基于炉内三维燃烧检测的蒸发系统分布参数建模

利用炉内三维燃烧工况实时可视化检测系统获得的炉内烟气三维温度分布及炉膛辐射能信号,计算炉内水冷壁二维表面非均匀辐射热流分布。以此作为边界条件,建立锅炉蒸发系统分布参数动态模型,反映壁面热流密度、壁面温度、质量含汽率、质量流速等热力参数在蒸发受热面上的动态分布,以及汽包压力、水位、出口蒸汽流量的动态变化。对模型中与对象有关的两个主要参数——汽包出口流量方程系数和炉内烟气等效射线长度,进行了辨识计算,以适应大范围负荷变化的需要。     

采用分布参数的控制循环锅炉水循环系统模型研究

建立了分布参数的控制循环锅炉水循环系统的非线性动态数学模型。水冷壁采用与时间和空间有关的分布参数模型，汽包和下降管采用集总参数模型，可以模拟在空间上的水冷壁受热不均及分布参数的动态特性。模型由质量、能量、动量守恒方程导出，并根据锅炉的实际结构尺寸计算，既可以用于锅炉制造厂分析锅炉的起动过程进行优化设计，也可以用于锅炉动态特性的研究。对一台控制循环锅炉在典型扰动工况下的扰动试验表明，该模型可以正确地反映锅炉的动态特性。     

自然循环锅炉汽包水位动态模型及特性分析

由于自然循环锅炉汽包水位直接影响机组整个热力系统的稳定性和可靠性,为此建立了汽包水位的动态模型并对锅炉负荷、给水压力及给煤量3个影响汽包水位变化的主要因素进行了分析研究,结果表明,通过对汽包水位的动态特性分析有助于运行人员控制汽包水位的变化,确保机组安全运行。     

汽包壁面温度仿真算法的编制

汽包壁面温度是电站锅炉运行时,尤其是锅炉启动和停运过程中需要严密监视的重要运行参数,它关系到锅炉的寿命和安全,一般要求汽包壁面上任何两点的温度差不超过４０℃。否则应延缓锅炉苛况的变化过程。     

自然循环双压燃气轮机余热锅炉动态特性分析

为深入了解自然循环双压燃气轮机余热锅炉动态特性,基于Matlab/Simulink仿真系统,根据锅炉工作机理和结构特性,并充分考虑管束传热的影响,采用集总参数法建立了余热锅炉动态仿真数学模型,分析变工况运行时,燃气轮机排气温度、排气流量、高压给水流量分别扰动10%的条件下,锅炉主要参数的动态响应特性。结果表明,燃气轮机排气温度变化对余热锅炉各热力参数的影响最大,排气流量的影响次之,高压给水流量对蒸汽参数影响很小。仿真结果与锅炉实际运行数据基本一致,表明模型具有较高的精度和良好的通用性,能正确反映锅炉的动态特性,可为同类型锅炉热态运行提供合理的技术参考。     

锅炉汽包水位的系统动力学建模

为探究电站锅炉汽包水位的动态特性,使其在机组运行过程中能够保持在正常范围内,基于质量和能量守恒定律,应用系统动力学原理,以因果回路图和存量流量图为载体,从系统的运行机理出发,建立了汽包水位的系统动力学模型。并以河北清苑热电厂亚临界300MW机组锅炉为对象,在Vensim PLE环境下将所建模型与经典模型进行仿真对比分析。结果表明:汽包水位系统动力学模型与经典汽包水位模型仿真结果相近,且准确性较高;汽包水位系统动力学模型能够很好地表征系统内部的质量与能量的关系,具有适当的复杂度和层次清晰的结构。     

