基于Apros建模的受热面传热因子对超超临界机组运行能耗影响研究

利用Apros软件建立了超超临界机组的仿真模型,将仿真模拟计算结果与实际运行数据进行对比,验证了模型的准确性,详细考察了受热面发生积灰沾污后,受热面传热因子的变化对运行能耗影响。通过改变过热器与再热器传热因子,模拟机组运行过程中受热面积灰结渣导致传热效率降低的情况,探究了其对机组运行过程中能耗特性的影响。结果表明,过热器吸热份额变化对能耗的影响大于再热器吸热份额,随着过热器传热因子降低,再热器吸热份额有所升高,但由于过热器中蒸汽品质高于再热器,使得机组发电煤耗有所升高。在中高负荷运行时,发电煤耗随传热因子变化趋势较为平缓,而在低负荷运行时,随着传热因子的减小,发电煤耗会出现相对较大幅度的变化。在负荷为40%,传热因子从0.975下降至0.95时,发电煤耗存在较大幅度的变化。因此,在机组低负荷运行过程中,随着受热面积灰程度加深,会出现发电煤耗较大幅度增加的情况,同时由于过热器传热因子对能耗影响更为明显,注重低负荷运行过程中过热器吹灰策略的调整,可在一定程度上降低发电煤耗。

基于APROS的联合循环机组余热锅炉仿真模型

针对某电厂开发仿真培训系统中余热锅炉子系统模型,根据余热锅炉的工作原理及特性,以质量、动量、能量守恒方程为基础,采用模块化建模的思路,建立了基于APROS的联合循环机组余热锅炉仿真模型。仿真实验表明:建立的模型能够正确的反映出余热锅炉汽水侧换热及流动特性,模型具有很高的静态精度及良好的现场适应性,能够满足实时仿真的需要,可作为联合循环机组仿真培训系统中重要的子系统,对于联合循环机组性能分析、运行优化、故障诊断等方面研究也有很大的帮助。

基于APROS的发电厂电气系统仿真模型

对发电厂仿真系统中复杂的网控系统NCS(NetControlSystem),利用APROS图形自动化建模系统进行建模。该系统是以模块化建模为基础,以图形连接信息表达模块连接信息,具有完善的图形编辑功能和友好的用户界面。利用该系统对某发电厂NCS和1号单元机组分散控制系统DCS(DistributedControlSystem)中电气系统进行数学建模,再建立仿真模型,提高了建模效率、准确性和规范性。

发电机并网模型在APROS仿真平台上的实现

针对电厂希望对机组进行全范围、全工况、实时、连续仿真的迫切要求,提出采用高级过程仿真软件(APROS)作支撑平台开发集操作培训、工程分析研究于一体的多功能仿真机。指出火电版本APROS提供的图形化电气模型库中只有母线、开关、发电机、变压器、线路、负荷几种简单的元件,为弥补其不足,部分电气设备如励磁等可采用数学函数模块或逻辑模块组合建模。文中励磁建模是根据励磁系统的物理特性,建立由比例-积分-微分3个函数叠加作为主要环节的励磁系统数学传递函数。发电机同期并网时要求冲击电流要小,并网后发电机能迅速进入同步,因而文中建立的同期模型具备调节功能使得并网断路器两端的电压有效值、电压频率、相角3个分量的差为零。

OPC实现APROS与DCS半实物仿真系统的实时通信

利用APROS软件强大的多功能仿真和DCS系统的实时控制功能,实现了利用OPC技术实现APROS仿真的现场数据与HOLLiAS DCS的控制信号间的实时通信。通过Delphi7编写OPC Client建立APROS和DCS的半实物仿真平台,既能用APROS来验证DCS的控制功能、整定控制参数、减少控制系统调试时间,又通过实物控制系统DCS输出的控制信号,强化APROS仿真的真实性。

一种基于APROS平台的汽轮机差胀的建模方法

以平圩电厂1号机组为研究对象,采用APROS仿真支撑系统,通过分析机组启动过程中汽缸和转子的膨胀特点,开发出600MW火电机组的汽轮机高压差胀的全工况模型,并在培训中取得良好效果。

基于APROS的燃气轮机及其控制系统整体仿真建模研究

为弥补燃气机组中整体模型研究的不足,提出一种将热力学模型和灰箱模型相结合的建模方法。首先,根据分块建模思想,在APROS平台上建立了热力学模型,将仿真结果与性能验收结果进行比较,验证了静态模型的准确性;其次,在热力学模型基础上搭建了控制模型,并进行了甩负荷过程的仿真。结果表明,控制系统与热力学模型匹配较好。此外,整体模型的建立可为机组运行状态评估以及故障分析奠定了一定的基础。

