大型火电机组加热器动态数学模型的研究

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火电机组热工过程建模与仿真

数学模型是由描述具体过程的一系列数学方程(包括代数方程、微分方程)组成的联立方程组。数学模型比较抽象，但它可以比较全面地反映一个复杂系统的性质。数学模型又可分为静态模型与动态模型两种模型。

静态模型用来描述系统在稳定状态或平衡状态下各种输入变量与输出变量之间的关系。当机组运行在稳定状态时，输入的物质及能量保持不变，机组各系统的参数也将保持稳定，这些稳定工况下各参数之间的关系便可用静态模型描述。静态模型主要用于机组的设计计算及校核计算，一般要求具有较高的精度。动态模型用来描述系统在过渡过程中各种变量随时间变化的关系。当系统从一个稳定状态变化到另一稳定状态时，哪些参数会发生变化，其变化的速度及历程如何，这些都属于动态模型要研究的问题。例如，当燃料量变化时，机组原来的平衡状态就会受到破坏，电功率等参数都将发生变化，经过一段时间运行，机组又将达到新的平衡状态。这个动态过程中电功率的变化规律需要用动态模型描述。

2．气体-黑壁面模型根据气体辐射理论，假定烟气是由具有辐射和吸收能力的三原子气体C02和水蒸气组成的，壁面为黑体，能完全吸收气体辐射到上面的热量，气体辐射出的能量和气体吸收的壁面辐射能量之差即为辐射换热量

6．3．7 火电机组整体数学模型
火电站是由一系列相互作用、相互联系的部件组成的大型系统，其整体数学模型的开发需要一个周密、完善的组织和计划。首先是针对给定的实际火电站系统，根据模型的用途确定建模的范围及对精度的要求，然后是系统的模型化。通常将整个系统分成若干子系统或子模型。每个子系统又可进一步划分，直到具体的设备。划分的详细程度主要是由仿真精度要求和建模方法决定的。一般来讲，仿真精度要求越高，则子系统的划分就要越详细。

回热加热器毕业设计

本文主要研究的是回热加热系统仿真的优点及发展现状和发展方向，介绍了回热加热器仿真对现代电厂的重要意义，并合理分析其经济运行的方式及提出一些有效改进的措施。
本文针对600MW发电机组回热加热器的特点进行了动态的建模，然后参考某电厂的600MW发电机组回热加热器的额定参数在STAR-90仿真系统上进行仿真，并对仿真结果进行了对比验证。
按安装布置形式不同，回热加热器分为立式和卧式两种。立式加热器占地面积小，检修方便，但其传热效果较差。卧式加热器传热效果好，实验表明横管的换热系数为垂直管的1.7倍；虽然它占地面积大且不便于布置，但为了提高其热经济性，目前被广泛应用在大容量机组中。
目前加热器在结构大多采用U型管管板式。到目前为止从设计、制造及运行方面积累了大量的经验。但从经济角度而言，设备的效率、可用系数以及系统的整体完善程度还有很多不足之处。发电厂对加热器安全经济运行的要求也越来越高了。对提高机组经济方面越来越重视，加热器系统的运行也得到了重视。
Key Wordselectric power system,Heater, simulation model, analysis of the economic operation
1
随着世界电力设备制造技术水平的发展，火力发电机组的容量也在不断提高，600MW机组已成为现在火力发电厂的主力机组。伴随着机组容量的不断增加，机组所需求的参数也在不断升高，这就对设备的要求提出了更加严格的要求。汽轮机的正常工作是发电机组运行的重要环节，不容有失。由于单元机组容量的增大和参数的提高，运行中出现许多新的控制方式和管理模式，迫切需要提供对其进行分析指导和工程研究的有效工具和手段。这就要求大型火电机组仿真机不仅要为电厂操作运行人员提供良好的培训手段，也要为各种工况下运行技术的分析和故障诊断、性能预测、控制方式的研究创造实时在线的环境。因此，集火电机组运行人员培训和程序分析研究于一身的多功能仿真机已成为当前仿真机发展的一个主要方向。鉴于此现本文研究方向主要是600MW发电机组回热加热器仿真模型的建立及经济运行分析。