超超临界二次再热锅炉炉膛换热计算模型研究及应用

针对超超临界二次再热锅炉炉膛校核热力计算,以前苏联1973年热力计算标准中分区计算方法为基础,通过结合煤粉燃烧一维阻塞流模型,提出了一种新的分区段——一维炉膛换热计算模型。该模型形式简单、使用方便,不仅可以得到沿炉膛高度方向烟气平均温度分布和区段水冷壁热负荷,而且还可以获得飞灰含碳量。以某660MW超超临界二次再热锅炉为例,进行了炉膛传热热力计算。结果表明:与标准方法中的零维模型相比,该文所提出方法的计算结果与实际测量值之间的误差较小,可为超超临界二次再热锅炉炉膛传热计算提供参考。     

超临界锅炉炉膛热力计算软件开发及应用

针对超临界锅炉炉膛校核热力计算,以苏联1973年热力计算标准中分区计算方法为基础,通过结合煤粉燃烧一维阻塞流模型,提出了一种新的分区段一维炉膛换热计算模型,并编制了相应的热力计算软件。该软件使用方便,不仅可以得到沿炉膛高度方向烟气平均温度分布和区段水冷壁热负荷,而且还可以获得飞灰含碳量。以某600 MW超临界锅炉为例,采用软件进行了炉膛传热热力计算。结果表明:可以较好地反映沿炉膛高度方向烟气平均温度和热负荷分布情况。     

汽包壁面温度仍真算法的编制

汽包壁面温度是电站锅炉运行时,尤其是锅炉启动和停运过程中需要严密监视的重要运行参数,它关系到锅炉的寿命和安全,一般要求汽包壁面上任何两点的温度差不超过４０℃,否则应延缓锅炉工况的变化过程。应用了传热学中的热阻－热容法,编制了电站锅炉汽包壁面温度的仿真算法,并且成功地应用在内蒙古电校３３０ＭＷ的仿真机上。叙述了汽包壁面温度的原理和编制过程。     

煤粉燃烧数值计算壁温边界条件设定方法研究

对煤粉锅炉炉内传热进行了大量的数值模拟,给出了壁面边界条件的设定方法,同时对炉膛受热面壁面热阻、壁温参数与锅炉燃煤结渣指数、炉膛热负荷参数、炉膛特征尺寸等建立了关联。实算检验表明,用本方法设定边界条件的计算结果与实测和标准方法符合较好。     

燃煤汽包炉发电机组的动态建模及其运行数据验证

基于机理分析并结合机组实际运行数据,建立了一台汽包锅炉燃煤机组的非线性动态模型。该模型描述了机组的汽包压力、主蒸汽压力、主蒸汽温度和输出功率的动态特性。该建模方法避免了附加试验信号对机组正常运行的影响。建模过程中,当机组变负荷运行时,其他重要参数如压力、蒸汽流量及吸热量对主蒸汽温度的动态特性的影响得到了研究;并且过热器吸热量由炉膛辐射能信号来确定。验证结果表明：在一定范围内,模型输出的4个输出变量基本上与机组数据是一致的。     

循环双流化床汽水系统数学建模及动态仿真

建立了采用上下锅筒自然循环蒸发方式的循环双流化床的汽水系统的数学模型,考虑了双流化床的汽水的质量平衡、能量平衡、传热及介质状态方程,反映了双流化床内部汽包压力、产汽量、过热蒸汽温度等关键参数的动态变化,能够满足实时仿真的要求。     

500MW机组锅炉模型及实验分析

为了更好的的分析各种控制系统的性能和评价不同控制算法的效果，文中介绍了一种通用的锅炉非线性动态模型。通过对500MW汽轮发电机组上的两个扰动实验的讨论分析，解决了实际锅炉蓄热系数、磨煤机动态和水冷壁动态的求取问题。该文根据燃料量扰动试验中的主蒸汽流量Dr和锅炉的蓄热系数Cb^-与汽包压力Pd的微分的乘积构造出热量信号Dq，替代锅炉总有效吸热量，以求取磨煤机动态和水冷壁动态模型的传递函数，有效地解决了很难通过传感器准确测量的锅炉总有效吸热量问题。将500MW汽轮发电机组的实际参数和实验计算结果代入模型中，建立起实际500MW汽轮发电机组的仿真模型。与实际机组的扰动试验数据进行仿真对比，所构造的锅炉模型与实际的压力输出吻合得很好，验证了模型的有效性和正确性。     