基于APROS软件的阀门开启与关闭过程的系统动态仿真

基于系统仿真软件APROS,建立一种双稳压器形式的系统模型,开展阀门开启与关闭过程系统动态仿真研究。系统回路由稳压器、蒸汽过热器、试验段、阀门、仪表以及管道等组成。通过在试验段设置测试阀门,可以实现饱和水、饱和蒸汽和过热蒸汽为工质的阀门开启和关闭过程系统动态仿真。通过研究阀门压差开启或关闭过程中的系统参数变化,为阀门的总体性能设计提供参考。

基于APROS的发电厂电气仿真系统

对安徽某发电厂单元机组分散控制系统中的电气部分及该电厂的网控系统仿真,网控系统是一个动态系统,仿真较复杂,故采用芬兰APROS图形自动化建模系统实现了对该厂的网控系统、1号单元机组分散控制系统的电气系统就地操作、事故处理的仿真。

基于Apros的引风机喘振先兆特征仿真研究

电站引风机喘振的危害较大,故障数据的匮乏制约了喘振的预警诊断与先兆特征识别。基于仿真软件Apros建立电站引风机及其上下游烟道与设备的总体模型,在模型准确性验证的基础上进行了喘振仿真试验,并根据试验结果分析了引风机喘振的先兆特征。仿真试验结果表明:局部位置阻力越大,喘振的周期越短;阻力发生在引风机上游,阻力区至单侧烟道末端空间随喘振交替储放质,阻力区上游各区域质量容量基本不变,可以将烟道各处流动参数变化作为先兆特征识别喘振;引风机及其下游阻力增加,喘振发生在除尘器后至单侧烟道末端空间内,喘振的识别依赖此区域内各位置流动参数的监测;两侧烟道具有相互补偿作用,公共烟道阻力过大会使两侧风机均发生喘振。

基于APROS的核电站加热器建模与仿真

介绍了APROS,叙述了APROS的基本数学模型及计算方法,以红沿河核电6#、7#高压加热器为例,采用先进的仿真支撑系统APROS进行满负荷工况下系统的建模与仿真,并研究其动态特性。

基于APROS的核电除氧器建模与仿真

针对核电除氧器的运行特性,应用仿真软件APROS对除氧器及相关的系统在不同工况下的运行进行建模与仿真,研究分析其动态特性,为除氧器及相关系统的设计和运行提供参考。

基于APROS的核电系统建模与控制方法研究

随着核电系统建模日益朝着准确化、精细化方向发展,对三维堆芯与热工水力模型耦合的研究也逐渐增多,这为控制系统的设计提供了更好的模型基础。本研究采用APROS软件对VVER-1000反应堆进行了三维堆芯与热工水力耦合建模,并设计了基于模型预测控制(MPC)的负荷跟踪控制系统和其他控制系统;随后利用稳态和瞬态仿真结果对该模型进行了验证,结果表明该模型仿真效果良好;利用三维堆芯可视化的优点,进一步验证了MPC负荷跟踪控制器的性能和安全性。这一研究不仅为核电系统研究提供了模型基础,也为先进功率控制系统的安全性分析提供了实践经验。

针对温控负载变化的虚拟电厂控制策略研究

温控负载是一种变化剧烈、波动频繁、高峰负荷比例较高的负载,对电网的安全产生了极大的影响。为了应对这一问题,系统的输出功率往往会超过90%负荷最大值的调峰限制。针对虚拟电厂(VPP)系统内的超限过程进行了研究,并提出了2种控制策略,以降低超限总电量或者利用超限电量的同时获取收益。在验证策略的控制效果时,选取了2种由温控负载引起的功率需求的典型变化。研究结果表明,温控负载引起的功率需求峰值的变化对策略具有重要影响。在安全模式下,超限比例与峰值的增加呈反比,而与平均功率的增加呈正比;在收益模式下,峰值变化会影响储能放电过程,平均功率变化则会影响储能充电过程。随着功率需求的增加,收益逐渐减小,收益范围为3.62万~3.25万元。