火电机组动态边界特性的研究的开题报告

火电机组动态边界特性的研究的开题报告一、研究背景和意义火电机组是电网的重要组成部分，在电力生产中发挥着重要的作用。

为了保证电网的平衡和稳定性，需要对火电机组的动态边界特性进行研究。

目前，国内外对火电机组的动态边界特性开展了广泛研究。

但是，仍存在一些问题，例如：多变量控制难度大、电网负荷变化对机组的影响难以预测等。

因此，进一步研究火电机组的动态边界特性，对于提高电力系统的稳定性和可靠性，具有重要意义。

二、研究内容和方法本研究旨在探究火电机组在不同工况下的动态边界特性，分析机组响应特点和机组运行参数的关系，以期为更好地控制和优化火电机组运行提供支持。

具体研究内容包括：1.构建火电机组的动态数学模型，研究机组电气、机械和热力学三方面的动态特性。

2.利用仿真平台对火电机组模型进行仿真，验证模型的可靠性，并通过仿真研究机组在不同工况下的动态边界特性。

3.分析机组响应特点，研究机组运行参数与响应特点之间的关系，探究如何更好地控制和优化火电机组运行。

本研究将采用基于MATLAB/Simulink的仿真平台来建立火电机组的动态数学模型，并利用仿真平台对模型进行仿真，通过仿真研究机组在不同工况下的动态边界特性。

三、预期成果通过对火电机组动态边界特性的研究，我们将获得以下预期成果：1.火电机组的动态数学模型，能够更好地反映机组的动态特性。

2.火电机组在不同工况下的动态边界特性研究成果，能够为火电机组的优化控制提供参考。

3.分析机组响应特点的研究成果，能够为更好地控制和优化火电机组运行提供支持。

四、研究计划1.第一阶段（1个月）：研究火电机组的动态边界特性研究现状及发展趋势，确定研究内容和方法。

2.第二阶段（2个月）：构建火电机组的动态数学模型，并通过仿真平台对模型进行仿真验证。

3.第三阶段（2个月）：通过仿真研究机组在不同工况下的动态边界特性。

4.第四阶段（1个月）：分析机组响应特点，研究机组运行参数与响应特点之间的关系。

大型火电机组表面式加热器动态数学模型研究与开发

中图分类号：Ｋ６，Ｔ２４９
精度；一方面，分考虑静态计算与动态模型之间另充
的差别，用显式欧拉法对某些理论公式进行了离采散化处理，动态数学模型能够正确反映实际设备使过渡过程的动态特性。由于加热器的动态过程较为复杂，备的系统具有分布特性，学模型的阶数很设数
加热器系统较混合式加热器系统简单，运动也较且
水冷却段，区段壳侧和水侧流体参数按集总参数各计算。（）加热器各区段的传热温差按算术平均温２
差计算。（）模型中所考虑加热器泄露点设在凝结３
收稿日期：ｏ１ｌ２２０一ｌ一２
作者简介：建梅（９１，，苏高淳人，王１７一）女江武汉大学博士研究生
１前
言
给水回热加热系统是利用汽轮机的抽汽加热给水，以此提高电厂热效率、省燃料，有助于电厂机节并组的安全运行。目前利用模型技术对加热器的研究
高，了适应仿真需要，加热器动态模型进行了以为对
为可靠。目前加热器水室的配水方式分为管板式加热器和集箱式加热器，板式加热器的传热面均为管

火电厂回热加热器全工况建模与仿真

ＷＡＮｉｎ—ｐｎ，ＣＥｏｇＷＡＮｕｎｊｎＧＪａｉｇＨＮＨｎ，ＧＧａｇ— ｕ
（ｏｅｅｏｏｅｎｉｅｒｇＣｏｇｉｇＵｉｅｉ，ｈｎｑｎ０Ｏ４，ｈｎ）Ｃｌｇｆｗｒｇｅｎ，ｈｎｑｎｎｖｒｔＣｏｇｉｇ４Ｏ４ＣｉａｌＰＥｎｉｓｙ
（重庆大学动力工程学院，庆４Ｏ４）重ＯＯ４
摘要：回热加热器的建模是火电厂热力系统仿真的重要组成部分。该文给出了电站不同结构回热加热器动态过程的统一数学描述，建立了火电机组回热加热器动态过程数学模型。该数学模型能够反映回热加热器在全工况和故障工况下的动态特
ｏｒｅｓｔｃａｇｓＳｔａｉｈｒａｃｒｃ．ＮｔｏｌｉＣｓｄｆｒｅｇｅｒｇａａｓｕａｓａｆａｔｅｈｅ，ＯｉｈｓｈｇｅｃｕａｙｏｎａｂｕｅｏｎｎｅｎｌｉｂｔｏＣｂｌｇａｎｙｔｎｅｉｉｎｙｓｌｎｅ
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第２卷第５３期
文章编号：０６—９４（ｏ６００２ｏ１０３８２０）５— ２０一４
计
算
机
仿
真
２６月０年５０
火电厂回热加热器全工况建模与仿真
王建平，陈红，王广军
ａｉｅｆｅｔｒｈａｅｄｈｗｔｄｅｈｔｅｔａｕｌｉｇｉｒｅｏｄｓｒｙａｃｐｏｅｓｏｓｐｅ — ｔｅｄｗａｅｅｔｒａｏｍｏｌｅｍａｈｍａｉｌｂｉｎｏｄｒｔｅｃｂｄｎｍｉｒｃｓｆｉｉｒｓｖｎｏｔｃｄｎｉｅｔ

