5 MW超临界二氧化碳循环发电机组锅炉建模与动态特性分析

提升超临界二氧化碳(S-CO_(2))锅炉调峰能力是实现S-CO_(2)燃煤发电机组灵活运行的关键。研究S-CO_(2)锅炉动态特性有助于优化锅炉运行控制。以西安热工研究院有限公司5MW S-CO_(2)循环发电机组锅炉为研究对象,基于热力学和传热学原理,建立了S-CO_(2)锅炉动态仿真模型,并利用机组运行数据验证了模型的可靠性。基于仿真模型,开展了燃料量、工质流量、工质温度等不同边界条件阶跃扰动下S-CO_(2)锅炉的动态特性分析。结果表明:S-CO_(2)锅炉具有较大的热惯性,不同边界条件扰动下锅炉出口工质温度稳定时间不同,且随着边界条件扰动幅度增加,稳定时间变长;随着S-CO_(2)锅炉热负荷升高,锅炉出口工质压力下降,出口工质流量会出现瞬时增大现象。

BHDB-M701F4-Q1余热锅炉动态建模与仿真

文章给出BHDB-M701F4-Q1型号的三压再热自然循环余热锅炉的动态数学模型,使用MATLAB仿真软件,以该余热锅炉为对象进行模块化建模,对给水流量扰动和烟气流量扰动下的动态响应模型进行仿真。仿真结果表明,建立的数学模型能够正确反映对象的动态特性,有较好的动态响应特性,可为联合循环机组中余热锅炉结构和控制系统的设计提供理论依据。

超超临界机组的非线性模型及动态特性研究

以泰州电厂1000 MW超超临界机组为对象,对超超临界机组的动态特性进行了研究,通过机理分析和模型简化,采用集中参数的方法,建立了从省煤器、蒸发受热面、过热器到汽轮机的综合模型.建模过程中,将相变点的位置作为独立变量置入模型,成功解决了超超临界工况下机组动态仿真所面临的问题.并进行了二次建模,便于计算机的仿真实现.在仿真模型上进行了阶跃扰动试验,试验结果与实际机组的动态特性基本一致.该模型的建立为超超临界机组系统工程分析和仿真机的开发打下了良好的基础.

超临界机组协调控制系统设计新方法及其工程应用

超临界燃煤发电机组配置的直流锅炉,动态特性复杂。该文给出超临界机组协调受控对象的一种实用数学模型,采用观测器预估燃煤的热值,设计一种基于增量式函数观测的状态反馈+串级PID+智能控制(IC)+热值补偿(BTU)的综合型协调控制系统。采用数学方法描述了IC部分的具体内容,用状态空间法给出了整个控制系统的数学描述。通过数学分析,证明了系统稳定的充分条件,揭示了该综合型协调控制系统中串级PID调节器的作用。工程应用表明,在定压、滑压两种方式下变化负荷,其负荷速率可达12MW/min,证明了该控制系统的稳定鲁棒性。

大容量超临界直流锅炉锅内过程全工况实时仿真数学模型及动态特性

在分析苏制 5 0 0 MW超临界压力直流锅炉结构和特性的基础上 ,从设备的工作机理出发 ,以质量、能量、动量守恒定律为依据 ,建立了适用于超临界压力直流锅炉的水冷壁、过热器、点火分离器等设备的全工况算法。并采用模块化的建模技术 ,在华北电力大学仿真与控制研究所研制的 STAR-90仿真平台上建立了苏制 5 0 0 MW超临界压力直流锅炉锅内过程的全工况的实时仿真数学模型。该模型能够准确地模拟实际机组的启、停过程和可能发生的故障。进行了给水量扰动、功率扰动和燃料量扰动的动态实验。实验结果表明 :所建立的苏制 5 0 0 MW超临界压力直流锅炉全工况的实时仿真数学模型具有良好的动态特性。图 5表 4参

