学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

火电厂热力系统仿真及动态分析

作　者: 张微微
导　师: 苏明
学　校: 上海交通大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 电厂模块化建模系统仿真动态特性故障分析
分类号: TM621.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 29次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着发电机组向着大容量、高参数方向发展,电站系统越来越复杂,对电力生产的安全性和经济性提出了更高要求,迫切要求机组运行人员具有较高的专业技术,操作水平和应变能力,而在实际机组上进行相关训练机会有限,因此电站仿真技术逐渐发展并被广泛应用。利用建立的仿真系统进行性能分析,不仅能够更加了解系统特性还能对典型故障进行模拟计算、总结和分析;结合故障诊断理论,制定有效的解决故障的措施,避免大的事故和损失。本文针对宝钢电厂1号机组基本结构特点,对该机组进行了系统建模及性能仿真研究,主要工作如下:1.以MSC公司的EASY5仿真平台为基础,采用模块化建模方法,开发了电站部件的模块库;引入容积模块,利用状态变量解决流量压力的耦合计算,避免迭代,提高计算效率;结合宝钢电厂1号机组实际情况,搭建了该系统的仿真模型;2.利用额定工况的试验数据,对系统模型进行了验证分析。在此模型基础上,计算了不同工况的运行参数,模型计算结果与实测结果吻合较好,从而验证了模型的正确性;3.针对宝钢电厂存在混烧低热值煤气的工况,在系统模型中,进行了混烧工况的相关计算,对混烧运行性能进行了仿真分析;结果表明电厂混烧低热值煤气时,锅炉出口烟气温度较高,锅炉效率下降,分析可知烟气换热不足,使得排烟热损失增大,通过对各主要部件进行敏感性分析,可知同等条件下,空气预热器换热面对排烟温度影响最为明显,从而为锅炉设计提供参考;4.考虑到电厂故障多发,文中针对某些沾污工况进行了仿真分析和总结,并将不同部件不同程度污染时参数的变化加以分析对比,其结果可以应用到故障专家知识库的建立;5.在系统稳态仿真的基础上,对系统的动态特性进行了初步分析;结果表明各主要参数变化趋势符合模拟对象的动态响应特性,验证了该模型的合理性;通过分析得知该机组的惯性时间常数约700s,从而为控制系统设计提供参考。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-19
  1.1 课题研究的背景及意义  11-12
  1.2 国内外电厂热力系统仿真的发展状况  12-17
    1.2.1 电厂仿真的发展历程  12-14
    1.2.2 电厂热力系统仿真方法的发展  14-15
    1.2.3 电厂热力系统仿真的研究动态  15-17
  1.3 本文的主要工作  17-19
第二章火电厂热力系统简介  19-27
  2.1 宝钢电厂1 号机组介绍  19-25
    2.1.1 锅炉系统  19-24
    2.1.2 汽轮机系统  24
    2.1.3 给水加热系统  24-25
  2.2 热力系统分析及简化  25-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章火电厂热力系统数学模型及模块库的建立  27-62
  3.1 建模方法研究  27-31
    3.1.1 模块化建模方式  27-28
    3.1.2 仿真对象模块化分解  28-29
    3.1.3 EASY5 仿真平台简介  29-31
  3.2 锅炉系统模型  31-49
    3.2.1 汽包模型  32-36
    3.2.2 水冷壁、烟道蒸发器模型  36-40
    3.2.3 过热器再热器模型  40-43
    3.2.4 省煤器模型  43-46
    3.2.5 空气预热器模型  46-48
    3.2.6 炉膛模型  48-49
  3.3 汽轮机系统模型  49-53
    3.3.1 透平模型  50-52
    3.3.2 调节级模型  52
    3.3.3 末级模型  52-53
    3.3.4 汽室模型  53
  3.4 给水加热系统模型  53-61
    3.4.1 除氧器模型  54-56
    3.4.2 加热器模型  56-58
    3.4.3 凝汽器模型  58-60
    3.4.4 水泵模型  60-61
  3.5 本章小结  61-62
第四章系统模型建立与模型验证分析  62-74
  4.1 系统仿真模型的建立  62-63
  4.2 模型调试及验证  63-66
  4.3 不同工况模型仿真分析  66-73
  4.4 本章小结  73-74
第五章排烟温度敏感性分析及故障仿真  74-83
  5.1 排烟温度敏感性分析  74-75
  5.2 锅炉换热面故障仿真  75-81
    5.2.1 单一故障仿真  76-79
    5.2.2 多重故障仿真  79-81
  5.3 本章小结  81-83
第六章热电厂系统动态特性分析  83-94
  6.1 系统开环动态响应  83-86
    6.1.1 汽门开度变化  83-84
    6.1.2 燃料变化  84-86
  6.2 系统闭环动态响应  86-92
    6.2.1 汽门开度变化  86-89
    6.2.2 燃料变化  89-92
  6.3 本章小结  92-94
第七章结论及展望  94-96
  7.1 主要结论  94-95
  7.2 工作展望  95-96
参考文献  96-99
致谢  99-100
攻读学位期间已发表或录用的论文  100

火电厂热力系统仿真及动态分析

内容摘要

全文目录

相似论文