600MW燃煤鍋爐燃燒模型及動(dòng)態(tài)仿真.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)發(fā)電設(shè)備的裝機(jī)容量正以7～8％的速度在逐年增加，我國(guó)發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)中，火電機(jī)組目前仍占75％左右，而火電機(jī)組中絕大部分為燃煤機(jī)組，這種趨勢(shì)將持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間。在我國(guó)，能源利用率低和環(huán)境污染問(wèn)題是目前國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠(chǎng)存在的兩個(gè)突出問(wèn)題，也是制約我國(guó)電力工業(yè)乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。發(fā)展高參數(shù)，大容量的大型火力發(fā)電機(jī)組，縮小與世界先進(jìn)水平的差距，對(duì)提高能源利用率及環(huán)境保護(hù)有重要作用。由于國(guó)家對(duì)環(huán)保要求越

2、來(lái)越高，加快建設(shè)和發(fā)展大型高效火電機(jī)組是解決電力短缺、能源利用率低和環(huán)境污染嚴(yán)重的最現(xiàn)實(shí)、最有效的途徑。 爐膛是蒸汽鍋爐的一個(gè)重要組成部分，在爐膛內(nèi)發(fā)生著燃燒與傳熱等復(fù)雜物理化學(xué)過(guò)程，參與燃燒與傳熱過(guò)程的各種因素相互影響，使?fàn)t內(nèi)發(fā)生的過(guò)程十分復(fù)雜。爐內(nèi)燃燒換熱過(guò)程的好壞，不僅直接關(guān)系到鍋爐的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)過(guò)程的可靠性，而且在很大程度上決定了鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,爐膛傳熱的數(shù)學(xué)模型得到了迅速的發(fā)展。借助于

3、數(shù)學(xué)模型來(lái)研究爐膛特性雖然并不能完全代替試驗(yàn)，并且數(shù)學(xué)模型本身還由試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，但仿真建模手段提供了新的研究方法，這在理論和實(shí)踐上都有一定的意義。 建立鍋爐動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行仿真研究，是掌握鍋爐機(jī)組動(dòng)態(tài)特性的有效手段，其主要目的有以下幾個(gè)方面：1)判斷機(jī)組動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)劣，分析鍋爐結(jié)構(gòu)參數(shù)改變對(duì)機(jī)組動(dòng)態(tài)特性的影響，從而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面提出改善機(jī)組動(dòng)態(tài)特性的根本途徑。2)根據(jù)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性設(shè)計(jì)合理的控制系統(tǒng)。3)建造仿真機(jī)組，用

4、以培訓(xùn)運(yùn)行操作人員以及進(jìn)行仿真研究、故障預(yù)測(cè)、診斷等。其中，機(jī)組動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是電站仿真機(jī)的核心內(nèi)容。 本文以東方鍋爐廠(chǎng)生產(chǎn)的600MW亞臨界自然循環(huán)鍋爐為對(duì)象，采用爐內(nèi)小室模型，考慮了爐膛內(nèi)發(fā)生的諸如燃燒、傳熱、有害物質(zhì)的生成和還原等主要物理化學(xué)過(guò)程，建立了爐膛燃燒一維穩(wěn)態(tài)模型，得到爐內(nèi)溫度和污染氣體濃度沿爐膛高度方向的一維分布。用模塊化建模系統(tǒng)MMS6.0建立了鍋爐的動(dòng)態(tài)仿真模型，對(duì)其進(jìn)行燃料量、空氣量、給水量、燃料水份等參