适用于控制的600 MW超临界机组的简化模型

以某600MW超临界机组为研究对象,建立了适用于在额定工况下作小扰动仿真的线性集总参数简化数学模型,得出了在额定工况条件下的传递函数。研究了锅炉主要调节量（汽机调门、燃料量、给水阀）对机组动态特性的影响。所得模型能较好反映机组在额定工况条件下的动态特性,所得结果对超临界机组控制器的研究有一定的价值。     

内置式除氧器的分段仿真模型研究

在传统的除氧器集总参数模型基础上,建立了内置式除氧器的喷雾除氧段、混合换热段、鼓泡段及除氧器热力参数计算等子模型的分段数学模型,以反映除氧器内部结构及工作过程如喷嘴雾化、蒸汽排管布置等对除氧器热力性能的影响。以某台超临界600MW机组的除氧器为例,分别利用分段模型及非分段模型模拟不同设计工况下的除氧器工作状态。结果表明:分段模型的精度及稳定性远高于传统非分段模型,可用于深入分析除氧器的热力特性。     

基于动态机理分析的超超临界机组锅炉中间点温度控制模型研究

以东方锅炉厂制造的超超临界1 000MW机组直流锅炉为研究对象,从质量和能量守恒方程出发,建立了中间点温度控制的非线性集总参数动态模型。使用小偏差法求解,得到直流锅炉在某一稳定工况附近变动时中间点温度变化量关于给水变化量、给煤变化量的传递函数。     

核动力蒸汽发生器均相流模型及其动态仿真

为明确核动力蒸汽发生器水动力特性,对蒸汽发生器进行了实时动态仿真,详细分析其内部工质的流动换热特性。在合理假设基础上,根据蒸汽发生器的热工水力过程对其进行了控制体划分,基于集总参数法建立了一维均相流动态数学模型。采用Simulink仿真模块对蒸汽发生器不同工况进行了稳态和动态仿真。稳态运行结果与实际运行参数的最大误差为3.2%,在100%负荷阶跃降至70%负荷及在100%负荷时冷却剂温度阶跃降低10%这2种情况下,动态仿真结果很好地预测了冷却剂出口温度、出口质量含汽率等参数的动态变化特性。计算结果和实际运行数据相符,表明了所建立数学模型及采用仿真方法是正确的,可为蒸汽发生器的实际运行提供理论指导。     

永磁同步电机有限集无参数模型预测控制

针对常规有参数有限集模型预测控制(FCS-MPC)在参数失配时性能下降的问题,提出一种用于永磁同步电机电流预测控制的有限集无参数模型预测控制(NMPC)。NMPC基于局部建模思想,采用集总参数模型进行预测控制,将任何影响稳态误差的因素折合在集总电势中,任何影响电流变化率的因素折合在集总动态电感中,并在线估计更新模型,从而无需任何电机参数实现预测控制。采用包含电流预测误差的代价函数推导了用于两种集总参数在线估计的自适应律。仿真和实验结果表明,集总参数模型预测精度高,在参数和工况未知或时变的情况下,NMPC仍能达到模型精确FCS-MPC的控制性能,证明了方法的有效性。     

基于BP神经网络汽水分离器组合建模研究

在热工系统建模中,若建立一个全工况模型,传统上会采用集总参数建模方法,但在建模过程中,模型中存在许多经验参数,这将导致机理模型精度较低,然而很难通过简单的试验建模在全工况范围内建立模型.因此提出了一种机理建模和神经网络建模相结合的组合建模方法,它不仅提高了模型的精度,而且可以应用到更大的范围.根据某电厂1000 MW超...     

超临界直流锅炉内置式汽水分离器数学模型及仿真

结合工质物理特性,依据质量、能量平衡原理,建立了超临界直流锅炉汽水分离器的机理型数学模型.根据分离器不同的工作状态,模型包括湿态、干湿态转换和干态3个部分.仿真试验以STAR-90仿真支撑系统为平台,搭建了汽水分离器系统模型,以机组启动、升负荷和停机、降负荷为工况进行试验,验证了数学模型的准确性.     

