[发明专利]一种锅炉-汽轮机系统的喷水减温系统仿真方法及装置

说明书

本发明公开了一种锅炉‑汽轮机系统的喷水减温系统仿真方法及装置，其中，所述方法包括：基于质量平衡和能力守恒对煤量和水量采用适当配比构建直流锅炉模型；基于引入高压缸功率自然过调系数构建汽轮机模型；基于所述直流锅炉模型和所述汽轮机模型构建锅炉‑汽轮机系统，并预设锅炉‑汽轮机系统的系统喷水减温参数；基于所述锅炉‑汽轮机系统的预设系统喷水减温参数进行减温水扰动仿真及入口蒸汽流量扰动仿真计算，获得仿真计算结果。在本发明实施例中，通过对喷水减温系统进行仿真，准确掌握因减温水和入口蒸汽流量的扰动对整个机组动态响应的影响。

技术领域

本发明涉及火电锅炉的仿真技术领域，尤其涉及一种锅炉-汽轮机系统的喷水减温系统仿真方法及装置。

背景技术

锅炉喷水减温系统在大型火电机组中不可缺少，其作用是将流经锅炉的超温大流量蒸汽进行调节、降温或降压，是锅炉和汽轮机安全运行重要保障，使进入汽轮机的蒸汽温度在机组正常运行要求范围内。在机组运行工况突变时，尤其是当汽轮机机组快速甩负荷(FCB)后，锅炉所产生蒸汽的温度控制与汽轮机的协调运行有着重要的联系；喷水减温系统的可靠性不仅直接影响到火电机组中的锅炉、汽机主设备，还有辅助设备，如回热加热器、汽泵汽轮机等；现有的对于火电机组中的仿真中缺少对喷水减温的仿真。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种锅炉-汽轮机系统的喷水减温系统仿真方法及装置，通过对喷水减温系统进行仿真，准确掌握因减温水和入口蒸汽流量的扰动对整个机组动态响应的影响。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种锅炉-汽轮机系统的喷水减温系统仿真方法，所述方法包括：

基于质量平衡和能力守恒对煤量和水量采用适当配比构建直流锅炉模型；

基于引入高压缸功率自然过调系数构建汽轮机模型；

基于所述直流锅炉模型和所述汽轮机模型构建锅炉-汽轮机系统，并预设锅炉-汽轮机系统的系统喷水减温参数；

基于所述锅炉-汽轮机系统的预设系统喷水减温参数进行减温水扰动仿真及入口蒸汽流量扰动仿真计算，获得仿真计算结果。

可选的，所述基于质量平衡和能力守恒对煤量和水量采用适当配比构建直流锅炉模型，包括：

基于质量平衡和能力守恒原理对锅炉输入的煤量和级水量作适当的配比，使进入蒸发器部分的给水所带热量符合锅炉正常工作的规定值；

基于过热蒸汽在锅炉内的蒸发器上的延迟时间构建所述直流锅炉模型。

可选的，所述基于引入高压缸功率自然过调系数构建汽轮机模型，包括：

在高压缸的排汽压力只能缓慢上升，进出高压缸的蒸汽压力差发生变化，导致高压缸在动态过程中的出力比例系数大于稳态时的比例系数时，引入高压缸功率自然过调系数构建汽轮机模型；

所述锅炉-汽轮机系统还包括调速器模型；

所述调速器模型用于调速器输入信号为转速和给定转速，功率给定和功率反馈时，经过PID控制器作校正单元，输入调门开度指令；

所述锅炉-汽轮机系统还包括执行机构模型；

所述执行机构模型包括电液转换器和油动机；所述执行机构模型用于将调节器发出的控制信号放大转换为调门开度，控制进入汽轮机的蒸汽流量。

可选的，所述锅炉-汽轮机系统还包括磨煤机；所述磨煤机包括研磨机构和煤粉分离器

所述研磨机构动态过程的数学模型如下：