供热抽汽机组仿真建模与基于运行特性的自整调节策略

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1、学校代码：10286分类号：TK267密级：公开UDC：621.1学号：150415供热抽汽机组仿真建模与基于运行特性的自整调节策略研究生姓名：姜清尘导师姓名：杨建明教授申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称动力工程及工程热物理论文答辩日期2018年6月2日二级学科名称动力机械及工程学位授予日期答辩委员会主席刘今评阅人S18003069S180030702018年6月6日硕士学位论文供热抽汽机组仿真建模与基于运行特性的自整调节策略专业名称：动力工程及工程热物理研究生姓名：姜清尘导师姓名：

2、杨建明教授SIMULATIONOFCOGENERATIONUNITSANDSELF-TUNINGSTRATEGYBASEDONOPERATIONCHARACTERISTICSAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYJIANGQing-chenSupervisedbyProf.YANGJian-mingSchoolofEnergyandEnvironmentSoutheastUnive

3、rsityMay2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数

4、据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要随着国民经济的发展，城镇居民采暖及工业生产用汽需求不断增大，传统火电机组大量改造为热电联产机组，其中以调整抽汽式供热机组应

5、用最为广泛。但受制于热、电负荷之间复杂的耦合关系，目前行业内对供热抽汽机组的自整调节策略尚不完善。不良的控制算法导致油动机频繁动作，磨损漏油，进一步恶化调节效果。因此部分热电厂在运行过程中，往往依赖操作人员的经验，切除自动控制，在保证热功率稳定的前提下，手动调节主汽及供热调节机构的开度以调节电功率。这种调节方式不仅调节时间长而且不够精确，不利于电负荷竞价上网等新形势下热电厂的生存发展。因此，研究优化供热抽汽机组的自整调节策略具有重要意义。传统调节算法效果不佳，究其原因，在于控制算法中缺少针对具体机组热

6、力特性及调节机构流量特性的深入体现。鉴于这一问题，本文提出了一种以热工况图为核心、基于供热机组运行特性的自整调节策略。首先根据供热机组的热工况图计算热、电负荷目标值所对应的主蒸汽流量及供热调节机构通流量，再根据调节机构流量特性曲线计算该流量所对应的调门开度，并辅以关于电功率和供热蒸汽抽汽点压力的负反馈调节机制，实现无差调节，以满足热电负荷的响应需求。论文以国内某CC100-8.83/4.12/1.47型100MW双级供热抽汽机组为研究对象，建立汽轮机本体通流级组、凝汽器、高低压回热加热器、除氧器、转子

7、等设备动态数学模型，并基于LabVIEW图形化仿真软件平台，依据热平衡图等设计资料，开发该汽轮机组仿真模型。在仿真模型基础上，根据上述思路设计自整调节控制算法并进行单级、双级供热抽汽变工况试验。仿真试验表明，本文提出的供热抽汽机组自整调节策略能够满足热、电负荷的响应需求，具有良好的动、静态特性。从而验证了本文中所述自整调节策略的可行性。关键词：供热机组，自整调节，热电解耦，仿真建模IAbstractWiththedevelopmentofnationaleconomy,thedemandofheati

8、ngforcivilusageandindustrialproductionisincreasingrapidly.Asaresult,theheatandpowercogenerationtechnologyappeared,whichcouldmakeuseofexhauststeamorextractionsteamforheatingafterdrivingsteamturbinetogenerateelectricity.Nevertheles