1000MW火电机组高压加热器(火用)效率研究

第39卷,总第230期2021年11月,第6期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.39,Sum.No.230Nov.2021,No.61000MW 火电机组高压加热器效率研究陈增辉1,刘　磊2(1.大唐东营发电有限公司,山东　东营　257000;2.大唐东北电力试验研究院,吉林　长春　130000)摘　要:高压加热器作为现代大型火电机组重要的辅机,其性能会直接影响整个机组的性能,为深挖加热器性能,达到节能减排目的。

文章介绍了高压加热器效率的计算方法,并以某1000MW 机组高压加热器系统为算例,给出了高压加热器的效率与热效率结果对比,计算结果显示效率更能清晰反应加热器端差变化时的性能的变化,能更好指导加热器节能减排工作。

关键词:高压加热器;性能;效率;算例;节能减排中图分类号:TK011 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2021)06-0538-04Research on a 1000MW Thermal Power Unit High PressureWater Heater Exergy EfficiencyCHEN Zeng -hui,LIU Lei(1.Datang Dongying Power Generation Co.,Ltd.,Dongying 257200,China;2.Datang Northeast Electric Power Test &Research Institute,Changchun 130051,China)Abstract :As an important auxiliary unit of modern large -scale thermal power unit,the performance of high -pressure heater will directly affect the performance of the whole unit.This paper introduces the calculation method of the exergy efficiency of the high pressure heater,and compares the exergy efficiency with the thermal efficiency of the high pressure heater system of a 1000MW unit.The results show that the exergy efficiency can clearly reflect the change of the performance of the heater when the end differ⁃ence changes,and can guide the work of energy saving and emission reduction of the heater.Key words :high -pressure heater;performance;exergy efficiency;computational example;energy sav⁃ing and emission reduction收稿日期　2020-09-28 修订稿日期　2021-03-10作者简介:陈增辉(1964~),男,本科,高级工程师,长期从事火电厂运行与节能方面工作。