超临界火电机组负荷G频率控制仿真

为了反映、评估、改善当前国内超临界火电机组在不同负荷下参与电网调频的能力,根据集总参数法建立了超临界火电机组不同负荷下的数学模型,得到了超临界火电机组变负荷时的主要参数变化规律。据此,建立了适应超临界火电机组的控制系统模型,利用 Matlab 软件的Simulink组件进行了超临界火电机组在不同负荷下参与电网调频能力的仿真试验,验证了该超临界火电机组负荷-频率模型的有效性。结果表明,该模型可作为超临界火电机组在不同负荷下参与电网调频能力的评估及改善平台。     

典型吹管工艺在超临界直流炉上的实践对比

为提高超临界直流炉蒸汽吹管工艺的质量,确保新建火电机组能够长期稳定地安全运行,在2个不同引进技术制造的在建600MW超临界直流炉的实际吹管过程中进行了蓄能法和降压法2种蒸汽吹管工艺的对比研究,总结了技术要点。根据炉型II稳压吹管过程中的实际压力、负荷及设计参数进行了模拟计算,分析了蒸汽流量、干度、过热度、比容等参数对吹管系数的影响。结果表明:在采用稳压转干态一段法工艺的基础上,尽可能提高给水流量及过热度可确保超临界直流炉蒸汽吹管质量。     

确定汽轮机调速系统模型参数的简捷方法

汽轮机调速系统模型参数的确定,对各种热力发电机组的仿真、控制系统的设计及电力系统动态研究具有重大意义。通过蒸汽发电机组有效热平衡数据计算出汽轮机模型参数,得出各种不同工况下参数的变化规律,比实测法更方便简捷实用。对600MW超临界机组汽轮机调速系统的模型参数进行分析计算,并用该模型针对特殊的阶跃响应作出仿真和分析。     

燃煤电厂CO_2捕集压缩系统与蒸汽循环的整合分析

以质量分数为30%的一乙醇胺(MEA)为吸收液,借助流程模拟软件将醇胺法CO2捕集压缩系统与燃煤电厂蒸汽循环进行了整合分析。以典型600MW超临界机组为研究对象进行了仿真计算,评估了脱碳系统对机组经济性的影响,并对贫液中CO2负荷率、CO2捕获率、再生塔压力、抽汽位置等重要过程参数进行了优化,给出了优化的参数。仿真结果显示,在THA工况、CO2捕获率为90%时,分别采用0.97MPa和0.29MPa的低压蒸汽抽汽提供再生热时,机组发电效率分别下降了12.17%、11.19%,捕集压缩CO2能耗为423.86kWh/t、389.68kWh/t。     

锅炉过热蒸汽温度控制新策略动态仿真研究

提出了一种锅炉过热蒸汽温度控制新策略，即通过检测烟气温度及其变化趋势来提前调节减温水量，从而：有效地控制过热蒸汽超温。以1台300MWW型火焰锅炉的过热系统为研究对象，采用机理建模的方法，建立了锅炉过热系统较为细化的集总参数动态数学模型，模拟了蒸汽压力、减温水量及烟气温度变化时锅炉过热系统多个基本参数的变化过程，对仿真结果进行了分析，并验证了这种锅炉过热蒸汽温度控制新策略的有效性。     

600MW超临界机组无外来辅助蒸汽热态启动方案探讨

针对超临界单台运行机组跳闸后重新启动存在依靠外来启动电源或外来辅助蒸汽作为启动汽源的问题,探索出一套无外来辅助蒸汽,不需要投入启动锅炉运行的机组快速热态启动方案。分析超临界机组实现无外来辅助蒸汽状态下的热态启动实践过程中存在的问题,根据实施方案提出了相应的控制措施,使得机组可快速实现热态启动。采用这种启动方式,可缩短机组热态启动时间约3.5 h,节约生产成本约15.4万元。     

