200MW火电机组锅炉本体系统的仿真.doc

200MW火电机组锅炉本体系统的仿真 中国电力1996年第4期 200Mw火电机组锅炉本体系统的仿真 SimulationofBoilerProperSystemof200MWFossil—fired GeneratingUnit 北京北方电力仿真技术开发公司刘巧缸邬京生-7MI~7 ,——～—一 【摘要】介绍1200Mw火电机组仿真机中锅炉末体未统建立模型.建立模型过程均依 据物理概念和机组运行机理,特别是在计算受热面换热量时采用1行之有效的处理方法, 全部程序设计为模块化的.测试表明模型的实习性,逼真度均超过或达到要求. 【关键词】锅炉本体, 模软件系统仿真咱———一 ,—一●’ Al~tractInthispapertheestablishmentofboilerpropersystemmodelinthesimulator of200MWfossil～firedgeneratingunitisdeseribed.Theestablishmentprocessofmodel isbaseduponphysicsconceptionandoperationmechnismofgeneratingunit,inparticu— lar.inthecalculationoftransfefredheatofheatingsurfaces,theeffectivehandlingpro-- cedureisadoptedandallprogramdesignsaremodellized.Themeasurementandtesting indicatethat.boththereal—timeprocessingandfidelity￡actorsurlaas$orreachtheset requirements.Thesimulatorhaspassedmanufacturingacceptanceandgainedtherele～ rantexperts’favorableconfinent8, KeyWOrdsboilerpropermodelsoftwaresystemsimulation 随着发电厂机组容量的增加,对运行值班 人员的操作要求也愈来愈高.因此,为了提高机 组运行和管理人员的素质,适应电力工业的发 展需要,华北电力集团委托北方仿真技术开发 公司为陡河电厂研制了一台200Mw火电机 组仿真培训装置.该装置从制粉系统至发电机 变压器组,对锅炉,汽轮机,发电机及自动控制 系统进行了全仿真,并以此对运行人员进行机 组正常运行,变工况,启停以及事故处理的培 训.本文重点介绍锅炉本体系统的仿真. 1仿真系统描述 陡河电厂8号炉是燃甩开滦洗中煤的超高 压参数带一次中间再热的单汽包自然循环锅 炉,炉膛下部装有四角切圆布置的直流式燃烧 器,系干排渣,其型号为HG一670/140—9型.将 其划分为燃烧系统,炉水循环系统,过热蒸汽系 统,再热蒸汽系统及排污系统.该机组在启动过 ～ 36I 程中采用底部联箱加热的无火启动方式. 2模型的建立及验证 2.1模型的建立 所有教学模型的建立是以物理过程为基 础,以实际对象的结构设计和热力计算数据及 现场搜集来的其它资料为依据,严格地按照质 量,动量,能量,守恒方程来建立的.在资料不完 整的情况下,根据现场运行人员对过程的描述 来建立相应的模型.在建模过程中为了提高模 型动态特性的准确性,按烟气流程将炉内分成 十几个小区域来考虑,如图I所示.模型分别计 算了每一部分烟气及工质的焓,温度,压力,流 量,换热量以及金属避温.根据工程热力学有关 数据编制了水及水蒸汽特性的通用子程序.下 面对模型的几个主要部分分别介绍于下: 收祷日期:I996O1 卷 第 1996年第4期中国电力第29卷 iI{口) 1㈨luI{ 二 器I寰示第13十节点 图1锅炉受热面节点划分示意图 2.1.1换热量的计算 炉膛的有效发热量的计算: Q】一(B,Q+B.Q.)+DtCt” +B|c++B一Q 式中Q——炉膛有效发热量; 目,B.——分别为燃煤和燃油考虑了燃烧 损失之后的流量; —— 燃煤应用基低位发热量; Q.——燃油的高位发热量; D”C”￡——分别为进入炉内空气的质量流 量,比热容,温度; C,——分别为进入炉内燃煤的比热容, 温度; ‘Co,——分别为进入炉内燃油的比热容, 温度; —— 炉膛外部冷却损失. 烟气通过灰壁层传给受热面金属管壁的换 热量考虑了辐射与对流传热过程.即: Q=[ID?￡,+K2(A+B) ×(A+B))(一￡) 式中Q——烟气传给受热面金属管壁的 热量; nr流经受热面烟气的质量流量; 一 受热面金属壁温; …一 烟温与金属壁温加权修正后的 .温度; tg~--烟气入,出口平均