300MW火电机组自然循环锅炉模型的建立及动态特性分析

! 仿真动态数学模型的建立
建立的仿真模型采用工程模块化建模技术建立，它包括模型算法库与锅炉仿真模型两部分。 !($ 模型算法库模型算法库是以火电机组中的常规设备、部件或全局过程为基本单元，以质量、能量、动量守恒为基础，严格按照其物理机理而建立的面向火电机组的算法库。在算法库中对应火电机组所有的设备、部件及逻辑控制模件都有相应的算法，本文仅以锅为例进行说明。炉汽包算法（:;）
图’
燃料量扰动主汽温动态特性
图%
蒸汽流量扰动主汽压动态特性
图( 图& 燃烧量扰动主汽压动态特性
蒸汽流量扰动主汽温动态特性
保持汽机调门开度不变，通过调节给粉机转速阶跃增加燃料量。试验结果如图 & 所示，汽包压力和过热器出口压力均缓慢增加，二者压差亦逐渐增加。这是因为蒸汽流量增大，沿程阻力增加所致。 !"! 主汽温阶跃响应
文章编号：（!"")） $""$ # !"%" "* # ")&& # "*
)"" +, 火电机组自然循环锅炉模型的建立及动态特性分析
何荣，全兆裕，杨慧超
湛江 -!*"&&）（湛江发电厂，广东
摘
要：利用 ./01 # &" 模块化建模仿真支撑系统建立了
汽包算法仿真了自然循环锅炉汽包的动态过程，将汽包划分为汽相区和液相区进行分析。其主要数学模型有：（$）质量平衡方程式：液相区： < （ " ）# $ > %（$ & ’ ） $ ?? & $ <@?A & < ! != = $ B= & $ >C5D 式中： " =— 液相区工质容积； !=— 液相区工质密度； — — 水冷壁出 $ >— 省煤器进入汽包的水流量； $ ??— 口流量； $ <@?A— 下降管入口流量； $ B=— 锅炉排污流量； $ >C5D— 蒸发流量； ’ — 水冷壁出口质量含汽率。汽相区： < （ " ）# ’$ ?? % $ >C5D & $ E & $ F < ! !E E 式中： " E— 汽相区工质容积； !E— 汽相区工质密度； $ E— 汽包出口蒸汽流量； $ F— 汽包放汽流量。（!）能量平衡方程式：液相区： < （ ( = ) =）# $ > ) > %（$ & ’ ） $ ?? ) ?? & <! $ <@?A ) = & $ B= ) = & $ >C5D ) = & * B 式中： ( =— 液相区工质质量； ) =— 液相区工质焓； ) >— 省煤器进入汽包的工质焓； ) ??— 水冷壁出口工质焓； * B— 液相区工质传给金属热量。汽相区： < （ ( E ) E） # ’$ ?? ) ?? % $ >C5D ) E & $ E ) E & <! $F )E & *6 式中： ( E— 汽相区工质质量； ) E— 汽相区工质焓； * 6— 汽相区汽体传给金属热量。（)）传热方程： ",3 （ - = & - GB） * B #（ + $ % +（ ! $ > % $ ??））

第3章火电厂仿真发电机组模型

�
�
1、质量平衡方程
dM if = Fif ( in) − Fif ( out ) dτ
M if (τ ) = M if (τ − ∆τ ) + ( Fif (in) − Fif ( out ) ) ⋅ ∆τ
（3-15）
式中：M if (τ ) ——此次计算的i区工质质量（kg）； M if (τ − ∆—— τ ) 上次计算的i区工质质量（kg）； Fif ( in ) ——进入i区的工质流量（kg/s）； Fif ( out ) ——流出i区的工质流量（kg/s）。
3、工质平均比焓
h
AV f
H if = （J/kg） M if
（3-17）
4、i区工质压力
P f ( i ) = P f ( i −1) − ζ if F if2 ρ AV f
（3-18）
式中： Pf (i )
Pf ( i −1)
Fif ρ AV f ζ if
——i区工质压力（Pa）； ——（i-1）区工质压力（Pa）； ——i区工质质量流量（kg/s）； ——工质平均密度（kg/m3）。 ——压降常数。
tima (τ ) = tima (τ − ∆τ ) + K m (QiG → M − QiG → M ) ⋅ ∆τ
式中： K m
= 1 / M mC
pm
(3-8)
； t ima (τ − ∆τ )——上次计算的i区金属平均温度值（℃）
3、炉内烟气质量平衡方程
�
炉内第i区烟气的质量平衡方程为：
dM ig (τ ) dτ4、炉内烟气能量平衡方程
炉内i区烟气能量平衡方程为：
dhig (τ ) M ig = [Fig (in) hig (in) − Fig (out ) hig ( out) ] + Qi (heat) − QiG →M − Qloss (3-11) dτ

