蒸发系统分布参数特性动态仿真研究

为了全面的把握蒸发系统的动态特性,应用基于炉内三维燃烧检测的蒸发系统分布参数模型对某台300MW锅炉进行了仿真研究。讨论了求解模型的数值算法,以提高仿真速度。以电厂实测数据作为分布参数模型的输入,获得壁面平均热流、汽包压力和汽包出口蒸汽流量动态特性;以扰动激励的方式,获得水位动态特性。将模拟计算结果与实测值／文献模型的模拟值或者文献仿真结果进行比较,证明了模型的有效性。仿真计算了壁面热流、壁面温度、质量含汽率以及质量流速等热力参数在蒸发受热面上的动态分布,结果表明各热力参数在水冷壁上呈现明显的分布参数特性,并且其分布特性随着工况的变化而变化。模型即可用于在线预测也可用于离线分析计算,为锅炉安全性与可靠性评价提供重要依据。     

CFB锅炉动态特性与负荷和煤质的关系研究

在已有循环流化床锅炉燃烧、流动和换热的机理模型的基础上，进行了改进，建立了一个模拟循环流化床锅炉动态特性的综合数学模型。将上述模型应用于南京金陵石化热电厂220t/h循环流化床锅炉的动态特性仿真，仿真结果与实际运行数据平均误差小于4%，表明了上述模型的合理性和准确性。在对循环流化床锅炉进行了给煤量扰动、一次风量扰动仿真基础上，分析了床温、主汽流量、主汽温和主汽压对各调节量的关系。论文定义了3种煤种燃烧特性指标，对煤质进行量化，并根据仿真结果，得出了循环流化床锅炉各被调量的动态特性参数与负荷和煤种燃烧性能指标的关系，从而可根据当前负荷和煤质预测锅炉的动态特性。 关键词：循环流化床锅炉；动态特性；仿真；变工况试验     

循环流化床锅炉动态数学模型与仿真研究

循环流化床锅炉是一个分布参数,非线性、时变、多变量紧密耦合的对象,文中对其建立了动态数学模型,仿真了在参数变动下锅炉的动态特性,针对－３５ｔ／ｈ循环流化床锅炉进行了动态仿真计算,仿真了给煤量与送风量降低及突然断煤事故,计算结果表明所建立的模型可以准确反映所仿真锅炉的动态特性。     

基于Simulink的超超临界直流锅炉水冷壁动态特性仿真

超(超)临界直流锅炉的动态特性、负荷适应性及参数的变化规律在很大程度上取决于水冷壁的动态特性。利用集总参数法建立了水冷壁全工况非线性移动边界数学模型,结合二次建模得到了动态方程组,在Matlab/Simulink平台上编制了仿真程序,并利用S函数建立了通用的仿真模块。在30%BMCR和100%BMCR典型工况下进行了水冷壁的动态特性仿真,研究了单一变量(给水流量、给水焓、燃烧率以及汽水分离器压力)阶跃扰动10%时水冷壁主要参数的动态响应特性。     

大型循环流化床锅炉炉膛仿真模型

根据循环流化床锅炉的特点,通过适当的简化,采用集中参数法进行了数学建模和仿真。将锅炉炉膛分为上、中、下3个小室,并对各段采用集中参数法建立模型。模型包括固体物料质量平衡、残碳质量平衡、能量平衡、氧量计算式等主要模型,及气固两相流动、碳的燃烧、流化床传热和其他经验公式等子模型。对仿真模型进行运行调试,并进行给煤量扰动实验,计算结果表明所建模型可以准确反映锅炉的动态特性。     

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。     

循环流化床燃煤锅炉炉内密相区动态特性改进模型

提出了基于稳态平衡的循环流化床锅炉密相区燃烧动态特性的算法,改进了以往动态模型存在的不完善之处。该模型可以方便合理地考虑宽筛分原煤颗粒加热升温所造成的时间迟延、挥发分释放和着火、焦炭燃烧等物理与化学过程,计算出在给煤扰动发生后密相区热量及床温的变化。给出并比较了某热电厂国产220t／h循环流化床锅炉给煤量扰动的床温实测运行数据和动态特性预测结果。     