超临界600MW机组仿真系统动态数学模型的开发及其分析

介绍了超临界600MW机组仿真系统数学模型及其验证比较,对实时仿真模型试验动态过程进行了分析,并给出了试验曲线。

超临界直流锅炉蒸发受热面动态过程特性

建立了两相受热管动态特性基本方程，在此基础上，进行二次建模，得到了能够直接求解的方程形式．求解过程中，在管段出口压力、出口流量及超临界压力下水与蒸气相变点的确定等问题上提出了新的处理方法．应用所建模型，对６００ ＭＷ 超临界直流锅炉水冷壁在３ 种典型工况下的动态特性进行了计算，得到了该直流锅炉在各种扰动下的响应曲线，分析了直流锅炉在不同工况下响应曲线的差异，并进一步讨论了水冷壁对各种扰动的敏感性．所得结果对进一步研究直流锅炉全工况动态仿真具有一定的参考意义．

超临界直流锅炉蒸发受热面静态数学模型

基于超临界直流锅炉的运行数据,建立了炉膛蒸发受热面的静态数学模型,所给出的动量、能量微分方程和完整的IAPWS-IF97物性工业方程相耦合,并给出物性代数方程、动量和能量微分方程组成的混合方程组的求解方法,得到工质参数沿受热面流程的数值解。模型预测结果和试验数据吻合良好。该模型能够根据蒸发受热面的运行环境预测工作状态,确定工质分相点位置,可用于受热面的运行监测和诊断,指导超临界直流锅炉燃烧和汽温控制。

基于现场数据的汽包压力动态建模研究与仿真

基于大量的现场运行数据,可以建立汽包压力的动态数学模型。在对原汽包压力机理模型分析的基础上,由可测变量代替原机理模型中的不可测变量,在满足小扰动的条件下,对汽包压力建模过程中的非线性过程进行了线性化处理;利用汽包压力以及各输入数据小范围内变化以及接近线性化的现场数据,建立了不同变工况下的汽包压力动态数学模型,并且对其进行了仿真研究。结果表明,当分别对给煤流量、给水流量和汽包入口水温进行阶跃输入时,汽包压力的响应过程的总体趋势是与其机理相一致的。

超超临界直流炉核心模型的建立与仿真分析

为了系统地研究超超临界直流炉蒸汽发生器的动态特性,以泰州电厂1000MW超超临界直流炉为研究对象,通过合理简化和机理分析,采用非线性集总参数移动边界的方法,建立了蒸汽发生器的数学模型。建模过程中,针对相变点的位移问题,将相变点的位置作为独立变量置入模型,成功解决了超超临界工况下大扰动动态仿真所面临的问题。通过二次建模,使计算机的仿真更便于实现。在仿真模型的基础上,针对亚临界和超超临界两种典型工况,进行动态仿真,试验结果与实际系统的动态特性相符。通过模型的建立,为超超临界直流炉系统工程分析和大规模火电厂仿真机的开发打下了良好的基础。

变形双重介质油藏动态特征

在应力敏感油藏的试井分析中 ,常岩石特性的假设对于确定传导率和储存系数可能引起较大的误差。研究了应力敏感地层中双重介质油藏的动态特征 ,建立了应力敏感地层双重介质的新的数学模型。在考虑裂缝发生形变时渗透率依赖于孔隙压力变化的流动方程是强非线性的前提下 ,采用Douglas Jones预估 校正法获得了只有裂缝发生形变定产量生产时无限大地层线源井和定压生产时无限大地层圆柱面源井的数值解 ,并探讨了变形参数和双重介质参数变化时压力的变化规律 ,给出几种情况下典型压力曲线图版。

超临界压力锅炉蒸发受热面动态数学模型及压力响应特性

The heated surface may be divided into two regions, hot water and steam phase, at supercritical pressure. The dynamic mathematical models could be established. Based on theoretical and experimental analysis, pressure responce characteristics and similar equations were acquired.