300MW火电机组热经济性实时模型的研究

的变化暂且不考虑。在实际汽轮机运行中蒸汽参
ｑｉ：ｈ — ｔ一ｉｉ１
＝ｆ（＋）一ｔ一。，１ｉ１
数是不断变化的，因此采用等效焓降法在实时计
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２Ｏ年第６（Ｏ６期总第１２）０期
应用能源技术
３０火电机组热经济性实时模型的研究０ＭＷ
周留坤，唐胜利
（重庆大学动力工程学院，重庆大学４Ｏ４）０Ｏ４
摘要：０Ｍ火电机组热力系统为研究对象，以３０Ｗ根据系统特点，在循环函数的基础上结
ｆｒ３０ＷｗｅａｔＵｎｔ００ＭＰｏｒＰｌｎｉ
ＺＵＬｕ—ｋｎ，ＴＨＯｉｕＡＮＧＳｅｇ—ｌｈｎｉ
（ｏｅｅｏｏｅｎｉｅｒｇｉｈｎｑｎｎｖｒｉ，０Ｏ４ＣｉａＣｌｇｆｗｒＥｇｎｅｉＣｏｇｉＵｉｅｓｙ４０４，ｈｎ）ｌＰｎｎｇｔＡｓａｔｅａｄｅｔｒａｓｓｍｏ３０Ｗｎｔｓｒｅｒｂｅｔａｃｒｉｅｓｓｍｃａｃｂｔｃ：Ｒｇｒｓｈｅｍｔｆ０Ｍｕｉａｓａｈｏｊ，ｃｏｄｇｔｔｔｈｒ — ｒｔｈｌｙｅｅｃｃｎｏｈｙｅａ
的经济损失。这种处理方法可方便的实现程序的
模块化，增强了程序的可维护性和可移植性，并且
在局部计算过程中比单一采用循环函数计算方法
的计算量小，计算速度快。
法和常规热力计算法为基础编制的计算软件可维
护性和可移植性较差。根据循环函数理论，把热
收稿日期：２Ｏ —０ —１Ｏ６４５修订稿日期：２Ｏ —０ —１Ｏ６５０

火电机组再热器动态特性研究与建模

ｎａｌｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙａｉｒｆｌｏｗａｎｄｔｈｅｏｘｙｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｆｌｕｓｇａｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｌａｎｔｏｐｅｒａｔｉｎｇｄａｔａ，Ｍａｔｌａｂ／
ｉｎＣｈａｎｇｊｉｅ．ＬｉｕＪｉｚｈｅｎ
（ＫｅｙＩａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄ
ＳｙｓｔｅｍｆｏｒＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＰｒｏｃｅｓｓ，ＮｏｒｌｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｔｈｅ６００ＭＷｓｕｂｃｒｉｔｉｃａｌｐｏｗｅｒｕｎｉｔｉｎＤａｔａｎｇＰａｎｓｈａｎＰｏｗｅｒＰｌａｎｔａｓａｎｏｂｊｅｃｔｏｆｓｔｕｄｙ，ａ
合模型。建模过程中，通过引入由风量和烟气氧量构造的热量信号，成功解决了再热器吸热量不可测问题。
基于该电厂的运行数据，利用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件搭建该动态模型并进行仿真验证，结果表明：仿真结果与

超临界机组过热器_再热器动态特性模型研究_郦晓雪

其过热汽温和再热汽温是对于超临界机组，电厂最重要的控制参数之一，影响到机组的经济性和安全性。一般来讲，控制系统的运行质量主要取决于机组的动态特性，因此对大容量直流锅炉，有必要提供动态特性的定量计算。对于超临界机组的过热器和再热器，到目前为止提出合适的模型用于控制系统的仿真计算，依然存在一定的难度。机理建模法是结构参数和热力参数计算控制器模型的方法，可以对机组的动态特性预先进行计算。笔者利用机理建模法对大容量直流锅炉的过热器和再热器的动态特性进行了定
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｎｏｂｔａｉｎｉｎｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔｓｆｏｒｓｕｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｏｗｅｒｕｎｉｔｄｕｅｙｇｇｐｐ，ｔｈｅｌａｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｔｓｓｕｅｒｈｅａｔｅｄａｎｄｒｅｈｅａｔｅｄｓｔｅａｍｔｅｍｅｒａｔｕｒｅａｍｅｔｈｏｄｗａｓｔｏｒｅａｔｒｏｏｓｅｄｇｐｐｇｐｐｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｓｕｅｒｈｅａｔｅｄａｎｄｒｅｈｅａｔｅｄｓｔｅａｍｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎａｃｃｏｒｄｉｎｔｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｏｒｇｐｐｇ，ｂｔｈｅｒｍａｌａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｂｏｉｌｅｒｓｕｅｒｈｅａｔｅｒａｎｄｒｅｈｅａｔｅｒａｓｅｄｏｎｗｈｉｃｈｔｈｅｄｎａｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆａｎｄｐｐｙ，ｓｕｅｒｈｅａｔｅｒａｎｄｒｅｈｅａｔｅｒｗｅｒｅｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｃａｌｃｕｌａｔｅｄｆｏｒｌａｒｅｃａａｃｉｔｏｎｃｅｔｈｒｏｕｈｂｏｉｌｅｒｓｓｏａｓｔｏ－－ｐｑｙｇｐｙｇｏｗｅｒｌａｎｔｓｅｒｆｏｒｍｒｏｖｉｄｅｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅｆｏｒｔｏｃｏｎｔｒｏｌｓｓｔｅｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｏｆｕｒｔｈｅｒｉｍｒｏｖｅｔｈｅｐｐｐｐｙｐｕａｌｉｔｏｆｔｈｅｓｓｔｅｍ．Ｃｏｍａｒｉｓｏｎｒｅｓｕｌｔｓｂｅｔｗｅｅｎｃａｌｃｕｌａｔｅｄｄａｔａｗｉｔｈｔｈｅｎｅｗｌｂｕｉｌｔｍｏｄｅｌａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｑｙｙｐｙａｃｔｕａｌｒｏｖｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｔｈｅｍｅｔｈｏｄｔｏｂｅｆａｃｉｌｅａｎｄａｃｃｕｒａｔｅ．ｐ；；；；Ｋｅｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌｏｗｅｒｕｎｉｔｓｕｅｒｈｅａｔｅｒｒｅｈｅａｔｅｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｍｏｄｅｌｉｎｍｅｔｈｏｄｄｎａｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｙｐｐｇｙ

热电发电装置的动态模型及分析

２热电发电装置结构及原理
热电发电装置由热端导热片（热片）热电发散、电器件和冷端散热器构成，图１示。其中，如所因为热电发电器件为双层半导体串联结构，面不绝缘，表所以在热冷端散热器与热电发电器件之间还有绝缘陶瓷片。而虚线框的后级直流变换器部分可用一个
有影响。这些都是之前的研究没有系统考虑的
问题。
为例，传统汽车石油燃料产生的能量约３％转换成０机械能来驱动汽车行驶，外约４％以废气方式排另０放，还有约３％在引擎冷却过程中流失，能源利０其用率极低。因此，究如何将这些废热回收利研
些基础性问题需要解决，中重要一点就是热电其
发电装置的数学模型的建立。这是因为后级直流变流器的控制特性，括做最大功率跟踪和功率匹包配时的动态特性都与前级热电发电装置的动静态模型密切相关。然而，有的热电发电器件的模现型有两种，种是设计模型，外一种是电等效模一另型。设计模型是基于器件物理特性而建立的微观参数模型，主要为评估器件Ｓｅｅｋ效应建立，类模ｅｂｃ此
ｂｃｅｋ效应输出电压在输入热量波动下的源响应特性和在负载电阻波动下的负载响应特性。最后

Simulink大型火电机组建模与仿真研究的开题报告

基于Matlab/Simulink大型火电机组建模与仿真研究的开题报告一、研究背景及意义火电机组作为中国能源消耗最多的发电形式，在国民经济的支柱性行业发挥着不可替代的作用。

大型火电机组拥有较为复杂的结构和控制系统，其安全运行对于促进国家经济的持续稳定增长具有重要的意义。

在现代化信息技术不断发展的背景下，火电机组的自动化程度越来越高。

基于Matlab/Simulink进行大型火电机组的建模和仿真，对于提高电力系统的可靠性和稳定性，优化发电机的调节性能，提高火电机组整体的经济效益具有重要的意义。

二、研究目标与内容本课题的研究目标为建立一套用于大型火电机组的Matlab/Simulink模型，组成仿真平台，并对其进行仿真研究。

主要包括以下内容：1. 对大型火电机组进行系统分析，确定建模对象；2. 利用Matlab/Simulink建立大型火电机组的仿真模型；3. 对模型进行参数调整，验证模型的准确性和合理性；4. 利用模型进行大型火电机组各项运行特性的仿真分析，包括负荷调节、频率响应、动态稳定等。

5. 基于仿真结果，提出相应的控制策略和优化方案，进一步提高大型火电机组的运行性能和经济效益。

三、研究方法和技术路线本课题采用仿真分析方法。

首先进行系统分析，确定建模对象，并根据实际运行数据和技术参数，对大型火电机组进行建模。

建立好大型火电机组的Matlab/Simulink 仿真模型后，对各项参数进行调整，保证模型的准确性和合理性。

进一步，利用所建立的仿真平台，分别对大型火电机组负荷调节、频率响应、动态稳定等运行特性进行仿真测试，得出相应的仿真结果。

通过分析仿真结果来完善大型火电机组的控制策略和优化方案，进一步提高其运行性能和经济效益。

四、研究计划与进度安排本研究计划分为以下几个阶段：1. 第一阶段：文献调研和资料收集，包括对大型火电机组的基本运行原理、自动控制理论、仿真技术等相关文献进行综合性阅读并做好资料整理工作。