带隔墙的600 MW超临界循环流化床锅炉水冷壁水动力特性

对带隔墙的600 MW超临界循环流化床锅炉水冷壁进行水动力特性及方案选型研究。基于二分法对炉膛水冷壁进行水动力特性计算,得到了采用光管水冷壁加节流圈结构时各负荷下水冷壁出口工质温度及壁温参数。在100%锅炉最大连续工况时,水冷壁工质质量流率低于1000 kg/(m2×s)时可以保证出口温度在422 ℃以下,热偏差位于允许范围内。在75%与50%汽轮机验收工况负荷时水冷壁均未发生传热恶化现象。通过与内螺纹管布置方案计算结果比较,认为采用内螺纹管改善了壁温特性,但对热偏差的改善并没有明显效果。因此对于600 MW超临界循环流化床锅炉,采用光管水冷壁加节流圈结构是可行的。     

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。     

超超临界循环流化床锅炉水冷壁并联管流动不稳定性计算分析

本文建立了一个基于时域分析方法的数值计算模型，对均匀加热并联管系统的流动不稳定性进行了计算和分析。在程序验证的基础上，对流体在超超临界循环流化床（CFB）锅炉水冷壁中的非线性动态特征量进行了计算。结果表明，管道进出口的质量流量脉动趋势呈反相分布。在并联系统任意一个管道上施加热扰动，双管进出口质量流量均随时间呈逐渐下降趋势，这说明超超临界CFB锅炉在正常满负荷工况下可以保持流动稳定。在强加热通道上施加扰动时，并联双管的进口质量流量峰值都较在弱加热通道上施加热扰动更大。此外，强加热管比弱加热管在热扰动下展现出更显著的动态特性。通过对不同进口温度和进口质量流量的工况进行计算，得到了基于无量纲数的流动不稳定边界，并对系统参数对不稳定边界的影响作出了相应分析。结果表明:当进口温度较低时，提高进口质量流量将大大增加系统的流动稳定性；当进口温度较高时，进口质量流量对不稳定边界的影响几乎可以忽略不计。     

大型发电机内冷却水微碱性循环处理技术的开发与应用

介绍发电机内冷水微碱性循环处理技术的原理和方法。该技术选用特殊的离子交换树脂,并采用独特的树脂床层结构,使发电机内冷水经过处理后含有氢氧化钠,水质因此而得以调节,减缓了发电机铜线棒的腐蚀。因该系统无需加药,并且几乎不用换水和补水,故节省了人力和物力。经在4台200MW和6台300MW发电机内冷水系统应用,处理后水质均优于相关标准。     

控制循环锅炉的特点及水循环计算

介绍了控制循环锅炉的结构特点,水冷壁等系统的设计准则,水循环系统设计的计算步骤及设计中关键数据的选取。     

发电厂循环水泵变频调速自整定PID模糊控制

在火力发电厂中，目前常用的恒速泵手动操作方式控制粗糙，不能保证冷凝器工作在最佳真空值，而且水泵电耗严重。研制了一种循环水泵变频调速自整定PID模糊控制系统，它采用自整定PID控制器自动选择调节规律，确定最佳运行参数，从而克服了大扰动对系统的影响；利用模糊控制理论设计合理的切泵逻辑，实现了平稳切换。该系统不仅适用于火力发电厂循环水泵的控制，而且也可用于各类供水泵站的控制。文中详细介绍了该系统的控制算法及硬件结构等，最后给出了应用效果。     

超临界600 MW机组直流锅炉屏式过热器超温问题分析及治理

某电厂2号超,临界600 MW机组直流锅炉检修后屏式过热器(屏过)A侧出口频繁出现超温现象.分析认为,一次风速偏大,炉内火焰中心偏高,炉膛左右两侧火焰温度存在偏差,实际燃用煤种比设计煤种灰分高,A、B两侧引风机出力不均,升负荷速率偏快等是造成屏过超温的原因.对此,采取了对锅炉燃烧进行优化,适当增加水冷壁的吹灰次数,并对断裂的A侧减温器喷管进行打磨修复等措施.实施后,A侧汽温可以控制在540℃以内,屏过出口超温问题得到了有效的控制.     

