthecharacteristicofboiler，anonlinearintegralmathematicmodelo

4、fsupercriticalonce．throughboilerevaporatorhasbeendeveloped，whichavoidsthechangingofdifferentsectionmodelsintheoperationprocess．BytestingthesimulatorofWaigaoqiaopowerplantandanalyzingtheresponseresultsofstepsinput，themodelsucceedsolvedtheproblemof900MWsupercritica

5、lonce—throughboilersimulationandmeettherealtimesimulationandthemovingcharacteristicofboilerinallscale．Asthebiggestloadfossilboilersimulatorinourcountry，thismodelwillbeveryusefulforstudyingmoreloadsimulatorandoptimizingthearchetypalboileroperationinfuture．Figs6and

6、refs4．Keywords：powerandmechanicalengineering；supercriticalonce-throughboiler；steamgenerator；simulation；mathematicmodel上海外高桥电厂二期工程的锅炉机组是由系统由6台辊式中速磨煤机组成。作为国内单机容AISTOM公司提供的单机900MW的超临界直流塔量最大的超临界直流锅炉，其仿真培训装置的研制式锅炉，其额定参数：过热蒸汽出口压力为27．6又在机组投产之前，因此，如何开发出既符合实际机MPa，温度为570％，

7、额定蒸汽流量为725kg／s。制粉组特性，又能满足机组培训要求的仿真系统是值得研究的。收稿日期：2004—10—13超临界直流锅炉仿真问题的关键是蒸发器部分作者简介：刘树清(1965一)，男，高级工程师。主要从事热力系统仿真与建模等方面的研究。的仿真模型研究，在目前的研究中，一般采用最大比维普资讯http://www.cqvip.com动力工程第25卷热点或临界比容点作为超临界压力下锅炉蒸发受热汽发生器所建立的模型可以用图1来表示。过程变面内热水段与蒸汽段的分界。就整个蒸发受热面而量例如压力、温度、流量等是随时间变化的。

8、言，按照热水段、过渡段、蒸汽段建立三段式的数学模型，而且对于超临界与亚临界状态分别进行处理，介质的入口介质的出口这样以来存在蒸发区由亚临界到超临界的模型切换问题“。文献[2]采用线性化分布参数建模对某超图1单根水冷壁管的仿真模型示意临界直流锅炉100％负荷附近的动态特性的研究，Fig1Schemaofasinglew