大型火电机组加热器动态数学模型的研究

收稿日期:2001-06-25 　作者简介:赵文升(1969-),男,宁夏人,工学硕士,工程师,华北电力大学仿真控制技术研究所任职,主要从事火电机组仿真数学模型的研究与开发。

大型火电机组加热器动态数学模型的研究赵文升,王兵树,马良玉,崔　凝,高建强(华北电力大学,保定河北071003)摘要:以在大型火电机组中广泛使用的三段式加热器为研究对象,充分考虑了加热器结构参数和工质物性参数对传热过程的影响以及静态计算与动态数学模型间的差别,建立了加热器动态数学模型。

仿真实验与工程应用证明该模型具有较高的静态计算精度和良好的动态响应特性,具有较广泛的适用性和一定的工程应用价值。

关键词:加热器;动态数学模型;仿真分类号:TK 264.9 文献标识码:A 文章编号:1001-5884(2001)06-0324-04Research on Dynamic Mathematical M odel of the Heater for Large Thermal Power UnitZHAO Wen 2sheng ,WANG Bing 2shu ,MA Liang 2yu ,CUI Ning ,G AO Jian 2qiang(N orth China E lectric P ower University ,Baoding Hebei 071003China )Abstract :The three -section feedwater heaters ,which are widely used in the large thermal power unit ,are taken as the object to be invested .The dynamic mathematical m odel of the heater is built by investigating deeply on the structure ,the operating charac 2teristic and the heat trans fer theories of the heaters .The heater construction parameters and the physical property of the w orking medium are fully considered in the m odel.The difference between the static calculation formula and the dynamic m odel is als o considered.The static accuracy and dynamic per formance of the mathematic m odel of the heater are verified by detailed simulation tests and by practical engineering application.K ey w ords :heater ;dynamic m athem atical model ;simulation0　前　言在大型火电厂系统中,给水加热器是电厂重要的辅助设备之一,它对机组的经济和安全运行起着重要作用。

火电机组热力系统主导因素变工况建模方法研究_杨波

计方法计算 η计算过于复杂，所以直接取 k × η计算 = η实际为特性参数。特性参数是随着工况的变化而变化的，可以表示为： k = f ( x1 , x2 , x3 , , xn ) ，其中 xi(i=1,2,…,n)表示该设备中的工质参数和设备参数，包括：流量、压力、温度、比容等表征工质状态的物理量和调门开度等表征设备状态的物理量或者它们中某几项的组合。如果对于不同的设备能够得到上式中确切的函数关系，就可以精确描述设备的变工况运行。但是实际上由于机理过于复杂，确定所有参数对特性参数的影响是不可能的，而且每个工质参数对特性参数的影响力也是不同的。为此本文通过对具体设备的物理分析和数据分析，寻找相互独立的对特性参数变化产生主要影响的一个或几个工质参数、设备参数或者它们的组合，这些参数决定了特性参数的变化，定义为主导因素。 “主导因素”建模方法的关键在于确定代表设备特性的特性参数与影响它变化的主要因素间的关系。影响特性参数的因素很多，如何挑选出影响最显著的一个或几个因素来建立变化模型，可以有以下一些方法：（1）相似原理的方法。根据相似理论，若两工况相似，则具有相等的无因次参数，若将特性参数写成无因次参数的形式，则决定此特性参数的主导因素等同于决定变工况是否相似的条件。例如对于级组若折合转速、折合流量 2 个定性相似准则数相等，则此两工况成为相似工况并有反动度、效率、对应点流速、流动方向均相同。所以级效率为特性参数时，取折合转速、折合流量为主导因素。（2）热力学规律及经验。对于浅层次的特性参数，可以已有热力学规律及经验来寻找特性参数的主要影响因素并判断它与特性参数之间的关系，这样可简化主导因素的寻找过程。例如根据一般经验，散热量和换热量成正比，阀门压损应该与阀门开度的平方成反比和流量成正比。如果能恰当构想一些参数对特性参数的影响，可大大简化试验工作。（3）逐步回归方法[10]。若影响特性参数的因素很多，由以上方法无法得到简单又具有明确物理意义的主导因素并且存在大量数据可用时，则可以应用逐步回归的方法。在本文中，主要应用模型的统计量（相关系数 R，剩余标准差 S）选择影响因变量的重要自变量并估计和检验回归模型，应用回归系数的置信区间检验回归系数，若每个回归系数