超高压锅炉汽包水位动态特性分析

汽包水位是电厂主要监控参数之一,正确测量汽包水位是锅炉安全运行的保证。在对汽包水位测量原理分析的基础上,对给水流量、蒸汽流量及燃烧率3个影响汽包水位变化的主要因素进行分析,且对给水三冲量自动调节的主、副调节器参数进行试验整定,结果表明,通过对汽包水位的动态特性分析,有助于运行人员控制汽包水位的变化,保证机组安全、稳定运行。     

1000MW超超临界П型锅炉分隔屏区域烟气侧与工质侧耦合特性分析

为准确预测锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配,以某电厂1000 MW超超临界П型八角反向双切圆锅炉为研究对象,采用炉膛CFD和水动力耦合分析模型计算方法,结合机组实际BMCR工况的运行数据和仿真值对模型和程序进行修正,分析炉内燃烧及辐射能量传递规律,分析屏式受热面烟温偏差及蒸汽流量偏差,总结屏上能流交换分布规律,对后续工程或改造工程提供指导。     

火电厂锅炉主汽压系统的模糊辨识与模糊控制

基于动态特性实验和模糊控制策略给出了锅炉系统新的控制方法。电厂锅炉燃烧系统的主要特性是非线性、非最小相位特征、不稳定性、时滞和负荷干扰。进行锅 的动态特性实验并将锅炉燃烧系统表示成语言描述模型。运用线性模糊控制规则对锅炉对象的主汽压进行了仿真研究和实时控制,最后给出了模糊控制同传统方法的比较结果。     

超临界及超超临界锅炉水冷壁壁温偏差研究

根据国内超临界锅炉的实际运行数据和超超临界锅炉的设计数据,研究了影响其水冷壁壁温偏差的主要因素。重点研究了水冷壁受热偏差、质量流率、工质焓增、变压运行、工质热物理特性等对于螺旋管圈水冷壁和垂直管屏水冷壁壁温偏差的影响关系；分析了控制超超临界锅炉水冷壁壁温偏差的技术措施：采用内螺纹管,降低水冷壁管外烟气侧热负荷和热偏差,适度控制质量流率的裕量,合理控制下辐射区和上辐射区水冷壁的工质焓增,采用节流圈调节流量偏差和利用垂直管屏在低质量流率下的正流量补偿特性等措施,可有效控制超临界和超超临界锅炉水冷壁的壁温偏差。     

锅炉后屏过热器分布式动态数学模型及壁温计算

以1台300MW锅炉的后屏过热器为研究对象，采用机理建模的方法，建立后屏过热器的分布式动态数学模型，模拟了当蒸汽流量及烟气侧换热量扰动时后屏过热器的蒸汽温度沿管长方向的分布及其管壁温度的动态变化，并对仿真结果进行了分析。     

Transient Response of an Incinerator Plant by Considering Boiler Model With Dynamic Steam Variation

This paper investigates the effect of boiler steam system on transient response of turbine generators for an incinerator plant. By performing the test of cogeneration units, the mathematical models of turbine generator, governor, and boiler have been identified, which are used in the computer simulation to solve the steam pressure and system frequency of the cogeneration system for islanding operation after tie line tripping. Due to the variation of trash heat value, the power output of the cogeneration unit is stochastically varied with the steam generation for normal operation, which will cause the dynamic change of tie line power flows. For the severe fault contingency of external power systems, the cogeneration system will be isolated by tie line tripping, and the system frequency response is then determined by including the boiler effect to represent the dynamic steam generation. Because of more sluggish response of the boiler system caused by unstable trash heat value, the transient response of the incinerator governor system is inferior to that of conventional industrial cogeneration systems. To maintain the system stability for successful islanding operation of the incinerator plant, the amount of load shedding after tie line tripping has to be properly determined based on the transient stability analysis by considering the response of boiler system.