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摘 要

由于可操作性强、安全性高、经济性好等诸多的优点，电站仿真机已经是当下电站用来培训电站工作人员的最为重要的一项工具。

仿真机是以计算机为核心的，它创造了一个电力生产过程的仿真环境，可以方便快捷又而经济安全地提高电站工作人员的操作能力，以及应对运行故障的能力。当下，仿真机得到了极为迅猛的发展。仿真机的开发基本上都是以仿真支撑平台为基础的。锅炉系统构造复杂，运行动态特性极其繁琐，需要非常复杂的图形化建模与深入的动态特性方面的研究。因此，锅炉系统的建模与仿真一直是仿真研究中的重中之重。

本文以华能南京金陵发电有限公司1000MW机组锅炉系统为研究对象，使用的仿真支撑平台是冷伟老师所开发研制的IMAGE仿真支撑平台。建模与仿真所运用的数据参考华能南京金陵发电有限公司的锅炉运行系统总规程，经过简化与分析，建立并调试完成了一套燃煤机组锅炉燃料与风烟系统模型。然后与锅炉汽水系统仿真模型进行联调，实现了整个锅炉系统的动态仿真。最后再通过该仿真软件，设计并实现了锅炉系统的仿真扰动试验，并且对仿真结果的动态特性及其各种影响因素做出了相应的理论分析。

关键词：直流锅炉，模块化建模，风烟系统，动态建模，仿真

Abstract

Due to its many advantages such as strong operability, high safety, and good economy, power plant simulators are already the most important tool for the training of power station workers in the current power plant.

The simulator is based on the computer. It creates a simulation environment for the power production process. It can quickly and economically and safely improve the operation capabilities of the power station staff and their ability to cope with operational failures. At the moment, the simulator has developed extremely rapidly. The development of simulators is basically based on simulation support platforms. The boiler system is complex in structure and its operating dynamics are extremely tedious. It requires very complex graphical modeling and in-depth research on dynamic characteristics. Therefore, the boiler system modeling and simulation has always been the top priority in simulation research.

This article takes the boiler system of Huaneng Nanjing Jinling Power Generation Co., Ltd. as its research object, and the simulation support platform used is the IMAGE simulation support platform developed by Leng Wei. The data used in modeling and simulation refers to the boiler operating system general rules of Huaneng Nanjing Jinling Power Generation Co., Ltd. After simplifying and analyzing, a set of coal-fired unit boiler fuel and wind-smoking system models was established and debugged. Then, it is coordinated with the boiler steam system simulation model to realize the dynamic simulation of the entire boiler system. Finally, through the simulation software, the simulation disturbance test of the boiler system is designed and implemented, and the corresponding theoretical analysis is made on the dynamic characteristics of the simulation results and various influencing factors.

KEYWORDS:Once-throughboiler;Modularmodeling;DCS;Dynamicmodeling;Simulation

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题背景和意义 1

1.2电站仿真机的研究现状 1

1.2.1电站仿真技术的重要性和必然性 1

1.2.2电站仿真技术的发展历程 1

1.2.3新型电站仿真系统的组成 2

1.2.4电站仿真的发展趋势 3

1.3本文研究内容 3

1.3.1仿真对象简介 3

1.3.2研究内容介绍 3

第二章 IMAGE仿真支撑平台简介 5

2.1 IMAGE简述 5

2.2 IMAGE模块库 5

2.2.1热工设备模块 5

2.2.2电气设备模块 5

2.2.3控制系统模块 6

2.2.4新能源模块 6

2.3模型组态建模 7

2.4模型的运行控制 9

2.5模块的监测 10

第三章1000MW锅炉风烟系统的图形化建模 11

3.1锅炉系统主要运行参数 11

3.2 风烟系统的图形化建模过程 11

3.2.1风烟系统 11

3.2.2制粉系统 14

3.3风烟系统的数学模型 15

3.3.1风机的数学模型 15

3.3.2磨煤机的数学模型 16

3.4锅炉风烟系统的静态计算 17

3.4.1一、二次风系统 17

3.4.2烟气系统 19

3.4.3制粉系统 20

3.5锅炉风烟系统的动态运行 20

3.5.1一、二次风系统 20

3.5.2烟气系统 20

3.5.3制粉系统 20

3.6汽水系统与风烟系统组合运行调试 21

3.6.1一次风问题 21

3.6.2炉膛问题 21

第四章锅炉系统动态仿真实验 22

4.1减少热一次风量扰动实验 22

4.2减小二次风量扰动实验 24

4.3增加给煤量扰动实验 26

结论与展望 29

致谢 30

参考文献 31

绪论

1.1选题背景和意义

在国民经济以及人们平常的日常生活中，电能是最最重要的能源之一^[1]。与其他的能源相比，电能除了具有转换起来经济实惠，传输与分配更加容易以及使用和控制非常方便等优点之外，尤为可贵的地方是，在使用电能的时候不会产生任何有毒有害的物质。所以，在人们的环保意识越来越加强烈的今天，电能作为一种清洁和干净的能源，被越来越多地应用于各行各业之中去，这并不奇怪。可以说，电能不单单是推动国民经济发展的一项重要基础，同时也是人类生产生活的重要物质保证。

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