火电机组性能分析数学模型开发平台的应用研究的开题报告

火电机组性能分析数学模型开发平台的应用研究的开题报告一、选题背景在我国能源结构中，火力发电一直是主要的发电方式之一。

随着工业化和城镇化的快速发展，电力需求不断增加，火电厂的装机容量也在迅速扩大。

火电机组是火力发电的核心设备，其性能的稳定和可靠直接影响火力发电的质量及效益。

因此，火电机组性能分析数学模型的开发和应用研究具有重要意义。

目前，国内外针对火电机组性能分析数学模型的研究涉及多个领域，包括机械工程、电气工程、航空工程、控制科学等方向。

在这些领域中，人们不断地提出了新的方法和理论，为火电机组性能分析数学模型的研究提供了建立和完善的基础。

但是仍然存在着诸如精度不够，运算速度慢，复杂性较高等问题，因而需要寻求新的解决方法，加快火电机组性能分析数学模型的应用和推广。

二、研究目标本研究旨在建立一个火电机组性能分析数学模型开发平台，实现对火电机组性能的全面分析和监测。

平台主要包括以下几个方面：1.基于数据挖掘技术对火电机组的运行数据进行分析，提取出机组的各项性能参数，包括温度、压力、转速、功率、燃料消耗率等。

2.通过机械工程、电气工程、控制科学等研究领域的理论和方法，建立火电机组性能分析数学模型。

3.利用机器学习算法，对模型中的参数进行优化，提高模型的预测精度和运算速度。

4.在开发平台中加入可视化分析模块，将模型分析结果以可视化的方式呈现，直观清晰地展示火电机组的运行情况。

三、研究意义本研究将建立一个针对火电机组性能分析数学模型的开发平台，有效地实现了对火电机组的全面分析和监测。

这将对以下几个方面产生积极的影响：1.提高火电机组的运行效率和减少能源消耗，减少对环境的影响。

2.通过模型数据的分析，让业主、经营者更好地了解火电机组的运行情况，进而优化其维护和管理工作。

3.模型的可视化呈现使经营者和维护人员更快捷方便的获得有效信息，实现对火电机组的实时监测和管理，提高其安全性和可靠性。

4.借助数据挖掘技术、机器学习技术等手段，对火电机组的运行数据进行深度挖掘和分析，进一步提高对火电机组的理解和掌握，推动研究前沿。

大型火电机组热力系统变工况经济性分析

0 前言
火电厂热系统的变工况大致可以分为两种情况 : 一是热系统的结构进行了某种局部改动 ; 二是热系统本身的结构未作改动 , 但是系统的运行条件发生了变化。前者如疏水方式的改变 , 后者如某一级高加停用。无论哪一种变动 , 都将引起整个热系统参数的变化 , 从而导致机组和全厂的热经济性指标发生变动。运行条件 (参数 ) 发生变动 ,偏离设计值 , 其结果往往是机组效率降低、煤耗增大。为了提高机组的运行水平 , 了解各热力参数对机组经济性的定量影响非常必要 , 可根据不同热力参数影响比重的大小 , 进行优化调整和制定节能措施。各个热力参数的变化对机组热经
n
去式中的 p2, 0 和 p2 项 , 则式 ( 1 ) 可变为以下较简
: D1 D 1, 0 p1 p1, 0
∑w
j =1
a, j
— — —各抽汽流做功之和 , kJ / kg。
[2 ]
汽轮机比热耗 q0
( 2)
: ( 7)
≈
q0 = h0 - afw ・hfw + arh ・qrh
由此 , 抽汽压力可近似用公式 ( 3 ) 计算 :
:
n
式 ( 1 ) 中的温度修正项所以级组前后的压力比单的形式
[1 ]
T1, 0 / T1 近似等于 1,
一般情况下可以忽略。而级组是以抽汽口划分的 ,
p2 / p1 总是很小 , 可以略
w i = wc +
∑w
j =1
a, j
( 6)
式中 : w c — — —凝汽流做功 , kJ / kg;
研究与探讨
大型火电机组热力系统变工况经济性分析
苑丽伟 ,谢磊 ,黄新元

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