基础振动下直动式减压阀动态特性分析

针对基础振动对TBM液压元件性能的影响,为TBM液压元件优化设计提供理论依据,选择直动式减压阀为研究对象,分析其工作原理,建立减压阀的动态响应数学模型,仿真研究基础振动幅值和频率对减压阀波动特性的影响规律,分析减压阀不同结构参数对压力波动的影响.结果表明:基础振动会引起减压阀出口压力波动,波动幅值随振动幅值增加而增大;当基础振动频率大于50Hz时,压力波动幅值随频率的增加明显增大;减小背压腔初始容积和回流通道直径能提高减压阀的动态稳定性.

高压共轨喷油器内非稳态流动数值模拟

针对高压共轨喷油器内部非稳态流动现象,建立起瞬态流动的物理数学模型,采用模块化分析方法进行了瞬态数值模拟.通过与试验结果的比较,验证了数值计算模型的准确性.在此基础上通过变参数数值模拟,分析了电磁阀通电时间、共轨压力、控制室进出口节流孔孔径及针阀弹簧预紧力对喷油过程的影响.结果表明:高压共轨喷油器不同结构参数对其动态特性、喷油率及循环喷油量等性能指标有很大的影响.其中,控制室进出口节流孔孔径的合理匹配和组合对获得良好的喷油特性尤为关键;燃油喷射系统要实现预喷,电磁铁的响应速度必须非常快.

超临界锅炉风烟系统的流体网络动态数学模型

介绍了2种流体网络建模方法——节点压力法和网络法,并通过实例比较了2种方法的静态计算结果和动态响应过程,结果表明:网络法模型计算精度高,收敛速度快,可以快速响应压力的变化.在详细分析超临界锅炉风烟系统的基础上,建立了系统流动阻力的数学模型,采用模块化的建模思想编制了风烟系统的仿真算法,并在仿真平台Simpanel上对其静态和动态特性进行了仿真研究.通过分析表明:所建立的风烟系统仿真模型具有良好的静态精度和动态响应特性,能够满足仿真实时性的要求.

锅炉不同动态数学模型的比较

以带有ＨＧ６７０／１４０５自然循环锅炉的２０万千瓦机组为例，建立了６种不同的数学模型；根据数字计算得出的结果，给出了燃料量改变后６种不同模型所反应的机组主要参量的动态过程，并对其动态过程加以比较，探索这些模型的特色．

超临界直流锅炉螺旋管圈水冷壁动态特性

从过程基本方程出发，建立了两相受热管动态特性基本方程。在此基础上，针对所研究的问题，推导了超临界直流锅炉螺旋管因水冷壁集总参数动态微分方程组，用数值积分法进行了求解。最后针对600MW超临界直流锅炉水冷壁在3种典型工况下的动态特性进行了研究，所得结果对进一步研究直流锅炉全工况动态仿真具有一定的参考意义。

先导式电液比例减压阀建模与MATLAB仿真

对先导式电液比例减压阀结构与原理进行了分析,建立了先导式电液比例减压阀的数学模型和Simulink仿真模型,利用MATLAB软件对其静态和动态特性进行仿真分析,并讨论了影响先导式电液比例减压阀动静态特性的主要因素,为比例减压阀的设计、选型及控制提供理论依据。

水流温度不均匀对超临界压力蒸发管水动力特性的影响

对超临界压力锅炉蒸发管的水动力特性进行了理论分析，通过对不同配置方式管组的水动力特性进行计算，指出在超临界压力下的大比热区（i＝1700－2500kJ／kg）必须考虑水流的温度不均匀性对超临界压力锅炉水动力特性的影响。

超临界压力锅炉给水及过热汽温的自适应逆控制

研究了一种超临界压力锅炉给水及过热汽温的自适应逆控制方法。通过锅炉系统动态特性分析,构造了锅炉给水及过热汽温控制对象逆动力学模型输入向量结构,采用递推最小二乘支持向量机实现逆动力学模型的在线辨识,建立自适应逆控制系统,同时考虑直流锅炉出口汽温以及微过热汽温等对给水量和各级喷水量的共同需要,实现直流锅炉给水及过热汽温的综合控制。仿真试验表明,该控制系统具有良好的控制品质和自适应能力,并能有效地消除汽温分段控制方法中存在的控制量反复振荡现象。