600 MW超临界机组简化非线性模型研究

目前,在国内对超临界机组模型的研究中大多将其简化为一个传递函数矩阵,不能观测机组内部其他参数的动态特性。通过采用机理分析和参数辨识相结合的方法,建立了600 MW超临界机组的简化非线性模型,利用某600 MW“W”火焰超临界直流锅炉机组负荷变动试验运行工况点的数据确定模型动静态参数。通过对Simulink仿真结果与实际运行数据对比表明,该模型能够很好地反映机组的非线性动态特性,可用于“W”火焰锅炉超临界机组协调控制策略研究及动态特性分析,通过修正参数也可以用于其他超临界机组相关方面的研究。     

采用中压缸方式启动的330MW机组汽轮机本体仿真模型

介绍了以蒙达公司１号机组为原型的３３０ＭＷ火电机组全工况数学仿真模型中汽轮机本体及所属系统仿真模型的研究。从系统的简化、分系统的划分、模型的构造以及算法的考虑等方面作了简要的描述。通过仿真机组运行结果与设计值的比较说明,该系统仿真模型能够正确反映实际机组在冷态启动、温态启动、变工况运行、定压停机、滑参数停机以及各种故障时的动态特性,在各稳定工况有较高的精度和稳定性,可以用做科研、教学、技术培训的有力工具。     

蒸汽发生器非线性机理模型与动态特性分析

采用分区与集总参数结合的方式对蒸汽发生器进行机理分析,建立了一个三输入二输出的动态机理模型,将其转化为基于状态空间的非线性动态模型并做出仿真分析,提供了一个较为完整的建模方式以及模型的处理办法。结果表明:所建立的模型具有结构全面、完整、精确的特点,与理论分析一致,有利于蒸汽发生器水位控制的进一步研究。     

基于遗传算法的超临界机组模型的参数辨识

以某厂1 000MW超临界机组为研究对象,采用实数编码自适应遗传算法对其模型进行了参数辨识,得到目标函数的全局最优解.所得传递函数能较好反映机组在额定工况条件下的动态特性,其结果为超临界机组协调控制的设计打下了基础.     

基于GMDH神经网络的超超临界机组过热蒸汽温度预测模型及仿真研究

由于超超临界1 000MW机组过热蒸汽温度控制对象具有大滞后、非线性、动态参数随工况变化大等特点,使得传统的控制方法难以适应过热蒸汽温度的控制,出现过热蒸汽温度波动大,甚至超温等问题。对此,采用数据处理群集方法(GMDH)神经网络建立了过热蒸汽温度动态预测模型,以预测过热蒸汽温度的变化趋势。仿真结果表明,基于GMDH神经网络的过热蒸汽温度预测效果优于线性神经网络和BP神经网络,具有较好的移植性和实用性。     

锅炉过热器蒸汽侧氧化膜的应力状态分析

火电机组锅炉过热器蒸汽侧氧化膜在机组变工况时可能发生开裂甚至脱落,对受热面安全性构成严重威胁。以超临界锅炉T91过热器管材为研究对象,在考虑温度对金属和氧化膜热膨胀系数影响的基础上,采用多层空心圆柱体模型,对3种不同工况下机组停炉过程中蒸汽侧氧化膜的稳态应力进行数值计算和分析。通过对各应力分量以及Mises等效应力进行分析,阐明了蒸汽侧氧化膜2种可能的开裂模式,同时得出了停炉过程中变工况后的负荷相同时蒸汽温度过低或者变工况后的蒸汽温度一定而负荷过低都可能导致氧化膜因等效应力过大而开裂甚至脱落的结论。     

超超临界1000MW机组锅炉蒸汽吹管

某电厂1000 MW超超临界机组锅炉蒸汽吹管采用降压吹管方式,过程中投入炉水循环泵和制粉系统,并实现了不停炉停泵。对蒸汽吹管方式、参数、过程及相关问题进行了叙述和分析。吹管效果良好,为今后超超临界机组的锅炉吹管提供了借鉴。