汽轮机高位布置辅机冷却水系统优化

汽轮发电机组高位布置是燃煤发电机组的新型布置方案,与现有燃煤机组的空间结构存在较大的差异。为保障和提升高位布置辅机冷却水系统性能,按照功能与布置结构将辅机冷却水系统分为4个耦合的子系统,采用APROS软件建立了辅机冷却水系统模型,对高位布置辅机冷却水系统进行了优化设计,并将原系统与改进系统进行了定量对比和动态特性分析。结果表明:改进系统可降低辅机工作温度,节点温度峰值保持在65℃以下,冷却可靠性大幅提升。

基于高级过程仿真软件APROS的燃气轮机性能分析

采用高级过程仿真软件APROS(多功能工艺模拟)软件对燃气轮机进行模块化仿真建模,将仿真结果与现场稳态数据进行对比,验证了仿真模型的准确性。以某PG9171E型燃气轮机为研究对象,定量分析了环境条件变化对燃气轮机性能的影响。结果表明:环境温度对燃气轮机的运行特性以及经济性影响较大,标准工况下,环境温度每上升1℃,燃机热耗率上升约0.2%;环境湿度对燃气轮机性能的影响程度会随着环境温度的上升而增加,当环境温度上升到40℃时,相对湿度每增加10%,燃机热耗率会上升约0.12%。

APROS程序在超临界水流动不稳定性分析中的适用性研究

围绕超临界水冷堆中可能存在的流动不稳定性,采用系统分析程序APROS对不同情况下可能存在的密度波不稳定性进行分析。在APROS程序中分别对并联双通道、单通道和自然循环回路进行数值建模,采用动态求解得到各自的流动不稳定边界。结果表明,APROS程序能有效地预测超临界水流动不稳定边界,计算结果与已有的实验和数值分析结果吻合较好;在数值求解时需要优化时间步长,较大的时间步长会带来耗散效应。

蓄热储能对火电机组经济性分析的数值研究

随着新能源的快速发展,由于其发电易受环境等因素的影响,通常采用火电灵活性改造的方法解决。目前,蓄热储能技术在火电灵活性改造上应用较为广泛,国内外也有将蓄热储能应用在工程的案例,但是采用数值模拟的方法来研究蓄热储能技术对火电厂在冬季顶峰供热时段的经济性分析较少。以新疆某电厂在冬季供热时段运行工况为例,通过APROS软件对机组进行蓄热储能模型的搭建及数值计算,进而优化调峰需求下的机组抽汽量与发电功率。研究的储热罐容积为15000 m3,用电低谷时段,蓄热时长为8 h,机组发电功率为205 MW;用电高峰时段,放热时长为3 h,机组发电功率为304 MW。按照地区峰谷电价计算,该机组单日收益约11.1万元。为火电厂灵活性改造提供了新的思路和解决方法,既能保证机组的安全和经济性,也能促进电网调峰及稳定运行。

线性菲涅尔式光热电站控制策略及变负荷速率研究

太阳能光热发电可以与其他新能源发电互补运行,也可以承担电网调峰调频任务,因此受到越来越多的关注。以线性菲涅尔式光热电站为研究对象,利用Apros软件搭建储热系统和发电系统的动态仿真模型并进行了模型验证,设计了考虑蓄热影响的光热电站协调控制系统,研究该电站在不同负荷区间的最大变负荷速率。研究结果表明:所提出的光热电站协调控制策略控制效果良好,与未采用蓄热控制相比,采用蓄热控制后主蒸汽压力偏差由0.17 MPa减小到0.07 MPa;在设定的限制条件下,100%THA~75%THA负荷区间最大升负荷速率为11.57%/min,最大降负荷速率为8.94%/min。研究结果可为光热电站调峰调频运行提供参考。

基于透平进口调节的负荷调节特性研究

布雷顿循环作为一种新型能量转换系统,拥有高效、安全、灵活等优势。为掌握基于透平进口调节的闭式空气布雷顿负荷调节特性,本文基于系统仿真软件APROS,针对闭式空气布雷顿回热循环搭建一套系统动态仿真模型。通过调节透平进口调节阀开度,改变透平进口压力和流量,以实现系统变负荷调节的目的。分析比对了负荷指令从100%额定功率分别降至75%额定功率、50%额定功率和25%额定功率三种工况下透平进口调节阀的负荷控制特性。仿真结果表明,透平进口调节阀可快速满足负荷调节的需求,目标负荷水平越低,节流带来的损失越大,相应的系统循环效率降低得越明显。以上发现可为后续布雷顿系统运行设计提供参考。