华能福州电厂锅炉水冷壁氢损伤爆管分析

通过对有关管样的试验分析,认为华能福州电厂2号炉水冷壁爆管是一起因柠檬酸酸洗不当引发的氢损伤爆管。分析了由柠檬酸引起的垢下氢腐蚀损伤特征,并通过采用羟基乙酸 甲酸进行再次酸洗,消除了隐患。迄今,2号炉水冷壁管运行正常,没有再发生垢下腐蚀和氢损伤。     

水冷壁流量偏差及其超温爆管

简要分析了锅炉水冷壁固有流量偏差及其超温爆管的条件。固有流量偏差不足以引起管壁纯超温,但当水侧有堵塞等导致含汽率增加时,则可引发传热恶化及管壁超温。因此,提高水冷壁的循环倍率,在锅炉制造或检修中,彻底消除水侧堵塞等对预防水冷壁纯超温爆管非常有利。     

循环流化床锅炉机组协调控制系统的研究

针对循环流化床(CFB)锅炉复杂的燃烧、传热和流动过程,提出了以煤量为主调节汽包压力与以风量控制床温相结合的解耦控制,并采用预测专家控制和变幅值、变时间快速修正回路的协调控制策略。在135MW CFB机组的应用表明,稳态和动态时的机组目标负荷指令、机组实际负荷指令、机组实际负荷、机前压力、机前压力指令、汽包压力、总燃料量和总风量等主要参数均较平稳,较好地解决了过程复杂对象的非线性、多变量、时变性和大迟延性等问题。     

600MW超临界对冲锅炉机组炉水循环泵解列运行启动技术及实践

通过分析600 MW超临界锅炉机组在无炉水循环泵运行方式下锅炉水冷壁安全、超温、多耗热量、介质等问题,指出该机组无法按原锅炉厂提供的升温升压曲线启动,机组启动的关键是水冷壁壁温、给水流量和主汽温度控制,提出了该机组在炉水循环泵解列运行方式下启动技术和措施,特别是水冷壁壁温、主汽温度和给水流量控制要点及具体的操作过程。机组在炉水循环泵解列时冷、热态开机成功,实现了超临界锅炉机组在炉水循环泵解列时启动技术的突破。     

420 t/h锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及预防对策

对菏泽发电厂2号锅炉水冷壁的高温腐蚀进行了分析,认为主要是煤的含硫量过高、水冷壁附近呈还原性气氛、长期高负荷运行和燃烧调整不够引起。通过严格控制入炉煤质量、提高煤粉细度、优化燃烧、改进双通道燃烧器以及对水冷壁喷涂防腐材料后,有效地延长了水冷壁的使用寿命,取得了良好的综合效益。     

锅炉过热汽温自适应PI型模糊控制的仿真研究

针对锅炉过热蒸汽温度对象的非线性和不确定性等,设计了PI型模糊串级控制系统,并将该系统应用于某电厂600 MW机组锅炉过热蒸汽温度的控制。在分析模糊控制器相关参数与控制系统品质之间关系的基础上,提出相关参数的在线自校正方法,构造了一种自适应PI型模糊控制器。该控制器能够在线调整其量化因子和比例因子,以适应被控对象动态特性的变化,从而提高模糊控制系统的性能。将自适应PI型模糊控制方法与常规PID控制及PI型模糊控制进行仿真比较,表明采用自适应PI型模糊控制方法建立的过热蒸汽温度控制系统具有较好的控制品质和较强的自适应能力。